CHYLOMIKRONY: BUDOWA, BUDOWA, RODZAJE, FUNKCJE - BIOLOGIA - 2025

W chylomikronów, zwykle znane jako ultra lipoprotein o niskiej gęstości, lipoprotein cząstek małych związane ze szlaku absorpcji lipidów i rozpuszczalnych w tłuszczu witamin u ssaków, a także składają się z fosfolipidów, triglicerydów i cholesterolu.

Chylomikrony są uważane za lipoproteiny złożone z określonego białka: apolipoproteiny B 48, do której przyłączone są kwasy tłuszczowe zestryfikowane do cząsteczki glicerolu (triacyloglicerole lub triglicerydy) oraz inne lipidy lub substancje podobne do lipidów.

Graficzne przedstawienie chylomikronu (źródło: OpenStax College za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Są bardzo ważne, ponieważ są potrzebne do prawidłowego wchłaniania niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych, takich jak omega 6 i omega 3, które, ponieważ nie są syntetyzowane przez organizm, muszą być spożywane w diecie.

Istnieją pewne choroby związane z chylomikronami, szczególnie z ich gromadzeniem się w organizmie, znane jako chylomikronemie, charakteryzujące się defektami genetycznymi enzymów odpowiedzialnych za „trawienie” tłuszczów transportowanych w tych cząstkach.

W 2008 r. Badanie prewalencji wykazało, że 1,79 na 10 000 osób, czyli nieco ponad 0,02%, cierpi na skutki wysokiego stężenia trójglicerydów we krwi (hipertriglicerydemia), która jest główną przyczyną chylomikronemie u dorosłych ludzi.

Struktura i skład

Chylomikrony to małe cząsteczki lipoprotein składające się z lipoprotein, fosfolipidów tworzących monowarstwę w postaci „błony”, innych lipidów w postaci nasyconych triacylogliceroli i cholesterolu, które na powierzchni wiążą się z innymi lipoproteinami pełniącymi różne funkcje.

Głównymi składnikami białkowymi chylomikronów są białka z rodziny apolipoprotein B, zwłaszcza apolipoproteina B48 (apoB48).

Towarzyszące lipidy w postaci trójglicerydów składają się na ogół z długołańcuchowych kwasów tłuszczowych, typowych dla tych, które znajdują się w najpowszechniejszych lipidowych źródłach żywności.

Schemat struktury Chylomicron (źródło: Posible2006 za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Mówiąc procentowo, ustalono, że chylomikrony składają się głównie z trójglicerydów, ale zawierają około 9% fosfolipidów, 3% cholesterolu i 1% apoB48.

Te kompleksy lipoproteinowe mają rozmiar w zakresie od 0,08 do 0,6 mikronów średnicy, a cząsteczki białka są wyrzucane do otaczającego je wodnego płynu, stabilizując w ten sposób cząstki i zapobiegając ich przyleganiu do ścian naczyń limfatycznych, przez które początkowo krążą. .

Trening

Aby zrozumieć powstawanie lub biogenezę chylomikronów, konieczne jest zrozumienie kontekstu, w jakim zachodzi ten proces, jakim jest jelitowe wchłanianie kwasów tłuszczowych.

Podczas spożycia tłuszczu, kiedy enzymy żołądkowe „trawią” spożywany przez nas pokarm, enterocyty (komórki jelita) otrzymują wiele rodzajów cząsteczek, a wśród nich są małe cząsteczki zemulgowanych kwasów tłuszczowych.

Te kwasy tłuszczowe, kiedy docierają do cytozolu, są „sekwestrowane” przez różne białka wiążące kwasy tłuszczowe (FABP), co zapobiega toksycznemu wpływowi wolnych kwasów tłuszczowych na integralność komórek.

Związane w ten sposób kwasy tłuszczowe są normalnie transportowane i „dostarczane” do retikulum endoplazmatycznego, gdzie są estryfikowane do cząsteczki glicerolu z wytworzeniem triacylogliceroli, które są następnie włączane do chylomikronów.

Biogeneza pre-chylomikronów lub „pierwotnych” chylomikronów

Podczas tworzenia chylomikronów pierwszą częścią, która się tworzy, jest pre-chylomikron lub pierwotny chylomikron, który składa się z fosfolipidów, cholesterolu, niewielkich ilości triglicerydów i specjalnej lipoproteiny znanej jako apolipoproteina B48 (apoB48).

Ta lipoproteina jest fragmentem produktu białkowego transkrypcji i translacji genów APOB, które są odpowiedzialne za produkcję apolipoprotein apo B100 i apo B48, które uczestniczą w transporcie gazy w krwiobiegu.

ApoB48 ulega translokacji do translokatora obecnego w błonie retikulum endoplazmatycznego, a po zakończeniu tego procesu pierwotny chylomikron jest odłączany od błony siateczki; a gdy znajdzie się w świetle, łączy się z ubogą w białko, bogatą w lipidy cząsteczką składającą się głównie z trójglicerydów i cholesterolu, ale nie z apoB48.

Uwalnianie pre-chylomikronów

Pre-chylomikrony utworzone w sposób wyjaśniony powyżej są transportowane ze światła retikulum endoplazmatycznego na ścieżkę wydzielniczą kompleksu Golgiego poprzez złożoną sekwencję zdarzeń, prawdopodobnie obejmującą specyficzne receptory i pęcherzyki znane jako pęcherzyki transportowe pre-chylomikronów. .

Takie pęcherzyki łączą się z błoną cis face kompleksu Golgiego, gdzie są transportowane dzięki obecności na ich powierzchni ligandów, które są rozpoznawane przez białka receptorowe na błonie organelli.

Transformacja pre-chylomikronów do chylomikronów

Gdy dotrą do światła kompleksu Golgiego, zachodzą dwa zdarzenia, które przekształcają pre-chylomikron w chylomikron:

- Związek apolipoproteiny AI (apo AI) z pre-chylomikronem, który wchodzi do aparatu Golgiego.

- Zmiana wzoru glikozylacji apoB48, co oznacza zmianę niektórych reszt mannozy na inne cukry.

„Pełne” lub „dojrzałe” chylomikrony są uwalniane przez błonę podstawno-boczną enterocytu (naprzeciw błony szczytowej, która jest zwrócona do przestrzeni jelitowej) w wyniku połączenia ich pęcherzyków transportera z tą błoną.

Gdy to nastąpi, chylomikrony są uwalniane do blaszki właściwej w procesie znanym jako „odwrotna egzocytoza” i stamtąd są wydzielane do strumienia limfatycznego kosmków jelitowych, które są odpowiedzialne za ich transport do krwi.

Los chylomikronów

Znajdujące się we krwi trójglicerydy zawarte w chylomikronach są rozkładane przez enzym zwany lipazą lipoproteinową, który uwalnia zarówno kwasy tłuszczowe, jak i cząsteczki glicerolu do recyklingu w komórkach.

Cholesterol, który nie ulega degradacji, jest częścią tak zwanych „pozostałości” chylomikronów lub „wtórnych” chylomikronów, które są transportowane do wątroby w celu przetworzenia.

cechy

Ciało ludzkie, podobnie jak większość ssaków, wykorzystuje złożoną strukturę chylomikronów do transportu lipidów i tłuszczów, które muszą zostać wchłonięte, gdy są spożywane z innymi pokarmami.

Główną funkcją chylomikronów jest „solubilizacja” lub „nierozpuszczalność” lipidów poprzez ich asocjację z pewnymi białkami, w celu kontrolowania interakcji tych wysoce hydrofobowych cząsteczek ze środowiskiem wewnątrzkomórkowym, które jest głównie wodne.

Stosunkowo niedawne badania sugerują, że tworzenie chylomikronów między układami błon retikulum endoplazmatycznego a kompleksem Golgiego sprzyja w pewien sposób równoczesnemu wchłanianiu lipopolisacharydów (lipidów związanych z częściami węglowodanów) i ich transportowi do chłonki i tkanki krwi. .

Choroby związane z ich funkcjami

Występują rzadkie zaburzenia genetyczne wywołane nadmiernym spożyciem tłuszczu (hiperlipidemia), które są związane głównie z niedoborami lipazy białkowej lipoproteinowej, odpowiedzialnej za degradację lub hydrolizę trójglicerydów transportowanych przez chylomikrony.

Defekty tego enzymu przekładają się na zespół stanów zwanych „hiperkilomikronemią”, które mają związek z nadmiernym stężeniem chylomikronów w surowicy krwi, spowodowanym ich opóźnioną eliminacją.

Zabiegi

Najbardziej zalecanym sposobem uniknięcia lub odwrócenia stanu wysokiego stężenia trójglicerydów jest zmiana regularnych nawyków żywieniowych, to znaczy zmniejszenie spożycia tłuszczu i zwiększenie aktywności fizycznej.

Ćwiczenia fizyczne mogą pomóc zmniejszyć poziom tłuszczu odkładanego w organizmie, a tym samym obniżyć poziom całkowitych trójglicerydów.

Jednak przemysł farmaceutyczny opracował niektóre zatwierdzone leki obniżające zawartość trójglicerydów we krwi, ale lekarze prowadzący terapię muszą wykluczyć wszelkie przeciwwskazania związane z każdym pacjentem i jego historią medyczną.

Wartości normalne

Stężenie chylomikronów w osoczu krwi jest istotne z klinicznego punktu widzenia, aby zrozumieć i „zapobiegać” otyłości u ludzi, a także określić obecność lub brak patologii, takich jak chylomikronemie.

„Normalne” wartości chylomikronów są bezpośrednio związane ze stężeniem trójglicerydów w surowicy, które powinno być utrzymywane na poziomie poniżej 500 mg / dl, przy czym 150 mg / dl lub mniej jest idealnym warunkiem uniknięcia stanów patologicznych.

Pacjent jest w stanie patologicznym chylomikronemii, gdy poziom trójglicerydów przekracza 1000 mg / dl.

Najbardziej bezpośrednią obserwacją, jaką można poczynić w celu ustalenia, czy pacjent cierpi na jakiś rodzaj patologii związanej z metabolizmem lipidów, a zatem związanej z chylomikronami i trójglicerydami, jest mętne i żółtawe osocze krwi. znany jako „osocze lipidemiczne”.

Wśród głównych przyczyn wysokiego stężenia trójglicerydów można wymienić wspomnianą powyżej w odniesieniu do lipazy lipoproteinowej czy też wzrost produkcji trójglicerydów.

Istnieją jednak wtórne przyczyny, które mogą prowadzić do chylomikronemii, wśród których są niedoczynność tarczycy, nadmierne spożycie alkoholu, lipodystrofie, zakażenie wirusem HIV, choroby nerek, zespół Cushinga, szpiczaki, leki itp.

Bibliografia

1. Fox, SI (2006). Human Physiology (9th ed.). Nowy Jork, USA: McGraw-Hill Press.
2. Strona główna Genetyki. Twój przewodnik po zrozumieniu warunków genetycznych. (2019). Pobrane z www.ghr.nlm.nih.gov
3. Ghoshal, S., Witta, J., Zhong, J., Villiers, W. De, & Eckhardt, E. (2009). Chylomikrony wspomagają jelitowe wchłanianie lipopolisacharydów. Journal of Lipid Research, 50, 90–97.
4. Grundy, SM, & Mok, HYI (1976). Chylomicron Clearance in Normal and Hyperlipidemic Man. Metabolism, 25 (11), 1225–1239.
5. Guyton, A. i Hall, J. (2006). Podręcznik fizjologii medycznej (wyd. 11). Elsevier Inc.
6. Mansbach, CM i Siddiqi, SA (2010). Biogeneza chylomikronów. Annu. Rev. Physiol. , 72, 315–333.
7. Wood, P., Imaichi, K., Knowles, J., & Michaels, G. (1963). Skład lipidowy chylomikronów osocza ludzkiego, 1963 (kwiecień), 225–231.
8. Zilversmit, DB (1965). The Composition and Structure of Lymph Chylomicrons in Dog, Rat, and Man, Journal of Clinical Investigation, 44 (10), 1610–1622.