Biochemia 2015/2016

Analityka medyczna II rok

Ćwiczenie: Lipoproteiny 

osocza

mgr Agnieszka Wosiak

Funkcje lipidów w organizmie 

ludzkim

• stanowią wydajne źródło energii
• izolacja termiczna
• izolacja elektryczna
• tworzą składniki komórkowe 

występujące w błonach komórkowych, 

mitochondriach 

• Lipidy pod postacią lipoprotein są 

transportowane w osoczu krwi do 

większości tkanek celem ich 

zużytkowania, bądź do tkanki 

tłuszczowej, gdzie są 

magazynowane. 

Lipidy osocza w organizmie 

ludzkim

Wyróżniamy 5 głównych klas lipidów osocza krwi:
• Triacyloglicerole – estry glicerolu i długołańcuchowych, 

nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych 

(zawierają 45% kwasów tłuszczowych osocza) – stanowią 

największą grupę lipidowych składników pokarmowych

• Fosfolipidy – jedna z grup hydroksylowych glicerolu 

zestryfikowana jest resztą fosforanową lub podstawiona 

zasadą azotową (35% kwasów tłuszczowych)

• estry cholesterolu (15% kwasów tłuszczowych)
• wolny cholesterol (niezestryfikowany)
• wolne kwasy tłuszczowe (niezestryfikowane 

długołańcuchowe kwasy tłuszczowe nasycone lub 

nienasycone) – stanowią mniej niż 5% całkowitej ilości 

kwasów tłuszczowych w osoczu, ale są najbardziej aktywną 

frakcją lipidów osocza. 

Nierozpuszczalne w wodzie lipidy, aby mogły być 

transportowane w osoczu krwi do tkanek i narządów muszą 

tworzyć kompleksy z amfipatycznymi lipidami i białkami, 

tzw. lipoproteiny.

 

 

Lipoproteiny osocza

Wyróżniamy 5 klas lipoprotein o 

znaczeniu diagnostycznym (poza WKT):

• Chylomikrony

• VLDL (lipoproteiny o bardzo małej 

gęstości, lub pre β-lipoproteiny)

• IDL (lipoproteiny o pośredniej gęstości)

• LDL (lipoproteiny o małej gęstości, lub 

β-lipoproteiny)

• HDL (lipoproteiny o dużej gęstości lub 

α-lipoproteiny)

Klasa 

lipop

rotei

n

Źródł

o 

Średni

ca 

cząste

czki 

(nm)

Gęstość 

(g/ml)

Skład

Głów

ne 

lipidy

Apopr

oteiny

Białko 

(%)

Lipidy 

(%)

Chylo

mikro

ny

Jelito

90-1000

<0,95

1 – 2

98 – 99

TG 

(86-

94%) 

A, B-

48, C, 

E

VLDL

Wątrob

a

30-90

<1,006

5 - 10

90 – 95 

TG 

(55-

65%)

B-100, 

C, E

IDL

VLDL 

25-35

1,006 – 

1,019

15-20

85-80

TG, 

CHOL

B-100, 

C, E

LDL

VLDL

20-25

1,019 – 

1,063

20-24

80-76

CHOL

B-100

HDL

Wątrob

ajelito,

 VLDL, 

chylo

mikron

y

5-25

1,063 – 

1,210

45-50

55-50

FOSFO

LIPIDY, 

CHOL

A, C, 

D, E

Porównanie klas lipoprotein 

Schemat budowy cząsteczki 

lipoproteinowej

- hydrofobowy 

rdzeń lipidowy

- pojedyncza 

warstwa 

powierzchniowa

 - apolipoproteiny 

(integralne, np. 

apoB

obwodowe, np. 

apo C) 

http://www.phmd.pl/fulltxthtml.php?
ICID=451197

Apolipoproteiny lipoprotein 

osocza

• apo AI – główna apolipoproteina HDL
• Apo B48 – główna apoproteina 

chylomikronów, syntetyzowana w 
jelicie

• Apo B100 – główna apoproteina LDL 

i VLDL, syntetyzowana w wątrobie

• Apo CI, CII, CIII – przenoszone 

pomiędzy różnymi lipoproteinami

• Apo E – bogata w argininę, obecna 

na VLDL, HDL, chylomikronach.  

Funkcje apolipoprotein

1. Regulują aktywność enzymów 

uczestniczących w przemianach lipoprotein: 

• Są kofaktorami dla enzymów:
Apo CII – kofaktor pozawątrobowej lipazy 

lipoproteinowej

Apo AI – kofaktor acylotransferazy 

lecytyna:cholesterol (LCAT)

Apo CI, E – aktywatory LCAT
• Są inhibitorami enzymów:
Apo AII – inhibitor LCAT
Apo CIII – inhibitor LPL, 

-hamuje wiązanie apoE z receptorami hepatocytów

 

Funkcje apolipoprotein

2. Są ligandami dla receptorów 

lipoprotein w tkankach:

Apo AI – ligand dla receptorów HDL 
Apo B100, apo E – ligand dla receptora 

LDL

Apo E – ligand dla receptora 

remnantów

3. Uczestniczą w przenoszeniu 

lipidów

Apo D – białko przenoszące estry 

cholesterolu w HDL

Pierwotne lipoproteiny – 

chylomikrony i VLDL

Chylomikrony 
• Są wytwarzane przez komórki jelita, 

powstają w układzie 
odprowadzającym chłonkę z jelita

• Uczestniczą w transporcie lipidów 

(głównie triacylogliceroli) 
dostarczanych z pokarmem z jelita 
do większości tkanek (głównie mięśni 
szkieletowych), gdzie są utleniane, 
lub do tkanki tłuszczowej gdzie są 
magazynowane

Pierwotne lipoproteiny – 

chylomikrony i VLDL

VLDL
• Są wytwarzane przez hepatocyty 

wątroby z lipidów pochodzenia 
endogennego. 

• Rola w transporcie lipidów (głównie 

triacylogliceroli) z wątroby do tkanek 
pozawątrobowych.

VLDL

• Zwiększona synteza VLDL w wątrobie 

zachodzi podczas:

1.Stanu sytości, a nie głodzenia! 
2.Karmienia pokarmami o dużej zawartości 

węglowodanów

3.Dużego stężenia WKT w osoczu podczas 

głodzenia

4.Spożywania etanolu
5.Występowania dużego stężenia insuliny, a 

małego stężenia glukagonu 

Pierwotne lipoproteiny – 

chylomikrony i VLDL

• Lipoproteiny pierwotne po dostaniu 

się przez układ limfatyczny do 
krążenia posiadają apolipoproteinę B 
(chylomikrony – B48, VLDL – B100). 
Chylomikrony zawierają dodatkowo 
apoA. 

• Dopiero w układzie krążenia dochodzi 

do przyłączenia apo C i E, 
dostarczonych przez HDL, oraz utraty 
przez chylomikrony apo AI i AII, które 
przechodzą do HDL.   

Pierwotne lipoproteiny – 

chylomikrony i VLDL

Ilustrowana Biochemia Harpera, R. K. Murray 

Pierwotne lipoproteiny – 

chylomikrony i VLDL

Ilustrowana Biochemia Harpera, R. K. Murray 

Metabolizm chylomikronów i 

VLDL

• Główną rolę w przemianach 

chylomikronów i VLDL odgrywa 
pozawątrobowa lipaza lipoproteinowa 
(LPL)!!

Lipaza lipoproteinowa 

osocza (LPL)

• Synteza: 
W komórkach tłuszczowych, skąd jest 

przekazywana do śródbłonka naczyń gł. 
tkanki tłuszczowej, mięśnia sercowego i 
mięśni szkieletowych.

• Występowanie:
Zakotwiczony jest w śródbłonku naczyń 

włosowatych proteoglikanowym łańcuchem 
siarczanu heparanu. 

We krwi występuje w niewielkich ilościach. 
• Aktywność:
Do aktywności wymaga obecności kofaktorów 

(fosfolipidy, apo C-II) 

Lipaza lipoproteinowa 

osocza (LPL)

• Rola:
Katalizuje reakcję hydrolizy TG chylomikronów i VLDL 

uczestnicząc w przemianach tych lipoprotein. 

Lipoproteiny dostarczają enzymowi kofaktorów i substratu 

(TG).

 Po przyłączeniu się lipoprotein do enzymu na powierzchni 

śródbłonka naczyń dochodzi do hydrolizy triacylogliceroli 
do monoacyloglicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych. 

Następnie większość uwolnionych monoacylogliceroli i WKT 

z chylomikronów i VLDL jest pobierana przez tkanki 
(głównie mięśnie szkieletowe i mięsień sercowy) i 
wykorzystywana do wytworzenia energii, lub powtórnie 
estryfikowana do TG i magazynowana (w przypadku 
tkanki tłuszczowej). 

Tylko niewielka ilość WKT wraca do krwioobiegu, gdzie jest 

wiązana z albuminą i transportowana do innych tkanek 
obwodowych.

 

Lipaza lipoproteinowa 

osocza (LPL)

• W wyniku działania lipazy lipoproteinowej 

lipoproteiny pierwotne zostają przekształcone 
w remnanty, czyli resztkowe lipoproteiny.

Chylomikrony >>LPL>> utrata ok. 90 % TG i 

apo C >> remnanty chylomikronów 
(mniejsze, bogatsze w CH i estry CH) >> 
transportowane z krwią do wątroby.  

VLDL  >>LPL>> remnanty VLDL (IDL – 

lipoproteiny o pośredniej gęstości)>> 
transportowane do wątroby, lub w wyniku 
dalszych przemian przekształcane w LDL.

 

Udział wątroby w 

metabolizmie lipoprotein

• Uczestniczy w wychwytywaniu remnantów 

lipoprotein za pośrednictwem receptorów na 
powierzchni hepatocytów swoistych dla 
apoprotein obecnych na powierzchni 
remnantów. 

- Remnanty chylomikronów są wychwytywane 

przy udziale receptora swoistego dla apo E

- IDL  za pośrednictwem receptorów LDL 

(wiążących apoB100 i apoE)

• Na drodze endocytozy remnanty dostają się 

do wnętrza komórek wątroby, gdzie zachodzi 
hydroliza i metabolizm estrów cholesterolu i 
triacylogliceroli zawartych w remnantach.

Lipoproteiny wtórne – LDL 

• Większość powstaje wtórnie z VLDL (w wyniku 

przekształcenia VLDL w IDL i ostatecznie w LDL – 
wewnątrznaczyniowa lipoliza VLDL)

• Niewielka ilość bezpośrednio jest wytwarzana przez 

wątrobę

• Zawierają większość cholesterolu osoczowego. 
• Uczestniczą w transporcie cholesterolu i jego estrów z 

wątroby do innych narządów w celu ich regeneracji (gł. 
nerek, mięśni, kory nadnerczy).

• Są metabolizowane za pośrednictwem receptora LDL 

(receptor B/E).

• Wysokie stężenie LDL w osoczu dodatnio 

koreluje z występowaniem miażdżycy naczyń 
wieńcowych.  („zły cholesterol”)

LDL

Nadmiar frakcji LDL usuwana jest z 

osocza przez komórki fagocytarne. 

Przeładowane cholesterolem 

pochodzącym z LDL makrofagi i inne 
komórki stają się przyczyną zmian 
miażdżycowych w naczyniach 
krwionośnych, poprzez zahamowanie 
ich migracji i zatrzymanie w ścianie 
naczyń tętniczych. 

 

LDL

 

• Zbiór heterogennych cząstek:
- duże, lekkie LDL (fenotyp A LDL) – dominuje u 

ludzi z niezaburzonym metabolizmem lipidowym

- małe, gęste LDL (fenotyp B LDL) – dominuje u 

osób z zespołem metabolicznym, otyłością, 
insulinoopornością i cukrzycą typu 2 

- małe, gęste LDL zawierają mniej cholesterolu, a 

więcej białka, dłużej przebywają w krążeniu i są 
bardziej podatne na modyfikacje oksydacyjne 

– fenotyp B wiąże się z podwyższonym stężeniem 

lipoprotein bogatych w TG (VLDL i IDL) oraz 
obniżonym stężeniem cholesterolu w HDL i 
sprzyja rozwojowi miażdżycy.

HDL

• Stanowią heterogenną grupę cząstek 

• powstają we krwi z produktów rozpadu innych 

lipoprotein, 

• są też syntetyzowane i wydzielane zarówno w wątrobie, 

jak i w jelicie w postaci drobnych dyskoidalnych 

prekursorów.

Rola:

• Uczestniczą w metabolizmie VLDL i chylomikronów, 

poprzez dostarczanie im apolipoprotein C i E, 

niezbędnych do ich katabolizmu.

• Uczestniczą w transporcie zwrotnym cholesterolu z 

tkanek obwodowych bezpośrednio do wątroby lub 

poprzez resztkowe chylomikrony i VLDL, albo przez 

wychwytywanie LDL w wątrobie. 

= Oczyszczanie tkanek i osocza z cholesterolu („dobry 

cholesterol”)

HDL

• Stężenie HDL zmienia się odwrotnie 

proporcjonalnie do stężenia 
chylomikronów i VLDL oraz wprost 
proporcjonalnie do aktywności LPL w 
osoczu. 

• Stężenie HDL w osoczu jest odwrotnie 

proporcjonalne do częstości 
występowania miażdżycy naczyń 
wieńcowych. 

• Miejscem końcowej degradacji głównej 

apolipoproteiny HDL (apo A) jest wątroba, 
oraz prawdopodobnie również jelito. 

LCAT – acylotransferaza 

lecytyna:cholesterol

• Syntetyzowana w wątrobie, skąd jest następnie uwalniana 

do krążenia. 

• Substratem dla tego enzymu jest cholesterol (zawarty w 

HDL i pozostałych lipoproteinach oraz cholesterol błon 
komórkowych). 

• Katalizuje reakcję estryfikacji cholesterolu. Odpowiada za 

powstawanie większości estrów cholesterolu osocza. 

cholesterol + lecytyna >>LCAT>> 

ester cholesterolu + lizolecytyna

• Aktywatorem LCAT jest apoAI obecna na  HDL, apoCI i apoE, 

zaś inhibitorem apoAII. 

• Układ LCAT uczestniczy w usuwaniu nadmiaru 

niezestryfikowanego cholesterolu z lipoprotein i tkanek. 

• Poprzez estryfikację cholesterolu w HDL odpowiada za jego 

transport zwrotny do wątroby. 

WKT osocza

• Pochodzenie:
- Lipoliza TG w tkance tłuszczowej
- Działanie lipazy lipoproteinowej 

osocza w czasie wychwytu TG osocza 
przez tkanki

• Występowanie w osoczu:
- Połączenie z albuminami osocza, 

które odpowiadają za transport WKT 
w osoczu krwi. 

Są to głównie wielonienasycone 

długołańcuchowe kwasy tłuszczowe

WKT osocza

• W warunkach sytości WKT występują w 

surowicy w małym stężeniu (ich stężenie 
maleje tuż po jedzeniu).

• W stanie całkowitego głodu stężenie WKT 

osocza jest największe. 

• Są szybko usuwane z krwi, na skutek 

pobierania WKT osocza przez tkanki, a 
następnie część z nich jest utleniana celem 
pokrycia zapotrzebowania energetycznego 
organizmu (dominuje w stanie głodu), 
pozostała część ulega estryfikacji i w tej 
postaci jest magazynowana (dominuje w 
stanie sytości).

Pokarmowa i endogenna 

pula cholesterolu

• Cholesterol syntetyzowany jest we 

wszystkich tkankach (zawierających komórki 
jądrzaste) z  acetylo-CoA. Jest prekursorem 
wszystkich innych steroidów w organizmie 
(kortykosteroidy, hormony płciowe, wit D, 
kwasy żółciowe). 

• Ponad połowa cholesterolu organizmu 

człowieka pochodzi z syntezy (w 10% w 
wątrobie, w 10% w jelicie), pozostała część 
jest dostarczana do organizmu z pokarmem.

   

Rola reduktazy HMG-CoA w 

syntezie cholesterolu

•  Biosynteza cholesterolu odbywa się w 5 

etapach, a jej szybkość jest regulowana już 
na początku szlaku przemian. 

• Pierwszym etapem jest synteza 

mewalonianu. 

- Z acetylo-CoA w reakcji katalizowanej przez 

syntazę HMG-CoA powstaje HMG-CoA.

- HMG-CoA jest następnie redukowany do 

mewalonianu w reakcji katalizowanej przez 
reduktazę HMG-CoA. 

• Etap reduktazy HMG-CoA jest głównym 

momentem ograniczającym szybkość 
biosyntezy cholesterolu.

Rola reduktazy HMG-CoA w 

biosyntezie cholesterolu

•  

Reduktaza HMG-CoA jest hamowana w 

mechanizmie sprzężenia zwrotnego pod wpływem 
działania mewalonianu (będącego bezpośrednim 
produktem jej aktywności) i cholesterolu (będącego 
głównym końcowym produktem szlaku).

• Insulina i hormony tarczycy pobudzają aktywność 

reduktazy HMG-CoA, natomiast glukagon i 
glikokortykoidy hamują.

• Wzrost ilości cholesterolu w komórce na skutek 

pobierania lipoprotein bogatych w cholesterol (LDL) 
za pośrednictwem receptorów również hamuje akt. 
reduktazy.

• Zwiększenie podaży cholesterolu w pokarmach 

hamuje wątrobową biosyntezę cholesterolu.

 

Cholesterol – występowanie

• Występuje w tkankach i lipoproteinach 

osocza jako wolny cholesterol i w połączeniu 
z długołańcuchowymi kwasami 
tłuszczowymi jako estry cholesterolu. 

• Wolny cholesterol jest amfipatycznym 

lipidem, będącym strukturalnym 
składnikiem błon i zewnętrznej warstwy 
lipoprotein. 

• Cholesterol zestryfikowany tworzy postać 

zapasową cholesterolu, jest transportowany 
do tkanek w rdzeniu lipoprotein osocza (gł. 
LDL).    

Cholesterol – wydalanie

•  Z tkanek wolny cholesterol jest usuwany 

przy udziale HDL w transporcie zwrotnym do 
wątroby.

• W wątrobie jest eliminowany z organizmu z 

żółcią w formie niezmienionej albo po 
przekształceniu w sole kwasów żółciowych, 
skąd trafia do jelita. 

• Niewielka ilość cholesterolu i soli kwasów 

żółciowych jest wydalana z kałem, gdyż 
znaczna część jest wchłaniana w jelitach do 
krążenia wrotnego, wychwytywana przez 
wątrobę i ponownie wydalana z żółcią 
uczestnicząc w tzw. krążeniu jelitowo-
wątrobowym.     

Miażdżyca tętnic

• Etiopatogeneza:

Charakteryzuje się odkładaniem w ścianie 
naczyń tętniczych złogów cholesterolu i 
jego estrów z lipoprotein tworzących tzw. 
blaszki miażdżycowe prowadzące do 
zwężenia światła tętnic i niedokrwienia 
tkanek. 

• Czynniki ryzyka:
- podwyższony poziom cholesterolu w VLDL, 

IDL lub LDL i obniżony poziom cholesterolu 
HDL

- podwyższony poziom triacylogliceroli 

osocza

Miażdżyca tętnic

• Jak obniżyć ryzyko tej patologii?

-  stosowanie diety bogatej w jedno- i 

wielonienasycone kwasy tłuszczowe (nasilają 
katabolizm LDL poprzez silne pobudzanie rec 
LDL) 

- zdrowy styl życia (niepalenie, ruch i 

zapobieganie otyłości) 
regularny wysiłek fizyczny przyczynia się do 
obniżenia LDL i stężenia TG osocza oraz 
podwyższenia HDL.

Miażdżyca tętnic

Powikłania:
- Zawał serca (główna przyczyna zgonów w 

większości krajów!!!)

- Choroba niedokrwienna serca
- Udar mózgu
- Zmiany otępienne
- Chromanie przestankowe
Jak im zapobiegać??
- farmakoterapia?? 

Diagnostyka laboratoryjna 

zaburzeń gospodarki 

lipidowej

• LIPIDOGRAM (stężenie - wartości pożądane)
- Cholesterol całkowity

 (150-200 mg/dl; 3,88-5,18 mmol/l)

- Cholesterol frakcji LDL 

(<135 mg/dl, <3,5 mmol/l)

-   Cholesterol frakcji HDL 

(M: 37-70 mg/dl; 0,9-1,8 mmol/l 
K: 40-80mg/dl; 1,1-2,1mmol/l)

-   Triglicerydy (< 200 mg/dl, <2,3 mmol/l)

CHOL - LDL

• Wyliczany ze wzoru Friedewalda:
CHOL–LDL(mmol/l) = TCH – TG/2,2 – CHOL-HDL
CHOL–LDL(mg/dl) = TCH – TG/5 – CHOL-HDL

Wzoru nie można stosować u osób z 

hipertriglicerydemią 

(TG>400mg/dl, >4,6 mmol/l)

oraz u osób, które nie były na czczo podczas 

pobierania krwi do badania lipidogramu

Czynniki ryzyka ChNS

• Wysokie ryzyko: 

CHOL całk. / HDL – CHOL > 5
LDL – CHOL / HDL – CHOL > 4
HDL – CHOL < 35 mg/dl u M
HDL – CHOL < 42 mg/dl u K
↑ TG przy ↓ CHOL – HDL 

Materiał badany

• Osocze (krew pobrana na EDTA)
• Surowica (krew pobrana na skrzep)

Przechowywanie próbek:
3 dni w temp. +4°C
4 miesiące w temp. -20°C (optymalnie: 

-70°C)

Metody wykorzystywane do 

frakcjonowania lipoprotein

• Ultrawirowanie (metoda referencyjna – 

wysokie koszty)

• Elektroforeza lipoprotein (metoda 

półilościowa – różnicowanie fenotypów 
hiperlipoproteinemii według klasyfikacji 
Fredricksona)

• Metoda strąceniowa  (najpopularniejsza)
• Test zimnej flotacji (do oceny zaburzeń 

związanych z podwyższonym stężeniem TG)

Przygotowanie pacjenta do 

badań

• Zachować w okresie poprzedzającym badanie 

(1-2 tyg) normalną dietę i stałą masę ciała 
(unikanie głodówek) oraz zwyczajowy tryb 
życia.

• Nie pić alkoholu 2-3 dni przed badaniem
• Ostatni posiłek – dozwolona jest sucha bułka 

+ herbata

• Pobierać krew na czczo – po 14-16 h głodzeniu
• Nie przyjmować leków wpływających na 

gospodarkę lipidową (beta blokery, diuretyki)

Przygotowanie pacjenta do 

badań

• Unikać stazy podczas pobierania krwi 

(zwiększa stężenie)

• Szybko oddzielić surowicę od skrzepu 

lub osocze od elementów morfotycznych

• Badanie należy przeprowadzić przy 

braku choroby , urazu i jakiejkolwiek 
przyczyny wtórnej dyslipoproteinemii

• Pacjent 30 min przed badaniem 

powinien pozostawać w spoczynku

Rozpoznanie hiperlipidemii

• Wyniki oznaczeń lipidowych są podwyższone 

przynajmniej w 2 badaniach wykonanych 
w odstępie 2-3 tyg. 

• Oznaczenia cholesterolu powinny być 

wykonywane nie wcześniej niż:

3 tyg po przebyciu łagodnych chorób
6 tyg-3 miesiące po przebyciu ostrych chorób, 

zawału serca, zabiegów chirurgicznych

Kliniczne źródła zmienności 

stężenia lipidów

• Zawał serca
• Udar mózgu
• Nadciśnienie
• Niewydolność nerek
• Cukrzyca
• Ciąża
• Zakażenia
• Leki