Zrozumienie podstaw metabolizmu lipidów we krwi
struktura i klasyfikacja lipoprotein i Apolipoprotein
chociaż cholesterol i TG pełnią kilka ważnych funkcji w organizmie, są nierozpuszczalnymi cząsteczkami i muszą być pakowane do lipoprotein, aby krążyć w osoczu, z miejsc syntezy lub absorpcji do miejsc stosowania., Rdzeń lipoproteiny, zawierający Ester cholesterolu i TG, jest niepolarny i hydrofobowy, a zewnętrzna warstwa cząsteczki lipoproteiny (zawierająca wolny cholesterol, fosfolipid i specyficzne apolipoproteiny) jest spolaryzowana, umożliwiając transport cząsteczek lipoproteiny w obiegu. Apolipoproteiny (apo), takie jak apoB, apoC i apoE, pokrywają cząsteczki lipoprotein i pełnią szereg funkcji, w tym transport lipidów we krwi i rozpoznawanie cząstek lipoprotein przez enzymy, które przetwarzają lub usuwają lipidy z cząstek lipoprotein., Na przykład apoC-II aktywuje enzym lipazy lipoproteinowej (LPL), który usuwa TG z cząstek lipoprotein, takich jak chylomikrony i VLDL.
każda klasa lipoprotein (chylomikrony, VLDL, IDL, LDL i HDL) różni się wielkością, gęstością i składem lipidów w jądrze cząstki. W obrębie głównych klas lipoprotein może dojść do dalszego różnicowania w podklasy, ale dla celów tej dyskusji określa się je jako pojedynczą lipoproteinę., Chylomikrony i VLDL są największymi, najbardziej pływającymi cząstkami, mającymi więcej TG w swoim rdzeniu; w przeciwieństwie do LDL i HDL mają więcej estru cholesterolu w rdzeniu, a tym samym większą gęstość cząstek. Tabela i przedstawia klasyfikację lipoprotein, w tym główny składnik lipidowy, apolipoproteiny związane z każdą cząstką i źródło cząstki.
chylomikrony powstają w świetle jelita po wchłonięciu trawionego tłuszczu. Są największymi lipoproteinami i są bogate w TG., Ze względu na wielkość cząstek chylomikrony rozpraszają więcej światła i mogą powodować mętny wygląd surowicy po posiłkach lub u pacjentów z zespołami dyslipidemicznymi charakteryzującymi się niezdolnością do katabolizacji chylomikronów i bogatych w TG lipoprotein. Chylomikrony są transportowane we krwi do tkanek takich jak mięśnie szkieletowe, tłuszcz i wątroba. Łóżka kapilarne tych tkanek zawierają wysokie stężenia LPL., LPL hydrolizuje TG w chylomikronach do wolnych kwasów tłuszczowych, które są albo utleniane przez komórki mięśniowe do generowania energii, magazynowane w tkance tłuszczowej, utleniane w wątrobie lub wykorzystywane w wątrobowej syntezie VLDL. Po przetworzeniu chylomikronów przez LPL, chylomikron zubożony TG nazywany jest cząstką resztkową, która następnie jest transportowana do wątroby w celu dalszego przetwarzania.
VLDL jest cząsteczką lipoproteinową podobną do chylomikronów, która zawiera wysokie stężenie TG., VLDL jest syntetyzowany z wolnych kwasów tłuszczowych powstałych w katabolizmie chylomikronów w wątrobie lub z endogennej produkcji TG. Składnik TG VLDL ulega również hydrolizie przez kapilarny LPL w celu dostarczenia kwasów tłuszczowych do tkanki tłuszczowej i mięśniowej. Pozostała część lipidów nazywa się IDL. IDL jest następnie przekształcany do LDL przez enzymatyczne działanie lipazy wątrobowej lub jest pobierany przez wątrobę przez receptor LDL.
cząsteczki LDL przenoszą większość cholesterolu we krwi, dostarczając cholesterol do komórek., Receptory LDL w komórkach obwodowych lub wątrobie wiążą się z LDL i usuwają je z krwi. Komórki obwodowe wykorzystują cholesterol LDL do budowy błony komórkowej, a także do produkcji hormonów. LDL jest aterogenną cząsteczką lipoprotein i ustalono, że wyższe poziomy LDL są związane ze zwiększonym ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych. Ponadto niejednorodność składu cząsteczek LDL, ze względu na różnice w ilości cholesterolu na cząsteczkę, sugeruje, że wielkość cząstek jest ważnym czynnikiem w aterogennym potencjale LDL., Chociaż dokładny mechanizm nie jest w pełni doceniany, małe, gęste cząsteczki LDL zawierające więcej estru cholesterolu (fenotyp B) są uważane za bardziej aterogenne niż wypornościowe cząsteczki LDL (fenotyp a). Uważa się, że mały, gęsty LDL jest bardziej podatny na modyfikację oksydacyjną i dlatego może być bardziej toksyczny dla śródbłonka naczyniowego. Sekwencja zdarzeń immunologicznych i zapalnych w ścianie tętnic przyczynia się do miażdżycy i rozwoju zmian miażdżycowych., Te zaawansowane zmiany zamykają przepływ krwi w tętnicy wieńcowej i przyczyniają się do wystąpienia objawów klinicznych, takich jak niestabilna dławica piersiowa lub zawał mięśnia sercowego.
jest dobrze ustalone, że zwiększone poziomy HDL są związane ze zmniejszonym ryzykiem choroby wieńcowej serca, podczas gdy zmniejszone poziomy HDL zwiększają ryzyko. Kardioprotekcyjną rolą HDL jest ułatwienie przenoszenia cholesterolu z miażdżycowych lipoprotein i tkanek obwodowych do wątroby., Chociaż sugeruje prosty proces „odwrotnego transportu”, dokładny mechanizm, zależny od interakcji między apolipoproteinami HDL a aktywnością enzymu, jest wysoce złożony i słabo poznany. Cząsteczki HDL są syntetyzowane i katabolizowane w wątrobie i jelitach. Rodzący się HDL uzyskuje wolny cholesterol z tkanek obwodowych. Krążący enzym zwany lecytyną: acylotransferaza cholesterolowa Promuje wychwyt wolnego cholesterolu przez HDL w reakcji zwanej estryfikacją., Estryfikacja wolnego cholesterolu w Ester cholesterolu wytwarza bardziej hydrofobowy rdzeń, zwiększając gęstość cząstek HDL. Inny enzym, białko transferowe estru cholesterylowego, pośredniczy w przenoszeniu estru cholesterolu z rdzenia HDL i innych krążących lipoprotein, takich jak LDL.
lipoproteina(a) jest inną cząsteczką lipoproteiny, która w strukturze jest bardzo podobna do LDL z dodatkiem apolipoproteiny(a)., Lp (a) łączy metabolizm lipidów z krzepnięciem krwi, a ze względu na strukturalne podobieństwa cząsteczki Lp (a) do LDL i plazminogenu, uważa się, że cząsteczka ta ma zarówno potencjał miażdżycowy, jak i trombogenny. Lp (a) może hamować trombolizę, a podwyższone stężenie jest związane ze zwiększonym ryzykiem choroby wieńcowej; ryzyko to wydaje się większe w przypadku podwyższonego stężenia cholesterolu LDL.
zidentyfikowano kilka apolipoprotein; Tabela i przedstawia apolipoproteiny związane z każdą klasą lipoprotein., Apolipoproteiny pełnią wiele funkcji w metabolizmie lipidów, które przedstawiono w Tabeli II .
w tabeli III wymieniono kilka głównych enzymów biorących udział w metabolizmie lipoprotein, które zostały zidentyfikowane. Aktywowane przez apolipoproteiny enzymy te pełnią wyjątkową rolę, ale nie wszystkie są w pełni zrozumiałe.