Ліпопрот; інеси
а) Структура
Жирні кислоти та ліпіди відіграють фундаментальну роль у функціонуванні живих істот: вони є головними компонентами клітинних мембран, відіграють роль у передачі нервів, а деякі ліпіди використовуються як попередники гормонів.
Значна частина цих ліпідів забезпечується дієтою. Вони розподіляються по крові та лімфатичним шляхом до всіх органів людського тіла.
Ліпід - це складний ефір (поєднання жирної кислоти та алкоголю). Тому він має у своїй хімічній формулі довгі вуглецеві ланцюги з невеликою або зовсім не поляризованою. Ця структура пояснює гідрофобну дію ліпідів: вони не розчиняються у воді.
Однак кров - це тканина, що містить найбільшу частку води в усьому людському тілі. Як могло водне середовище транспортувати гідрофобні молекули (нерозчинні у воді) ?
Рішення полягає у наявності в крові високомолекулярних комплексів, званих ліпопротеїнами. Ці ліпопротеїни складаються з ліпідно-білкової асоціації. Ці білки складаються з амінокислот (АА), залишок яких може бути дуже гідрофільним. У випадку деяких АА залишок може бути навіть іонізованим (аспартат, аспарагін, глутамат, глутамін, лізин, аргінін). Ці АА мають велику спорідненість до води, яка є полярною молекулою.
Таким чином, ліпіди у поєднанні з цими білками (звані аполіпопротеїни або простіше кажучи, апопротеїни) можуть легко транспортуватися в кров.
Просторове розташування різних компонентів ліпопротеїдів визначається полярністю цих компонентів: чим більше полярна молекула, тим більше вона буде розташована на периферії ліпопротеїну, тобто в контакті з водою. З іншого боку, гідрофобні молекули знаходяться в центрі.
- Ліпопротеїнові ліпіди:
фосфоліпіди
Це складні ефіри фосфорної кислоти та дигліцеридів.
Вони розташовані на периферії ліпопротеїну. Їх гідрофільна частина повернута назовні. Фосфоліпіди є важливими будівельними елементами клітинної мембрани. Вони не беруть безпосередньої участі в клінічних проявах дисліпопротеїнемії.
тригліцериди
Загальна формула:
Їх відверто неполярний характер відводить їх до центру ліпопротеїдів. Здається, тригліцериди не є прямим фактором серцево-судинного ризику. Однак гіпертригліцеридемія може становити факт, що посилює інші визнані фактори ризику (алкоголь, тютюн, діабет).
Нестерифікований холестерин (ХЛ)
Через слабко гідрофільну алкогольну функцію вільний холестерин знаходиться на поверхні ліпопротеїну. У тваринному царстві холестерин є найпоширенішим стеролом, а також найважливішим метаболічним процесом як попередник стероїдних гормонів (прогестерон, альдостерон, кортизол і кортизон, тестостерон, естрадіол та естрон).
Гіперхолестеринемія є причиною генезу артеріальної атероми .
Естерифікований холестерин (ЕК)
Функція ОН пов'язана з жирною кислотою, таким чином усуваючи будь-який гідрофільний характер. Отже, ЕК знаходиться в центрі ліпопротеїну.
Неестерифіковані жирні кислоти
- Апопротеїни:
Ці апопротеїни виконують другу функцію: одні виконують роль лігуючого агента, інші - ферментативних активаторів або інгібіторів (див. Розділ с, Обмін ліпопротеїнів).
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ФУНКЦІЇ АПОЛІПОПРОТЕІНІВ ОСНОВНИХ
| Апопротеїни | Амінокислоти | Молекулярна маса | Місце синтезу | VLDL | LDL | ЛПВЩ | концентрація в плазмі(г/л) | Функція |
| апо А1 | 245 | 23 300 | печінка, кишечник | 4% | 67% | Від 1,00 до 1,20 | Активатор LCAT. Витік холестерину | |
| апо AII | 77x2 | 17000 | печінка, кишечник | 22% | 0,4 | Структура ЛПВЩ | ||
| апо AIV | ? | 45000 | кишечник | 0,15 | вихід холестерину | |||
| апо B100 | ? | 540 000 | печінка | 35% | 90% | Від 0,70 до 1,00 | секреція ЛПНЩ. Ліганд рецептора LDL | |
| апо B48 | ? | 275 000 | кишечник | 0,03 - 0,05 | секреція хіломікронів | |||
| апо C1 | 57 | 7000 | печінка | + | + | 0,04 - 0,06 | Активатор LCAT in vitro | |
| апо C2 | 78 | 8900 | печінка | 40% | 5-9% | 0,03 - 0,05 | Активатор LPL, VLDL, HDL | |
| апо C3 | 79 | 8700 | печінка | + | + | Від 0,12 до 0,14 | Інгібітор LPL | |
| апо Д | 169 | 33000 | статеві залози, нирки, печінка, плацента, кишечник | + | + | 0,06-0,07 | метаболізм ефіру холестерину | |
| апо Е | 299 | 38000 | печінка, кишечник, наднирники, макрофаги | 13% | 0,03 - 0,05 | ліганд 'рецептора LDL' та залишковий рецептор хіломікрону |
b) Класифікація:
Існує кілька видів ліпопротеїдів. Ми можемо класифікувати їх за:
їх хімічний склад (кількість та природа ліпідів та білків) .
їх хімічна реакція щодо поліаніонів та лектинів (реакція осадження).
їх імунологічна реактивність щодо специфічних імунних сироваток (антиапопротеїнові сироватки)
їх походження або стають метаболічними
їх патогенність (патогенез ліпідозу)
їх фізичні властивості (розмір, електрофоретична рухливість, щільність)
В даний час рейтинг базується на щільності ліпопротеїдів флотаційним ультрацентрифугуванням.
Розрізняють такі ліпопротеїни:
| Ліпопротеїди | Щільність (г/мл) |
| хіломікрони | |
| VLDL | Від 0,94 до 1,006 |
| LDL1 (IDL) | Від 1,006 до 1,019 |
| LDL2 | Від 1,019 до 1,063 |
| HDL1 | |
| HDL2 | 1,063-1,125 |
| HDL3 | 1,125-1,21 |
| VHDL | Від 1,21 до 1,25 |
| Lp (a) | 1,055-1,085 |
Чим вища фракція білка, тим вища щільність.
Однак, наприклад, ліпопротеїди високої щільності (ЛПВЩ) не мають такого ж ліпідного складу, як ліпопротеїди низької щільності. Однак не щільність ліпопротеїдів говорить нам про роль кожного. Дійсно, ліпопротеїни, розділені відповідно до їх щільності, є неоднорідними і їх метаболізм дуже відрізняється в межах однієї категорії.
Ми бачили, що апопротеїни відіграють важливу роль у метаболізмі цих ліпопротеїдів. Тому було б більш розумним оцінювати атерогенний ризик, грунтуючи класифікацію на вмісті апопротеїнів. Однак все ще існує певна залежність між функцією та щільністю ліпопротеїдів.
Харчовий холестерин зазнає першої трансформації в клітинах кишечника, ентероцитах, де він етерифікується ацил-коферментом А трансферазою (ACAT).
В ентероцитах етерифікований холестерин поєднується з тригліцеридами, фосфоліпідами та різними апопротеїнами, включаючи APO B48, утворюючи великі ліпопротеїди, відомі як хіломікрони. APO B48 називається так, оскільки його молекулярна маса становить 48% від маси APO B100.
APO C переносяться ЛПВЩ до хіломікронів. APO C існують у трьох формах: Cl, C2, C3. Ці APO C мають невелику структурну роль, і їх активність в основному метаболічна:
Форма С1 активує лецитин холестерину ацилтрансферазу.
Форма С2 активує ліпопротеїнову ліпазу.
Форма С3 інгібує ту саму ліпопротеїн-ліпазу.
В основному це C2 APO, які набувають хіломікрони .
APO E є лігандом для печінкового рецептора APO E.
Хіломікрони швидко набувають лімфатичну циркуляцію, а потім загальний кровообіг через грудну протоку. Там вони піддаються дії ліпопротеїнової ліпази (LPL), прикріпленої до ендотелію судин м’язів та жирової тканини. Згадаймо, ця дія стала можливою завдяки APO C3. Дія LPL дає хіломікронам дуже короткий період напіввиведення (30 хвилин), так що вони виявляються в крові лише після їжі. Цей фермент гідролізує тригліцериди хіломікронів до моно- і дигліцеридів, а також жирних кислот, які використовуються для негайного виробництва енергії або зберігаються.
У той же час під дією специфічного переносного білка (CETP) етерифікований холестерин транспортується до залишкових частинок, що утворюються під час метаболізму хіломікронів, які називаються залишками хіломікрону. Це обмін, оскільки тригліцериди, що залишаються в хіломікронах, одночасно переносяться в ліпопротеїни високої щільності.
Існує також обмін апопротеїнів: ми побачили, що ЛПВЩ дає APO C та E до хіломікрону. Ці хіломікрони вивільняють фосфоліпіди та APO A, які відновлюються ЛПВЩ.
Потім APO E з хіломікронів зв’язується з рецепторами APO E у печінці, а холестерин підбирається гепатоцитами. Це кінець хіломікронів.
Поза періодами травлення ліпопротеїни, синтезовані печінкою, що містять APO B100, транспортують холестерин назад до тканин. APO B100 - це ліганд для рецепторів ЛПНЩ або також званий рецепторами B, E або рецепторами Гольдштейна та Брауна.
Більшість із цих ліпопротеїдів - це великі частинки дуже низької щільності (ЛНПНЩ), що містять додатково APO B100 та APO C та E. Ці ЛПНЩ, багаті тригліцеридами, піддаються дії в периферичних тканинах ЛПЛ та ЦЕТП. Їх щільність збільшується. Вони стають ліпопротеїнами середньої щільності (IDL), що містять APO B і E. Потім під дією печінкової тригліцеридної ліпази LDLs, що містять лише APO B. Однак частина цих IDL зв’язується з печінкою за допомогою рецепторів ВЕ і вивільняє свій холестерин у гепатоцитах.