ХИЛОМИКРОНИ: СТРУКТУРА, ФОРМА, ВИДОВЕ, ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На хиломикроните обикновено известни като ултра липопротеини с ниска плътност, липопротеинови частици са малки, свързани с пътя на поглъщане липид, и мастноразтворими витамини при бозайници и също се състоят от триглицериди, фосфолипиди и холестерол.

Хиломикроните се считат за липопротеини, съставени от определен протеин: аполипопротеин В 48, към който мастните киселини, естерифицирани до молекула на глицерол (триацилглицероли или триглицериди) и други липиди или подобни на липиди вещества.

Графично представяне на хиломикрон (Източник: OpenStax College чрез Wikimedia Commons)

Те са много важни, тъй като са необходими за правилното усвояване на есенциални мастни киселини като омега 6 и омега 3, които, тъй като не се синтезират от тялото, трябва да се консумират в диетата.

Има някои заболявания, свързани с хиломикроните, по-специално с тяхното натрупване в организма, които са известни като хиломикронемии, характеризиращи се с генетични дефекти в ензимите, отговорни за „храносмилането“ на мазнините, пренасяни в тези частици.

За 2008 г. проучване за разпространение определи, че 1,79 от всеки 10 000 индивида, тоест малко повече от 0,02%, страда от ефектите на висока концентрация на триглицериди в кръвта (хипертриглицеридемия), което е основната причина за появата на хиломикронемии при възрастни хора.

Структура и състав

Хиломикроните са малки липопротеинови частици, съставени от липопротеини, фосфолипиди, които образуват монослой под формата на "мембрана", други липиди под формата на наситени триацилглицероли и холестерол, които се свързват с други липопротеини на повърхността, които изпълняват различни функции.

Основните протеинови компоненти на хиломикроните са протеините от семейство Аполипопротеин В, особено аполипопротеин В48 (apoB48).

Свързаните липиди под формата на триглицериди обикновено се състоят от дълговерижни мастни киселини, характерни за тези, които се намират в най-често срещаните липидни хранителни източници.

Схема на структурата на хиломикрон (Източник: Posible2006 през Wikimedia Commons)

В перфектно отношение беше установено, че хиломикроните са съставени предимно от триглицериди, но имат около 9% фосфолипиди, 3% холестерол и 1% apoB48.

Тези липопротеинови комплекси имат размер, който варира между 0,08 и 0,6 микрона в диаметър и протеиновите молекули се проектират във водната течност, която ги заобикаля, като по този начин стабилизират частиците и предотвратяват прилепването им към стените на лимфните съдове, през които първоначално циркулират.,

обучение

За да се разбере образуването или биогенезата на хиломикроните, е необходимо да се разбере контекста, в който се осъществява този процес, който е по време на чревната абсорбция на мастни киселини.

По време на приема на мазнини, когато стомашните ензими "усвояват" храната, която ядем, ентероцитите (клетките на червата) получават множество видове молекули и сред тях са малки частици от емулгирани мастни киселини.

Тези мастни киселини, когато стигнат до цитозола, се „секвестрират“ от различни протеини, свързващи мастните киселини (FABPs), които предотвратяват токсичните ефекти, които свободните мастни киселини могат да имат върху клетъчната цялост.

Така свързаните мастни киселини обикновено се транспортират и "доставят" до ендоплазмения ретикулум, където те се естерифицират до молекула на глицерол, за да образуват триацилглицероли, които впоследствие се включват в хиломикроните.

Биогенеза на прехиломикрони или "първични" хиломикрони

По време на образуването на хиломикрони първата част, която се образува, е прехиломикронът или първичният хиломикрон, който се състои от фосфолипиди, холестерол, малки количества триглицериди и специален липопротеин, известен като аполипопротеин В48 (apoB48).

Този липопротеин е фрагмент от протеиновия продукт на транскрипцията и транслацията на APOB гените, които са отговорни за производството на аполипопротеините апо В100 и апо В48, които функционират при транспортирането на марля в кръвния поток.

ApoB48 се превежда в транслокатор, присъстващ в мембраната на ендоплазмения ретикулум, и когато този процес приключи, първичният хиломикрон се отделя от ретикулумната мембрана; и веднъж попаднал в лумена, той се слива с бедна на протеини, богата на липиди частица, съставена предимно от триглицериди и холестерол, но не и апоВ48.

Предварително освобождаване на хиломикрон

Предхиломикроните, образувани, както е обяснено по-горе, се транспортират от лумена на ендоплазмения ретикулум в секреторния път на комплекса Голджи чрез сложна последователност от събития, вероятно включващи специфични рецептори и везикули, известни като прехиломикронни транспортни везикули., Такива везикули се сливат с цис лицевата мембрана на комплекса Голджи, където те се транспортират благодарение на наличието на лиганди на повърхността им, които се разпознават по рецепторните протеини върху мембраната на органела.

Трансформация на прехиломикрони в хиломикрони

След като стигнат до лумена на комплекса Голджи, се случват две събития, които превръщат прехиломикрон в хиломикрон:

- Асоциация на аполипопротеин AI (apo AI) към прехиломикрона, който влиза в Голджи.

- Промяна на модела на гликозилиране на apoB48, което предполага промяна на някои остатъци от маноза за други захари.

"Пълните" или "зрели" хиломикрони се освобождават през базолатералната мембрана на ентероцита (срещу апикалната мембрана, която е тази, която е изправена пред чревното пространство) чрез сливане на техните транспортни везикули с тази мембрана.

След като това се случи, хиломикроните се освобождават в ламината пропри чрез процес, известен като "обратна екзоцитоза" и от там те се секретират в лимфния поток на чревните ворсини, които са отговорни за транспортирането им в кръвта.

Съдбата на хиломикроните

Веднъж попаднали в кръвния поток, триглицеридите, съдържащи се в хиломикроните, се разграждат от ензим, наречен липопротеин липаза, който освобождава както мастни киселини, така и молекули глицерол за рециклиране в клетките.

Холестеролът, който не се разгражда, е част от онова, което сега е известно като "остатъчни частици от хиломикрон" или "вторични" хиломикрони, които се транспортират до черния дроб за преработка.

Характеристика

Човешкото тяло, както и това на повечето бозайници, използва сложната структура на хиломикроните за транспортиране на липиди и мазнини, които трябва да се абсорбират, когато се ядат с други храни.

Основната функция на хиломикроните е да "разтварят" или "неразтварят" липидите чрез свързването им с определени протеини, за да контролират взаимодействието на тези силно хидрофобни молекули с вътреклетъчната среда, която е предимно водна.

Сравнително последните проучвания предполагат, че образуването на хиломикрони между мембранните системи на ендоплазмения ретикулум и комплекса Голджи подпомага по определен начин съпътстващата абсорбция на липополизахариди (липиди, свързани с въглехидратните части) и транспортирането им до лимфната и кръвната тъкан,

Болести, свързани с техните функции

Има редки генетични нарушения, предизвикани от прекомерен прием на мазнини (хиперлипидемия), които са свързани главно с дефицит на протеиновата липопротеинова липаза, която е отговорна за разграждането или хидролизата на триглицеридите, пренасяни от хиломикроните.

Дефектите на този ензим се превеждат в набор от състояния, известни като "хиперквиломикронемия", които имат връзка с прекомерна концентрация на хиломикрони в кръвния серум, причинена от забавеното им елиминиране.

лечение

Най-препоръчителният начин да избегнете или обърнете състояние на високи концентрации на триглицериди е чрез промяна на редовните хранителни навици, тоест намаляване на приема на мазнини и увеличаване на физическата активност.

Физическите упражнения могат да помогнат за намаляване на нивата на натрупаните в организма мазнини и по този начин да понижат нивото на общите триглицериди.

Въпреки това, фармацевтичната индустрия е проектирала някои одобрени лекарства за понижаване на съдържанието на триглицериди в кръвта, но лекуващите лекари трябва да изключат всякакви противопоказания, свързани с всеки отделен пациент и тяхната медицинска история.

Нормални стойности

Концентрацията на хиломикрони в кръвната плазма е от значение от клинична гледна точка за разбиране и „предотвратяване“ затлъстяването при хора, както и за определяне наличието или не на патологии като хиломикронемии.

"Нормалните" стойности на хиломикроните са пряко свързани с концентрацията на триглицериди в серума, която трябва да се поддържа под 500 mg / dL, със 150 mg / dL или по-малко, като е идеалното условие за избягване на патологични състояния.

Пациентът е в патологично състояние на хиломикронемия, когато нивата на триглицеридите му са над 1000 mg / dL.

Най-прякото наблюдение, което може да се направи, за да се определи дали пациентът страда от някакъв вид патология, свързана с липидния метаболизъм и следователно свързана с хиломикрони и триглицериди, е доказателство за мътна, жълтеникава кръвна плазма. известна като "липидемична плазма".

Сред основните причини за висока концентрация на триглицериди може да се намери споменатата по-горе във връзка с липопротеин липаза или увеличаване на производството на триглицериди.

Има обаче някои вторични причини, които могат да доведат до хиломикронемия, сред които са хипотиреоидизъм, прекомерна консумация на алкохол, липодистрофии, инфекция с вируса на ХИВ, бъбречни заболявания, синдром на Кушинг, миеломи, лекарства и др.

Препратки

1. Fox, SI (2006). Човешка физиология (9-то изд.). Ню Йорк, САЩ: McGraw-Hill Press.
2. Генетична справка за дома. Вашето ръководство за разбиране на генетичните условия. (2019). Извлечено от www.ghr.nlm.nih.gov
3. Ghoshal, S., Witta, J., Zhong, J., Villiers, W. De, & Eckhardt, E. (2009). Хиломикроните подпомагат чревната абсорбция на липополизахариди. Journal of Lipid Research, 50, 90–97.
4. Grundy, SM, & Mok, HYI (1976). Чиломикронният клирънс при нормален и хиперлипидемичен човек. Метаболизъм, 25 (11), 1225–1239.
5. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Учебник по медицинска физиология (11 изд.). Elsevier Inc.
6. Mansbach, CM, & Siddiqi, SA (2010). Биогенезата на хиломикроните. Annu. Преподобен Физиол., 72, 315–333.
7. Wood, P., Imaichi, K., Knowles, J., & Michaels, G. (1963). Липидният състав на човешките плазмени хиломикрони, 1963 (април), 225-231.
8. Zilversmit, DB (1965). Съставът и структурата на лимфните хиломикрони при кучета, плъхове и хора. Списание на клиничните изследвания, 44 (10), 1610–1622.