KILOMIKRONI: ZGRADBA, TVORBA, VRSTE, FUNKCIJE - BIOLOGIJA - 2026

V Hilomikrone, običajno znanih kot ultra lipoproteinov z nizko gostoto, lipoproteinskih delcev majhni povezan s potjo privzema lipidov in maščobi topnih vitaminov pri sesalcih in so prav tako sestavljena iz trigliceridov, fosfolipidov in holesterola.

Hilomikroni veljajo za lipoproteine, sestavljene iz določenega beljakovine: apolipoproteina B 48, na katerega so vezane maščobne kisline, esterificirane v molekulo glicerola (triacilgliceroli ali trigliceridi) in drugi lipidi ali lipidom podobne snovi.

Grafični prikaz hilomirona (Vir: OpenStax College prek Wikimedia Commons)

So zelo pomembne, saj so potrebne za pravilno absorpcijo esencialnih maščobnih kislin, kot sta omega 6 in omega 3, ki ju, ker jih telo ne sintetizira, morata zaužiti v prehrani.

Obstajajo nekatere bolezni, povezane s kilomikroni, zlasti z njihovim kopičenjem v telesu, ki jih poznamo kot kilomikronemije, za katere so značilne genetske okvare encimov, odgovornih za "prebavo" maščob, ki se prenašajo v teh delcih.

V letu 2008 je raziskava razširjenosti ugotovila, da 1,79 od vsakih 10 000 posameznikov, torej nekaj več kot 0,02%, trpi zaradi učinkov visoke koncentracije trigliceridov v krvi (hipertrigliceridemija), ki je glavni vzrok klomikronemije pri odraslih ljudeh.

Struktura in sestava

Hilomikroni so majhni lipoproteinski delci, sestavljeni iz lipoproteinov, fosfolipidov, ki tvorijo enoplast v obliki "membrane", drugih lipidov v obliki nasičenih triacilglicerolov in holesterola, ki se povezujejo z drugimi lipoproteini na površini, ki opravljajo različne funkcije.

Glavne beljakovinske komponente hilomikronov so beljakovine iz družine Apolipoprotein B, zlasti apolipoprotein B48 (apoB48).

Pridruženi lipidi v obliki trigliceridov so običajno sestavljeni iz dolgoverižnih maščobnih kislin, značilnih za tiste, ki jih najdemo v najpogostejših virih lipidne hrane.

Shema strukture hilomikrona (Vir: Posible2006 prek Wikimedia Commons)

Navidezno gledano je bilo ugotovljeno, da so hilomikroni sestavljeni predvsem iz trigliceridov, vendar imajo približno 9% fosfolipidov, 3% holesterola in 1% apoB48.

Ti lipoproteinski kompleksi imajo velikost, ki se giblje med premerom 0,08 in 0,6 mikrona, molekule beljakovin pa se projicirajo v vodno tekočino, ki jih obdaja, s čimer stabilizirajo delce in preprečijo njihovo oprijem na stene limfnih žil, skozi katere sprva krožijo. .

Usposabljanje

Za razumevanje tvorbe ali biogeneze klomikronov je treba razumeti kontekst, v katerem se ta proces dogaja, to je med črevesno absorpcijo maščobnih kislin.

Med vnosom maščob, ko želodčni encimi "prebavijo" hrano, ki jo jemo, enterociti (celice črevesa) prejmejo več vrst molekul in med njimi so majhni delci emulgiranih maščobnih kislin.

Te maščobne kisline, ko dosežejo citosol, se "izločijo" z različnimi proteini, ki vežejo maščobno kislino (FABP), ki preprečujejo toksične učinke, ki jih lahko proste maščobne kisline imajo na celično celovitost.

Tako vezane maščobne kisline se običajno transportirajo in "dostavijo" v endoplazemski retikulum, kjer jih esterificirajo v molekulo glicerola, da tvorijo triacilglicerole, ki jih naknadno vključimo v hilomikrone.

Biogeneza predhilomikronov ali "primarnih" hilomikronov

Med tvorbo hilomikronov je prvi del, ki se tvori, pre-hilomikron ali primordialni hilomikron, ki je sestavljen iz fosfolipidov, holesterola, majhnih količin trigliceridov in posebnega lipoproteina, znanega kot apolipoprotein B48 (apoB48).

Ta lipoprotein je del proteinskega produkta transkripcije in prevajanja genov APOB, ki sta odgovorna za proizvodnjo apolipoproteinov apo B100 in apo B48, ki delujejo pri transportu gaze v krvni obtok.

ApoB48 se prevede v prenosnik, ki je prisoten v membrani endoplazemskega retikuluma, in ko je ta postopek končan, se primordialni klomikron odcepi od membrane retikuluma; enkrat v lumnu pa se zlije z beljakovinami, z lipidi bogatimi delci, sestavljenimi predvsem iz trigliceridov in holesterola, ne pa z apoB48.

Predhilomikronsko sproščanje

Prehilomikroni, ki so tvorjeni, kot je razloženo zgoraj, se prenašajo iz lumena endoplazemskega retikuluma v sekretorno pot Golgijevega kompleksa skozi zapleteno zaporedje dogodkov, pri čemer verjetno sodelujejo posebni receptorji in vezikli, znani kot prehilomikronski transportni vezikli. .

Takšni vezikli se zlijejo s cis obrazno membrano kompleksa Golgi, kamor se prevažajo zahvaljujoč prisotnosti ligandov na njihovi površini, ki jih prepoznajo receptorski proteini na membrani organele.

Preoblikovanje predhilomikronov v kilomikrone

Ko dosežejo lumen kompleksa Golgi, se zgodita dva dogodka, ki pretklomikron pretvorita v hilomiron:

- Združitev apolipoproteina AI (apo AI) s prehilomikronom, ki vstopi v Golgije.

- Sprememba vzorca glikozilacije apoB48, kar pomeni spremembo nekaterih ostankov manoze za druge sladkorje.

"Polni" ali "zreli" hilomikroni se sprostijo skozi bazolateralno membrano enterocita (nasproti apikalne membrane, ki je tista, ki se sooča s črevesnim prostorom) z zlitjem njihovih transporterskih veziklov s to membrano.

Ko se to zgodi, se kilomikroni sprostijo v lamina propria s postopkom, imenovanim "obratna eksocitoza", od koder se izločijo v limfni tok črevesnih vil, ki so odgovorni za njihov prenos v kri.

Usoda hilomikronov

Ko v krvnem obtoku trigliceride, ki jih vsebujejo hilomikroni, razgradi encim, imenovan lipoprotein lipaza, ki sprosti tako molekule maščobnih kislin kot glicerola v celicah.

Holesterol, ki ni razkrojen, je del tistega, kar so danes znani kot "ostanki delcev" klomikrona ali "sekundarni" hilomikroni, ki se v predelavo prenašajo v jetra.

Lastnosti

Človeško telo, pa tudi večino sesalcev, uporablja zapleteno strukturo hilomikronov za prevoz lipidov in maščob, ki jih je treba absorbirati, ko jih jeste z drugo hrano.

Glavna funkcija hilomikronov je „solubiliziranje“ ali „neoluščanje“ lipidov z njihovo povezanostjo z določenimi beljakovinami, da se nadzira interakcija teh visoko hidrofobnih molekul z medceličnim okoljem, ki je večinoma vodno.

Relativno novejše študije kažejo, da tvorba hilomikronov med membranskimi sistemi endoplazemskega retikuluma in kompleksom Golgi na določen način spodbuja sočasno absorpcijo lipopolisaharidov (lipidov, povezanih z deleži ogljikovih hidratov) in njihov transport v limfo in krvno tkivo .

Bolezni, povezane z njihovimi funkcijami

Obstajajo redke genetske motnje, ki jih povzroča prekomerni vnos maščob (hiperlipidemija), ki so povezane predvsem s pomanjkanjem proteinske lipoprotein lipaze, ki je odgovorna za razgradnjo ali hidrolizo trigliceridov, ki jih prenašajo klomikroni.

Okvare tega encima se pretvorijo v sklop stanj, imenovanih "hiperhilomikromnemija", ki so povezana s pretirano koncentracijo hilomikronov v krvnem serumu, ki nastane zaradi njihovega zapoznelega izločanja.

Zdravljenja

Najbolj priporočljiv način, da se izognete ali obrnete stanje visokih koncentracij trigliceridov, je s spreminjanjem običajnih prehranjevalnih navad, torej zmanjšanjem vnosa maščob in povečanjem telesne aktivnosti.

Telesna vadba lahko pomaga zmanjšati raven maščob, nakopičenih v telesu, in s tem zniža raven skupnih trigliceridov.

Vendar je farmacevtska industrija zasnovala nekatera odobrena zdravila za znižanje vsebnosti trigliceridov v krvi, vendar morajo zdravniki izključiti kakršne koli kontraindikacije, povezane z vsakim posameznim bolnikom in njihovo anamnezo.

Normalne vrednosti

Koncentracija hilomikronov v krvni plazmi je pomembna s kliničnega vidika za razumevanje in "preprečevanje" debelosti pri ljudeh, pa tudi za določitev prisotnosti ali ne patologij, kot so hilomikronemije.

"Normalne" vrednosti hilomikronov so neposredno povezane s koncentracijo trigliceridov v serumu, ki jo je treba vzdrževati pod 500 mg / dL, s 150 mg / dL ali manj, kar je idealen pogoj za izogibanje patološkim stanjem.

Pacient je v patološkem stanju kilomikronemije, kadar so njegove ravni trigliceridov nad 1.000 mg / dL.

Najbolj neposredno opazovanje, ki ga je mogoče ugotoviti, ali bolnik trpi zaradi neke vrste patologije, povezane z metabolizmom lipidov, in je zato povezan s klomikroniki in trigliceridi, dokaz motne, rumenkaste krvne plazme. znan kot "lipidemična plazma".

Med glavnimi vzroki za visoko koncentracijo trigliceridov lahko najdemo tiste, ki so bili omenjeni zgoraj v zvezi z lipoprotein lipazo ali povečanjem proizvodnje trigliceridov.

Vendar obstajajo nekateri sekundarni vzroki, ki lahko privedejo do kilomikronemije, med njimi so hipotiroidizem, prekomerno uživanje alkohola, lipodistrofija, okužba z virusom HIV, bolezni ledvic, Cushingov sindrom, mielomi, zdravila itd.

Reference

1. Fox, SI (2006). Ljudska fiziologija (9. izd.). New York, ZDA: McGraw-Hill Press.
2. Genetic Home Reference. Vaš vodnik za razumevanje genetskih pogojev. (2019). Pridobljeno z www.ghr.nlm.nih.gov
3. Ghoshal, S., Witta, J., Zhong, J., Villiers, W. De, & Eckhardt, E. (2009). Hilomikroni spodbujajo črevesno absorpcijo lipopolisaharidov. Journal of Lipid Research, 50, 90–97.
4. Grundy, SM, & Mok, HYI (1976). Čistilo iz klomikrona pri normalnem in hiperlipidemičnem človeku Metabolizem, 25 (11), 1225–1239.
5. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Učbenik medicinske fiziologije (11. izd.). Elsevier Inc.
6. Mansbach, CM, in Siddiqi, SA (2010). Biogeneza hilomikronov. Annu Rev. Fiziol. , 72, 315–333.
7. Wood, P., Imaichi, K., Knowles, J., & Michaels, G. (1963). Lipidni sestavek hilomikronov v človeški plazmi, 1963 (april), 225–231.
8. Zilversmit, DB (1965). Sestava in struktura limfnih hilomikronov pri psih, podganah in človeku., Journal of Clinical Investigation, 44 (10), 1610–1622.