Transport lipidów
w chłonce i osoczu.
Transport lipidów
w chłonce i osoczu.
Klasy lipidów występujące
w lipoproteinach:
Triacyloglicerole 16%
Fosfolipidy 30%
Cholesterol 14%
Estry cholesterolowe 4%
Wolne kwasy tłuszczowe 4%
Lipoproteiny
Niepolarny rdzień lipidowy (głównie
triacyloglicerol i estry cholesterolowe)
+
amflipatyczny lipid (cząsteczki
cholesterolu)
+
białko (apolipoproteina)
Główne grupy lipoprotein:
Chylomikrony
(pochodzące z procesu wchłaniania
lipidów w jelitach)
VLDL (pre-β-lipoproteiny)
(tworzone w wątrobie,
w celu transportu triacyloglicerolu)
LDL (β-lipoproteiny)
(związane z końcowym
metabolizmem VLDL)
HDL (α-lipoproteiny)
(uczestniczące w transporcie
cholesterolu)
Lipidy charakterystyczne dla danej
lipoproteiny
• Triacyloglicerol – cholomikrony i VLDL
• Cholesterol i fosfolipidy – LDL i HDL
Apolipoproteiny charakterystyczne
dla danej lipoproteiny.
ApoA - HDL.
ApoB (B-100) – LDL, VLDL.
ApoB (B-48) - chylomikrony.
Apo C-I, C-II, C-III – mniejsze, przenoszone
pomiędzy różnymi lipoproteinami.
ApoE – VLDL, LDL, chylomikrony, chylomikrony
resztkowe (5-10% lipoprotein).
Funkcje apolipoprotein:
Tworzą część struktury lipoproteiny
Są kofaktorami enzymu
C-II – lipaza lipoproteinowa
A-I – acylotransferaza lecytyna:cholesterol
Są inhibitorami enzymu
A-II i C-III – lipaza lipoproteinowa
C-I – bliałko przenoszące estry cholesterolowe
Działają jako ligandy
ApoB i apoE dla receptora LDL
ApoE dla LRP (białko pokrewne receptorowi LDL)
ApoA-I dla HDL
WKT
Dostają się do osocza:
Lipoliza triacylogliceroli w tk. Tłuszczowej
W wyniku działania lipazy lipoproteinowej
podczas pobierania triacylogliceroli do tkanek
Występują w połączeniu z albuminą
Są usuwane z krwii bardzo szybko
Ulegają utlenieniu
Są estryfikowane do triacylogliceroli w tk.
Tłuszczowej
Pobieranie WKT przez tkanki jest zależne od ich
stężenia w osoczu, a to jest determinowane
przez szybkość lipolizy w tk. Tłuszczowej.
Pobieranie WKT
Dysocjacja kompleksu WKT-albumina.
KT są przyłączane do błonowego białka
transportującego kw. Tłuszczowe, które działa
jako przezbłonowy kotransporter z Na+.
W cytozolu KT są wiązane przez białka wiążące
kwasy tłuszczowe. (analogiczne do albuminy w
osoczu)
Chylomikrony i VLDL
Chylomikrony - transportują wszystkie lipidy
zawarte w pokarmach do układu krążenia (układ
limfatyczny – odprowadzający chłonkę z jelita).
VLDL – w większości pochodzi z wątroby.
Transportuje triacyloglicerole z wątroby do tk
pozawątrobowych.
Mechanizm tworzenia chylomikronów przez kom
jelita i VLDL przez komórki parenchymalne są b.
zbliżone.
Świeże chylomikrony i VLDL zawierają niewielką
ilość apolipoprotein C i E, pełny komplet zyskują
z HDL w krążeniu.
Lipaza lipoproteinowa
Hydrolizuje triacyloglicerole chylomikronów i VLDL.
Występuje w sieciach naczyń włosowatych,
zakotwiczona przez ujemny łańcuch
proteoglikanowy.
Obecna w:
sercu, tk tłuszczowej, śledzionie, płucach,
rdzeniu nerki, aorcie, przeponie, gruczole sutkowym w
okresie laktacji.
W sercu ma duże powinowactwo do triacylogliceroli,
x10 większe niż w tk tłuszczowej.
Obecna we krwi tylko po wstrzyknięciu heparyny.
Kofaktory: fosfolipidy i apo C-II
Inhibitory: apo A-II i apo C-III
Lipaza wątrobowa
Związana z powierzchnią zatokową komórek
wątrobowych, jest uwalniana przez heparynę.
Metablolizm HDL i resztkowych chylomikronów.
Receptor VLDL
Odgrywa ważną rolę w dostarczaniu kwasów
tłuszczowych z triacylogliceroli VLDL do
adipocytów.
Wiąże VLDL w pobliży lipazy lipoproteinowej
przez co umożliwia kontakt z enzymem.
Insulina pobudza syntezę lipazy lipoproteinowej
i ułatwia translokację enzymu do śródbłonka.
Działanie lipazy lipoproteinowej
Przyczepiona lipoproteina do enzymu na
śródbłonku ulega hydrolizie.
Hydroliza stopniowa, najpierw do di- następnie do
mono-acyloglicerolu, w końcu do WKT i glicerolu.
Wynikiem działania lipazy jest utrata z
chylomikronów 90% triacylogliceroli i apoC.
ApoE pozostaje i łączy sięz powstałymi
chylomikronami resztkowymi, względnie
bogatszymi w cholesterol i jego estry.
VLDL -> resztkowe VLDL (IDL)
Lipoproteiny resztkowe
Są wychwytywane przez wątrobę za
pośrednictwem receptorów w procesie
endocytozy.
triacyloglicerole i estry cholesterolu są
hydrolizowane i metabolizowane.
W pobieraniu pośredniczy apoE z udziałem 2
zależnych od apoE receptorów
Receprtor LDL (apo B-100, apoE)
Receptor LRP – białko podobne do receptora LDL
Rola lipazy wątrobowej:
Działa jako ligand, ułatwiając pobieranie
chylomikronów resztkowych.
Katalizuje hydrolizę triacylogliceroli i
fosfolipidów.
IDL (powstały z VLDL) może zostać
przekształcony w LDL lub bezpośrednio pobrany
przez wątrobę za pośrednictwem receptora LDL.
LDL
Metabolizowany za pośrednictwem receptora
LDL, który jest swoisty dla apo B-100, ale nie
apoB- 48.
Receptor LDL wiąże także lipoproteiny bogate w
apoE.
Występuje dodatnia zależność pomiędzy jego
stężeniem, a zapadalnością na miażdżycę
naczyń wieńcowych.
HDL
Jest syntetyzowany i wydzielany w wątrobie i
jelitach.
ApoC i apoE są syntetyzowane tylko w wątrobie,
są przenoszone z HDL wątrobowych na HDL
jelitowe.
HDL pełni funkcję magazynu apoC i apoE
potrzebnych w metabolizmie chylomikronów i
VLDL.
Świeże HDL składają się z dyskoidalnej
dwuwarstwy fosfolipidów, zawierającej apoA i
cholesterol.
HDL
Stężenia HDL zmieniają się:
odwrotnie proporcjonalnie do stężeń
triacylogliceroli,
Wprost proporcjonalnie do aktywności
lipazy lipoproteinowej.
LCAT
Czyli – acylotransferaza lecytyna:cholesterol
LCAT i jej aktywator apoA-I wiążą dyskoidalne
cząstki, a fosfolipid i wolny cholesterol zostają
przekształcone w estry cholesterolowe i
lizolecytynę.
Estry cholesterolowe przedostają się do
wnętrza, a lizoleucyna jest przenoszona na
albuminę osocza. - powstaje HDL.
Mechanizm usuwania nadmiaru
niezestryfikowanego cholesterolu z lipoprotein i
tkanek.
Receptor oczyszczający klasy B
SR-B1
Jest receptorem dla HDL, o podwójnej roli w
metabolizmie HDL.
Wiąże HDL za pośrednictwem apo A-I, a ester
cholesterolu jest selektywnie dostarczany do
komórek (wątrobowych i w tkankach
steroidogenicznych).
Odwrócony transport
cholesterolu 1.
W innych tkankach SR-B1 pośredniczy w
przekazywaniu cholesterolu z komórki na HDL,
która następnie transportuje go do wątroby w
celu wydalenia z żółcią.
Mechanizm przekazania
cholesterolu
Dyskoidalny HDL pod wpływem LCAT
przekształca sięw HDL3.
HDL3 przejmuje cholesterol z tkanek za
pośrednictwem SR-B1
Cholesterol następnie jest estryfikowany za
pośrednictwem LCAT.
HDL3 przekształca się w HDL2 o mniejszej
gęstości.
Mechanizm odtworzenia HDL3:
Selektywne dostarczenie estrów cholesterolu do
wątroby poprzez SR-B1.
Hydroliza fosfolipidu i triacyloglicerolu HDL2 pod
wpływem lipazy wątrobowej.
Wzajemne przekształcanie się HDL3 i HDL2 nosi
nazwę cyklu HDL.
W procesach tych odczepiana jest apoA-I, która
po asocjacji z minimalną ilością fosfolipidu i
cholesterolu tworzy preβ-HDL.
Odwrócony transport
cholesterolu 2.
Kasetowy transporter A1 wiążący ATP (ABCA1)
łączy hydrolizę ATP z wiązaniem substratu.
Preferencyjnie przenosi cholesterol z komórek
na ubogie w lipidy cząstki, takie jak preβ-HDL
lub apo A-I, które wówczas są przekształcane w
HDL3.
Klinika
– zaburzenia przemiany lipoprotein
•
Hipolipoproteinemia
•
Hiperlipoproteinemia
•
Hiperacyloglicerolemia –
nadmierne wykorzystanie
WKT, zmiejszone zużycie chylomikronów i VLDL, np. w
cukrzycy.
•
Hipercholesterolemia
•
Abetalipoproteinemia –
brak wytwarzania apoB – w
jelicie i w wątrobie gromadzą się krople tłuszczu.
•
Rodzinna cholesterolemia –
defekt receptora LDL
(apoB-100, E)
•
Niedobór enzymu LCAT –
obecność w osoczu cząstek
zbliżonych budową do HDL.