Ugrás a tartalomhoz

Lipoproteinek

Ellenőrzött
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Egy chilomikron szerkezete. Az ApoA, ApoB, ApoC, ApoE apolipoproteinek, a zöld részecskék foszfolipideket, a T triglicerideket, a C koleszterinésztereket jelöl.

A lipoproteinek olyan biokémiai egységek, melyek feladata a hidrofób lipid- (más néven zsír-) molekulák vízben, vérplazmában vagy más sejten kívüli folyadékokban történő szállítása. Központjukban trigliceridek és koleszterin található, amit foszfolipidekből álló külső réteg vesz körül, ahol a hidrofil részek a környező víz irányába, a lipofil részek pedig a lipidközpont felé mutatnak. Az apolipoproteinek a külső rétegbe ágyazódnak, a komplexet stabilizálják, és a szerepüket meghatározó azonosságot is adnak.

Számos enzim, szállító-, szerkezeti fehérje, antigén, adhezin és toxin lipoprotein. Ide tartoznak a plazmalipoprotein-részecskék (HDL, LDL, IDL, VLDL és chilomikronok). E részecskék egyes alcsoportjai az ateroszklerózis modulátorai.[1]

Elnevezés

[szerkesztés]

Transzmembrán lipoproteinek

[szerkesztés]

Egyes transzmembrán proteolipideket, különösen a baktériumokban találhatókat, lipoproteineknek neveznek, de ezeknek nincs közük a lipoproteinekhez.[2] E transzmembrán fehérjéket nehéz izolálni, mert szorosan kötődnek a lipidmembránhoz, gyakran szükségesek lipidek a megfelelő szerkezethez, és vízben gyakran oldhatatlanok. Gyakran szükségesek detergensek a transzmembrán lipoproteinek megfelelő biológiai membránoktól való elkülönítéséhez.

Plaszmalipoprotein-részecskék

[szerkesztés]

Mivel a zsírok vízben oldhatatlanok, nem szállíthatók önmagukban a sejtközi állományban, beleértve a vérplazmát. Ehelyett hidrofil külső réteg veszi ezeket körül, ami szállítóeszközként funkcionál. A lipoprotein-részecskék feladata a zsírmolekulák, például triacilglicerinek (más néven trigliceridek), foszfolipidek és koleszterin szállítása a szervezet sejtközi állományában annak minden sejtjéhez és szövetéhez.[3] A külső rétegükben lévő fehérjéket, az apolipoproteineket a vékonybél és a máj sejtjei is előállítják és a sejtközi állományba ürítik. A külső réteg is tartalmaz foszfolipideket és koleszterint.[3]

Minden sejtnek szüksége van zsírokra és koleszterinre a sejtmembránok létrehozásához, melyek célja a víz és vízoldékony anyagok mennyiségének szabályozása, valamint a belső szerkezet és enzimrendszerek létrehozása. A lipoproteinek külső héjában a hidrofil foszfolipidek, koleszterin és apolipoproteinek kifelé mutatnak. Ezek a jellemzők teszik oldhatóvá a vérben. A trigliceridek és a koleszterilészterek belül szállítódnak, a víztől a külső héj által elkülönítve.[3] A külső héjban szállított apolipoproteinek határozzák meg a lipoproteinek működését. Az apolipoproteinek a vérben lévő enzimekkel, egymással vagy a sejtfelszíni specifikus fehérjékkel történő kölcsönhatása meghatározza, hogy a lipoprotein-részecskékbe bekerülnek vagy onnan kikerülnek a trigliceridek és koleszterin.[3]

Az emberi plazma lipoproteinjeinek jellemzése[4]
Chilomikronok VLDL LDL HDL
Elektroforetikus mobilitás Keletkezésnél Pre-béta Béta Alfa
Sűrűség (g/cm3) <0,96 0,96-1,006 1,006-1,063 1,063-1,21
Átmérő (nm) 100-1000 30-90 20-25 10-20
Apolipoproteinek B48, Al, All B100 CI, CII B100 AI, AII, CI
Összetétel
(teljes tömeg %-a)
Fehérje 2 10 20 40
Lipid 98 90 80 60
Lipidösszetétel
(lipidtartalom %-a)
Trigliceridek 88 55 12 12
Koleszterilészterek 4 24 59 40
Foszfolipidek 8 20 28 47
Szabad zsírsavak 0 - 1 1 1

Szerkezet

[szerkesztés]

A lipoproteinek egy központi, nem poláris lipidekből, főképp koleszterilészterekből és trigliceridekből álló hidrofób magból és az azt körülvevő, foszfolipidekből, szabad koleszterinből és apolipoproteinekből álló hidrofil membránból állnak. A plazma-lipoproteineket hét osztályba sorolják méret, lipidösszetétel és apolipoproteinek alapján.[5]

Funkciók

[szerkesztés]

Metabolizmus

[szerkesztés]

A lipoprotein-részecskék átalakítása a szervezetben a lipoprotein-metabolizmus. Két útvonala van: az exogén és az endogén, nagyrészt attól függően, hogy a lipoproteinek nagyrészt a bevitt (exogén) vagy májban de novo trigliceridszintézissel termelődő (endogén) lipidekből állnak.

A hepatociták a trigliceridek és a koleszterin átalakításának fő helyszíne, ezenkívül a máj képes bizonyos mennyiségű glikogén és triglicerid eltárolására. Noha az adipociták a fő triglicerid-tároló sejtek, azok nem termelnek lipoproteint.

Exogén útvonal

[szerkesztés]
A lipoprotein-metabolizmus fő részeit bemutató egyszerűsített folyamatábra

Az epe emulgeálja a gyomorpép zsírjait, majd a hasnyálmirigylipáz két zsírsavra és egy 2-monogliceridre bontja a triglicerideket. Az enterociták a kismolekulákat elnyelik a gyomorpépből. Az enterocitákon belül a zsírsavak és a monogliceridek újra trigliceridekké válnak. Majd ezek a lipidek a B-48 apolipoproteinnel összeállnak naszcens chilomikronokká. E részecskék ezután a vékonybél nyirokereibe ürülnek egy a B-48 apolipoproteintől erősen függő folyamaton keresztül. Ahogy a nyirokereken át haladnak, a naszcens chilomikronok áthaladnak a máj keringésén és a mellkasi fő nyirokvezetéken keresztül kerülnek a vérkeringésbe.

A vérkeringésben a naszcens chilomikron-részecskék kölcsönhatásba lépnek a HDL-részecskékkel, melynek eredményeképp C-II és E apolipoprotein kerül át a HDL-ről a chilomikronra. A chilomikron ettől kezdve érettnek számít. A C-II apolipoproteinen keresztül az érett chilomikronok aktiválják a lipoprotein-lipázt (LPL), az erek endotél sejtjeinek enzimét. Az LPL a triglicerid-hidrolízist katalizálja, melynek végtermékeként glicerin és zsírsavak kerülnek ki a chilomikronokból. A glicerint és a zsírsavakat ezután a perifériás szövetek, különösen a zsír- és az izomszövet felhasználhatják energiaforrásként vagy -tárolásra.

A hidrolizált chilomikronok a chilomikronmaradványok. Ezek tovább keringenek a vérben, míg az E apolipoproteinen keresztül chilomikronmaradvány-receptorokkal lépnek kölcsönhatásba, amelyek főként a májban találhatók. Ez a kölcsönhatás a chilomikron-maradványok endocitózisát okozza, s ezeket később a lizoszómák hidrolizálják. A lizoszomális hidrolízis glicerint és zsírsavakat bocsát ki a sejtbe, amely energiaforrásként vagy tárolásra használhatja azokat.[6]

Endogén útvonal

[szerkesztés]

A máj a lipidek kezelésében a legfőbb szerv: képes sejtjeiben, a hepatocitákban glicerinszármazékokat és zsírokat tárolni. A hepatociták ezenkívül képesek triglicerideket előállítani de novo, valamint epét hoznak létre koleszterinből. A belek nyelik el a koleszterinből, ami a vérkeringésbe kerül át onnan.[6]


A májlipáz általi hidrolíziskor glicerin és zsírsavak keletkeznek, nagyon magas koleszterintartalmú IDL-maradványokat, alacsony sűrűségű lipoproteineket hátrahagyva.[7] AZ LDL-t a keringés során a máj és a perifériás sejtek elnyelik. A célszövethez való kötést az LDL-receptor és az apolipoprotein B-100 közti kölcsönhatás teszi lehetővé. Az elnyelés endocitózissal történik, a bejutó LDL-részecskék a lizoszómákban hidrolizálódnak, lipideket, elsősorban koleszterint létrehozva.[8]

Lehetséges szerep az oxigénszállításban

[szerkesztés]

A plazma-lipoproteinek szállíthatnak oxigént.[9] Ennek oka a lipidek hidrofób szerkezete, melyek az oxigén oldhatóságának kedvezőbb feltételeket teremtenek a vizes közegnél.[10]

Szerepe a gyulladásban

[szerkesztés]

Csoportosítás

[szerkesztés]

Sűrűség alapján

[szerkesztés]

A lipoproteineket öt nagy csoportba lehet sorolni, itt a nagyobb mérettől és alacsonyabb sűrűségtől a kisebb méret és a magasabb sűrűség felé haladva. A lipoproteinek annál nagyobbak és annál alacsonyabb sűrűségűek, minél több zsír jut egységnyi fehérjére. Ezeket elektroforézis, ultracentrifugálás és mágneses magrezonancia-spektroszkópia alapján sorolják be a Vantera Analyzer alapján.[11]

  • A chilomikronok triglicerideket (zsírt) szállítanak a belekből a máj, a vázizmok és a zsírszövet felé.
  • A nagyon alacsony sűrűségű lipoproteinek (VLDL) (újonnan szintetizált) triglicerideket szállítanak a májból a zsírszövet felé.
  • A köztes sűrűségű lipoproteinek (IDL) a VLDL és az LDL között vannak. Általában nem mutathatók ki a vérben éhezés esetén.
  • Az alacsony sűrűségű lipoproteinek (LDL) 3000-6000 zsírmolekulát (foszfolipidek, koleszterin, trigliceridek stb.) szállítanak a testben. Az LDL-t néha „rossz” lipoproteinnek is nevezik, mert a dózishoz viszonyított koncentrációk korrelálnak az ateroszklerózis előrehaladásával.
    • nagy lebegő LDL (lb LDL-) részecskék
    • kis sűrű LDL (sd LDL-) részecskék
    • A lipoprotein(a) egy bizonyos fenotípusú lipoprotein-részecske
  • A magas sűrűségű lipoproteinek (HDL) a test sejtjeiből/szöveteiből gyűjtik össze a zsírmolekulákat, és visszaszállítják a májhoz. A HDL-t néha „jó” lipoproteinnek is nevezik, mert a magasabb koncentrációk korrelálnak az ateroszklerózis előrehaladásának csökkenésével vagy visszafordulásával.

Az alábbi adatok fiatal, egészséges, körülbelül 70 kg-os alanyok adatainak átlagai. A százalékok a száraz tömeg százalékát jelentik:

Sűrűség (g/ml) Besorolás Átmérő (nm) % fehérje % koleszterin, koleszterilészter % foszfolipid % triglicerid
>1,063 HDL 5–15 33 30 29 4-8
1,019–1,063 LDL 18–28 25 46-50 21-22 8-10
1,006–1,019 IDL 25–50 18 29 22 31
0,95–1,006 VLDL 30–80 10 22 18 50
<0,95 Chilomikronok 75-1200 1-2 8 7 83-84

[12][13] Azonban ezek az adatok nem szükségképpen megbízhatók egyes emberek vagy az általános klinikai populáció számára.

Alfa és béta

[szerkesztés]

A lipoproteineket be lehet sorolni „alfa” és „béta” kategóriába is, a szérumprotein-elektroforézis fehérjebesorolásának megfelelően. Ez a terminológia használatos az olyan lipid-rendellenességek leírásakor, mint például az abetalipoproteinémia.

Alegységek

[szerkesztés]

A lipoproteinek, például az LDL és HDL, tovább oszthatók alcsoportokra, melyek számos módszerrel különíthetők el.[14][15] Ezeket sűrűség, fehérjetartalom vagy szállított fehérjék alapján különítik el.[14] A kutatók észrevették, hogy az eltérő alcsoportokhoz eltérő apolipoproteinek, fehérjék és lipidek tartoznak, amelyek eltérő fiziológiai szereppel rendelkeznek.[14] Például a HDL lipoprotein-alcsoporton belül számos fehérje vesz részt az általános lipidmetabolizmusban.[14] Azonban a HDL tartalmazhat homeosztázishoz, koagulációhoz, gyulladásos és immunválaszokhoz szükséges fehérjéket, beleértve a komplementrendszer fehérjéit, proteolízis-gátlókat, akutfázisválasz-fehérjéket és LPS-kötő fehérjéket, hem- és vasmetabolizmushoz szükséges, vérlemezke-szabályzó, vitaminkötő és általános transzportfehérjéket.[14]

Tanulmányok

[szerkesztés]

Az atherosclerosis a koszorúér-betegségek egyik leggyakoribb oka.[16] Továbbá az ischaemiás szívbetegségek a halál legfőbb okai a világon.[17] Számos tanulmány vizsgált lehetséges összefüggéseket a betegség és a vérplazma lipoprotein-koncentrációja közt. Számos feltételezés létezik az okokra, de egyik sincs még bizonyítva.[18][19][20][21][22][23][24] E tanulmányok korrelációt mutattak ki (amely még nem ok-okozati összefüggés)[25] az atherosclerosis és a részecskekoncentráció közt. Kifejezetten különböző fenotípusokat célzó tanulmányok kellenek annak meghatározására, hogy a részecskék száma válasz-e a diéta összetételére.[26] [27] A Citizen Science Foundation kísérletet tesz erre.[28]

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. ↑ J. W. Gofman, H. B. Jones, F. T. Lindgren, T. P. Lyon, H. A. Elliott, B. Strisower (1950. 8). „Blood lipids and human atherosclerosis”. Circulation 2 (2), 161–78. o. DOI:10.1161/01.CIR.2.2.161. PMID 15427204. 
  2. ↑ Microbial Proteolipids and Lipopeptides - glycopeptidolipids, surfactin, iturnins, polymyxins, daptomycin. The LipidWeb . (Hozzáférés: 2019. július 21.)
  3. ↑ a b c d Maric S, Lind TK, Raida MR, Bengtsson E, Fredrikson GN, Rogers S, Moulin M, Haertlein M, Forsyth VT, Wenk MR, Pomorski TG, Arnebrant T, Lund R, Cárdenas M (2019. május 20.). „Time-resolved small-angle neutron scattering as a probe for the dynamics of lipid exchange between human lipoproteins and naturally derived membranes”. Sci Rep 9 (1), 7591. o. DOI:10.1038/s41598-019-43713-6. PMID 31110185. PMC 6527577. 
  4. ↑ Satyanarayana, U.. Biochemistry, 2nd, Kolkata, India: Books and Allied (2002. november 26.). ISBN 8187134801. OCLC 71209231 
  5. ↑ Feingold, Kenneth R. & Grunfeld, Carl (2000), Feingold, Kenneth R.; Anawalt, Bradley & Boyce, Alison et al., eds., Introduction to Lipids and Lipoproteins, South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc., <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/>. Hozzáférés ideje: 2020-12-10
  6. ↑ a b Xu Y, Li Y, Jadhav K, Pan X, Zhu Y, Hu S, Chen S, Chen L, Tang Y, Wang HH, Yang L, Wang DQ, Yin L, Zhang Y (2021. január 18.). „Hepatocyte ATF3 protects against atherosclerosis by regulating HDL and bile acid metabolism”. Nat Metab 3 (1), 59–74. o. DOI:10.1038/s42255-020-00331-1. PMID 33462514. PMC 7856821. 
  7. ↑ Kumar V, Butcher SJ, Öörni K, Engelhardt P, Heikkonen J, Kaski K, Ala-Korpela M, Kovanen PT (2011. május 1.). „Three-dimensional cryoEM reconstruction of native LDL particles to 16Å resolution at physiological body temperature”. PLOS ONE 6 (5), e18841. o. DOI:10.1371/journal.pone.0018841. PMID 21573056. PMC 3090388. ; vö. See native LDL structure at 37°C. YouTube
  8. ↑ Mony VK, Benjamin S, O'Rourke EJ (2016). „A lysosome-centered view of nutrient homeostasis”. Autophagy 12 (4), 619–31. o. DOI:10.1080/15548627.2016.1147671. PMID 27050453. PMC 4836021. 
  9. ↑ (1998. november 26.) „Plasma oxygen during cardiopulmonary bypass: a comparison of blood oxygen levels with oxygen present in plasma lipid”. Clinical Science 94 (1), 35–41. o. DOI:10.1042/cs0940035. ISSN 0143-5221. PMID 9505864. 
  10. ↑ (1988. október 1.) „Electron spin resonance imaging of tissues with lipid-rich areas”. Magnetic Resonance in Medicine 8 (2), 209–219. o. DOI:10.1002/mrm.1910080211. ISSN 0740-3194. PMID 2850439. 
  11. ↑ Vantera Clinical Analyzer - MDEA 2013 Finalist. YouTube.com . LipoScience, Inc.
  12. ↑ Biochemistry 2nd Ed. 1995 Garrett & Grisham
  13. ↑ Principles of Biochemistry 2nd Ed. 1995 Zubay, Parson and Vance
  14. ↑ a b c d e (2013. október 1.) „Proteomic diversity of high density lipoproteins: our emerging understanding of its importance in lipid transport and beyond”. Journal of Lipid Research 54 (10), 2575–85. o. DOI:10.1194/jlr.R035725. PMID 23434634. PMC 3770071. 
  15. ↑ (2014. november 26.) „LDL and HDL subfractions, dysfunctional HDL: treatment options”. Current Pharmaceutical Design 20 (40), 6249–55. o. DOI:10.2174/1381612820666140620154014. PMID 24953394. 
  16. ↑ Coronary Artery Disease (CAD). cdc.gov. (Hozzáférés: 2021. január 18.)
  17. ↑ The top 10 causes of death. who.int. (Hozzáférés: 2017. január 2.)
  18. ↑ (1993) „Science, atherosclerosis and the "age of unreason": A review”. Integrative Physiological and Behavioral Science 28 (4), 388–395. o. DOI:10.1007/BF02690936. PMID 8117583. (Hozzáférés: 2021. január 18.) 
  19. ↑ (1979) „Dietary Fats and Coronary Heart Disease: Unfinished Business”. The Lancet 314 (8156–8157), 1345–1348. o. DOI:10.1016/S0140-6736(79)92827-7. PMID 92686. 
  20. ↑ (1989) „Test of effect of lipid lowering by diet on cardiovascular risk. The Minnesota Coronary Survey”. Arteriosclerosis 9 (1), 129–35. o. DOI:10.1161/01.atv.9.1.129. PMID 2643423. 
  21. ↑ Low fat, low cholesterol diet in secondary prevention of coronary heart disease, Advances in Experimental Medicine and Biology, 317–330. o.. DOI: 10.1007/978-1-4684-0967-3_18 (1978). ISBN 978-1-4684-0969-7 
  22. ↑ (2006. február 8.) „Low-Fat Dietary Pattern and Risk of Cardiovascular Disease: The Women's Health Initiative Randomized Controlled Dietary Modification Trial”. JAMA 295 (6), 655–666. o. DOI:10.1001/jama.295.6.655. PMID 16467234. (Hozzáférés: 2021. január 18.) 
  23. ↑ (2013) „The Women's Health Initiative Randomized Controlled Dietary Modification Trial: An inconvenient finding and the diet-heart hypothesis”. South African Medical Journal 103 (11), 824–825. o. DOI:10.7196/SAMJ.7343. PMID 24148164. (Hozzáférés: 2021. január 18.) 
  24. ↑ Prof. Tim Noakes - The Cholesterol Hypothesis: 10 Key Ideas that the Diet Dictators Have Hidden.... youtube.com. (Hozzáférés: 2021. január 18.)
  25. ↑ Prof. Tim Noakes - 'The Cholesterol Hypothesis: 10 Key Ideas that the Diet Dictators Have Hidden...'. youtube.com. (Hozzáférés: 2021. január 20.)
  26. ↑ Cholesterol Code: Reverse Engineering the Mystery. cholesterolcode.com. (Hozzáférés: 2021. január 18.)
  27. ↑ Archiválva a Ghostarchive-on és a Dave Feldman - 'The Dynamic Influence of a High Fat Diet on Cholesterol Variability. youtube.com. [2018. január 31-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2021. január 18.): Dave Feldman - 'The Dynamic Influence of a High Fat Diet on Cholesterol Variability. youtube.com. (Hozzáférés: 2021. január 18.)
  28. ↑ Citizen Science Foundation. citizensciencefoundation.org. (Hozzáférés: 2021. január 18.)

Fordítás

[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Lipoprotein című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Az itt található információk kizárólag tájékoztató jellegűek, nem minősülnek orvosi szakvéleménynek, nem pótolják az orvosi kivizsgálást és kezelést.
A cikk tartalmát a Wikipédia önkéntes szerkesztői alakítják ki, és bármikor módosulhat.

Sablon:Portáls

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Lipoproteinek&oldid=27035108”