Lipoprotein

Metabolismusedit

Der Umgang mit Lipoproteinpartikeln im Körper wird als Lipoproteinpartikelmetabolismus bezeichnet. Es ist in zwei Wege unterteilt, exogene und endogene, je nachdem, ob die fraglichen Lipoproteinpartikel hauptsächlich aus diätetischen (exogenen) Lipiden bestehen oder ob sie aus der Leber stammen (endogen), durch de novo Synthese von Triacylglycerolen.,

Die Hepatozyten sind die Hauptplattform für den Umgang mit Triacylglycerolen und Cholesterin; die Leber kann auch bestimmte Mengen Glykogen und Triacylglycerole speichern. Während Adipozyten die Hauptspeicherzellen für Triacylglycerole sind, produzieren sie keine Lipoproteine.

Exogenes pathwayEdit

Galle emulgiert im Reim enthaltene Fette, dann spaltet Pankreaslipase Triacylglycerinmoleküle in zwei Fettsäuren und ein 2-Monoacylglycerin. Enterozyten absorbieren leicht die kleinen Moleküle aus dem Chymus. Innerhalb der Enterozyten werden Fettsäuren und Monoacylglyceride wieder in Triacylglyceride umgewandelt. Dann werden diese Lipide mit Apolipoprotein B-48 zu entstehenden Chylomikronen zusammengesetzt. Diese Partikel werden dann in einem Prozess, der stark vom Apolipoprotein B-48 abhängt, in die Lactose abgesondert., Während sie durch die Lymphgefäße zirkulieren, umgehen entstehende Chylomikronen den Leberkreislauf und werden über den Thoraxkanal in den Blutkreislauf abgelassen.

Im Blutstrom interagieren entstehende Chylomikronpartikel mit HDL-Partikeln, was zu einer HDL-Spende von Apolipoprotein C-II und Apolipoprotein E an das entstehende Chylomikron führt. Das Chylomikron in diesem Stadium gilt dann als ausgereift. Über Apolipoprotein C-II aktivieren reife Chylomikronen die Lipoproteinlipase (LPL), ein Enzym auf Endothelzellen, die die Blutgefäße auskleiden., LPL katalysiert die Hydrolyse von Triacylglycerin, das letztendlich Glycerin und Fettsäuren aus den Chylomikronen freisetzt. Glycerin und Fettsäuren können dann in peripheren Geweben, insbesondere Fett und Muskeln, für Energie und Lagerung absorbiert werden.

Die hydrolysierten Chylomikronen werden jetzt als Chylomikronreste bezeichnet. Die Chylomicronreste zirkulieren weiter im Blutkreislauf, bis sie über Apolipoprotein E mit Chylomicronrestenrezeptoren interagieren, die hauptsächlich in der Leber gefunden werden., Diese Wechselwirkung bewirkt die Endozytose der Chylomikronreste, die anschließend in Lysosomen hydrolysiert werden. Die lysosomale Hydrolyse setzt Glycerin und Fettsäuren in die Zelle frei, die für Energie verwendet oder zur späteren Verwendung gespeichert werden können.

Endogenes Pflasteredit

Die Leber ist die zentrale Plattform für den Umgang mit Lipiden: Sie kann Glycerole und Fette in ihren Zellen, den Hepatozyten, speichern. Hepatozyten sind auch in der Lage, Triacylglycerole über die De-Novo-Synthese zu erzeugen. Sie produzieren auch die Galle aus Cholesterin. Der Darm ist verantwortlich für die Aufnahme von Cholesterin., Sie übertragen es in den Blutstrom.

In den Hepatozyten werden Triacylglycerole und Cholesterylester mit Apolipoprotein B-100 zu entstehenden VLDL-Partikeln zusammengesetzt. Entstehende VLDL-Partikel werden über einen Prozess, der vom Apolipoprotein B-100 abhängt, in den Blutkreislauf freigesetzt.

Im Blutstrom stoßen entstehende VLDL-Partikel mit HDL-Partikeln zusammen; Als Ergebnis spenden HDL-Partikel Apolipoprotein C-II und Apolipoprotein E an das entstehende VLDL-Partikel. Einmal mit den Apolipoproteinen C-II und E beladen, gilt das entstehende VLDL-Teilchen als ausgereift., VLDL-Partikel zirkulieren und treffen auf LPL, die auf Endothelzellen exprimiert werden. Apolipoprotein C-II aktiviert LPL, was zu einer Hydrolyse des VLDL-Partikels und zur Freisetzung von Glycerin und Fettsäuren führt. Diese Produkte können von peripheren Geweben, hauptsächlich Fett und Muskeln, aus dem Blut aufgenommen werden. Die hydrolysierten VLDL-Partikel werden jetzt VLDL-Reste oder Lipoproteine mittlerer Dichte (IDLs) genannt. VLDL-Reste können zirkulieren und über eine Wechselwirkung zwischen Apolipoprotein E und dem Restrezeptor von der Leber absorbiert oder durch Leberlipase weiter hydrolysiert werden.,

Die Hydrolyse durch Leberlipase setzt Glycerin und Fettsäuren frei und hinterlässt IDL-Reste, sogenannte Low-Density-Lipoproteine (LDL), die einen relativ hohen Cholesteringehalt enthalten (siehe native LDL-Struktur bei 37°C auf YouTube). LDL zirkuliert und wird von der Leber und den peripheren Zellen absorbiert. Die Bindung von LDL an sein Zielgewebe erfolgt durch eine Wechselwirkung zwischen dem LDL-Rezeptor und Apolipoprotein B-100 auf dem LDL-Partikel. Die Absorption erfolgt durch Endozytose, und die internalisierten LDL-Partikel werden in Lysosomen hydrolysiert, wobei Lipide, hauptsächlich Cholesterin, freigesetzt werden.,

Rolle beim Sauerstofftransportedit

Es wurde gezeigt, dass Plasma-Lipoproteine eine signifikante Menge an Sauerstoffgas tragen können. Diese Eigenschaft ist auf die kristalline hydrophobe Struktur von Lipiden zurückzuführen, die eine günstigere Umgebung für die O2-Löslichkeit bietet als in einem wässrigen Medium.

Wenn Hämoglobin in Erythrozyten der Haupttransporter des Sauerstoffs im Blut ist, können Plasmalipoproteine der einzige Träger in der extrazellulären oder interstitiellen Flüssigkeit sein.,

Die Sauerstofftragfähigkeit von Lipoproteinen, OCCL, verringert sich mit zunehmendem Alter oder bei verschiedenen Pathologien, was zu einer Verringerung der O2-Versorgung des Gewebes führen und zur Entwicklung einer Gewebehypoxie beitragen kann. Diese Veränderungen im Lipoprotein können beispielsweise durch ihre oxidative Schädigung oder Entzündung verursacht werden.

Rolle bei der Entzündungedit

Entzündung, eine Reaktion des biologischen Systems auf Reize wie die Einführung eines Erregers, hat eine zugrunde liegende Rolle in zahlreichen systemischen biologischen Funktionen und Pathologien., Dies ist eine nützliche Reaktion des Immunsystems, wenn der Körper Krankheitserregern wie Bakterien an Orten ausgesetzt ist, die sich als schädlich erweisen, sich aber auch nachteilig auswirken können, wenn sie nicht reguliert werden. Es wurde gezeigt, dass Lipoproteine, insbesondere HDL, eine wichtige Rolle im Entzündungsprozess spielen.

Wenn der Körper unter normalen, stabilen physiologischen Bedingungen funktioniert, hat sich gezeigt, dass HDL auf verschiedene Weise vorteilhaft ist., LDL enthält Apolipoprotein B (ApoB), das es LDL ermöglicht, an verschiedene Gewebe wie die Arterienwand zu binden, wenn die Glykokalyx durch hohe Blutzuckerwerte geschädigt wurde. Wenn oxidiert, kann das LDL in den Proteoglykanen eingeschlossen werden, wodurch seine Entfernung durch HDL-Cholesterin-Efflux verhindert wird. Normal funktionierendes HDL kann den Oxidationsprozess von LDL und die nachfolgenden Entzündungsprozesse nach der Oxidation verhindern.

Lipopolysaccharid oder LPS ist der wichtigste pathogene Faktor an der Zellwand gramnegativer Bakterien., Grampositive Bakterien haben eine ähnliche Komponente namens Lipoteichoesäure oder LTA. HDL hat die Fähigkeit, LPS und LTA zu binden, wodurch HDL-LPS-Komplexe entstehen, um die schädlichen Auswirkungen im Körper zu neutralisieren und das LPS aus dem Körper zu entfernen. HDL spielt auch eine bedeutende Rolle bei der Interaktion mit Zellen des Immunsystems, um die Verfügbarkeit von Cholesterin zu modulieren und die Immunantwort zu modulieren.,

Unter bestimmten abnormalen physiologischen Bedingungen wie Systeminfektionen oder Sepsis verändern sich die Hauptbestandteile von HDL, die Zusammensetzung und Menge von Lipiden und Apolipoproteinen werden im Vergleich zu normalen physiologischen Zuständen verändert, wie z. B. eine Abnahme des HDL-Cholesterins (HDL-C), Phospholipide, ApoA-I (ein wichtiges Lipoprotein in HDL, von dem gezeigt wurde, dass es vorteilhafte entzündungshemmende Eigenschaften aufweist) und eine Erhöhung des Serumamyloid A., Diese veränderte Zusammensetzung von HDL wird allgemein als akutphasiges HDL in einer akutphasigen Entzündungsreaktion bezeichnet, Während dieser Zeit kann HDL seine Fähigkeit verlieren, die Oxidation von LDL zu hemmen. Tatsächlich ist diese veränderte Zusammensetzung von HDL mit einer erhöhten Mortalität und schlechteren klinischen Ergebnissen bei Patienten mit Sepsis verbunden.