Χυλομικρόνια δομή, λειτουργίες, μεταβολισμός, ασθένειες

Το χυλομικρόνες είναι ένας τύπος λιποπρωτεϊνών. Αυτά τα μόρια αποτελούνται από λιπίδια και συγκεκριμένες πρωτεΐνες που ονομάζονται απολιποπρωτεΐνες. Είναι υπεύθυνοι για τη μεταφορά των λιπιδίων σε υδατικά μέσα, όπως το αίμα.

Τα χυλομικρά είναι οι μεγαλύτερες λιποπρωτεΐνες. Αυτά έχουν χαμηλό ποσοστό πρωτεϊνών και μεγάλη ποσότητα λιπιδίων.

Η κύρια λειτουργία των χυλομικρών είναι να φέρουν τα λιπίδια που λαμβάνονται με τη διατροφή τους στους διαφορετικούς ιστούς του σώματος. Αυτά περιλαμβάνουν τα τριγλυκερίδια, τα οποία αποτελούν το μεγαλύτερο αποθεματικό ενέργειας του σώματος.

Η αλλοίωση του μεταβολισμού των χυλομικρών μπορεί να προκαλέσει διάφορες διαταραχές. Ένα από αυτά είναι η δυσλιπιδαιμία τύπου Ι, η οποία οδηγεί σε αύξηση των τριγλυκεριδίων στο αίμα.

Επίσης, μπορεί να εμφανιστούν σπάνιες κληρονομικές ασθένειες. Για παράδειγμα, το σύνδρομο της χυλομικροναιμίας (συσσώρευση χυλομικρών). Άλλη είναι η ασθένεια του Άντερσον, στην οποία εμφανίζονται πολύ λίγα χυλομικρά, επηρεάζοντας την κυκλοφορία των λιπιδίων στο αίμα.

Ευρετήριο

• 1 Δομή
• 2 Λειτουργίες
  • 2.1 Μηχανισμός μεταφοράς και απελευθέρωση τριγλυκεριδίων
• 3 Μεταβολισμός
  • 3.1 Σύνθεση και έκκριση
  • 3.2 Καταβολισμός
  • 3.3 Debugging
• 4 Ασθένειες
• 5 Αναφορές

Δομή

Τα χυλομικρά είναι σφαιρικά σωματίδια διαμέτρου 75 έως 450 nm. Αποτελούνται από τριακυλγλυκερόλες (85-90%), φωσφολιπίδια (6-12%), χοληστερόλη (1-3%) και πρωτεΐνες (1-2%).

Στη δομή των χυλομικρών, ο πυρήνας και ο φλοιός διακρίνονται. Στον πυρήνα είναι τριγλυκερίδια και εστέρες χοληστερόλης. Αυτά είναι τα πιο υδρόφοβα λιπίδια (τα οποία απωθούν το νερό).

Στον κρούστα εντοπίζονται φωσφολιπίδια, μη εστεροποιημένη χοληστερόλη και απολιποπρωτεΐνες.

Λειτουργίες

Τα λιπίδια είναι αδιάλυτα στο πλάσμα του αίματος, έτσι κινούνται στο αίμα που συνδέεται με διάφορες λιποπρωτεΐνες. Τα χυλομικρά είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά των λιπιδίων που λαμβάνονται από το έντερο σε άλλους ιστούς όπου απαιτούνται, όπως οι μύες ή ο λιπώδης ιστός.

Μηχανισμός μεταφοράς και απελευθέρωση τριγλυκεριδίων

Αφού σχηματιστούν αυτές οι λιποπρωτεΐνες στο έντερο, διασχίζουν τη μεμβράνη των εντεροκυττάρων και από εκεί περνούν στην λεμφική κυκλοφορία.

Μέσω του αίματος, τα χυλομικράνια πηγαίνουν στους ιστούς που τους χρειάζονται, κυρίως στους μυς και τον λιπώδη ιστό. Τα τριγλυκερίδια που περιέχονται σε αυτά τα σωματίδια διασπώνται από το ένζυμο λιποπρωτεϊνικής λιπάσης (LLP).

Το ένζυμο LLP εξαρτάται από την ινσουλίνη και όταν ενεργοποιείται, διασπά τα τριγλυκερίδια σε λιπαρά οξέα και γλυκερόλη. Αυτές οι απλούστερες ενώσεις απορροφώνται από τους μυς για να αποκτήσουν ενέργεια. Στην περίπτωση του λιπώδους ιστού, τα λιπαρά οξέα αποθηκεύονται ως εφεδρικές ουσίες.

Μεταβολισμός

Τα λίπη που λαμβάνονται με τη σίτιση απορροφώνται και χωνεύονται στο έντερο. Τα τριγλυκερίδια υδρολύονται στο δωδεκαδάκτυλο ως ελεύθερα λιπαρά οξέα και 2-μονογλυκερίδια.

Ακολούθως, τα τριγλυκερίδια επανασυνθέτονται στο εντερικό τοίχωμα και ενσωματώνονται στα χυλομικράνια. Με αυτό τον τρόπο είναι σε θέση να κινητοποιηθούν από το λεμφικό ρεύμα.

Σύνθεση και έκκριση

Τα χυλομικρά σχηματίζονται σε εντεροκύτταρα (κύτταρα απορρόφησης του λεπτού εντέρου). Σε αυτό συντίθεται η απολιποπρωτεΐνη Β48 (Αρο Β48) που προέρχεται από το Β100, αλλά παρουσιάζει μόνο το 48% της αλληλουχίας του τελευταίου.

Το Apo Β48 εισέρχεται στον αυλό του ενδοπλασμικού δικτύου και δεσμεύεται με τριγλυκερίδια, φωσφολιπίδια και εστεροποιημένη χοληστερόλη, σχηματίζοντας μια σφαιρική δομή.

Το χυλομικρό καταλήγει να συναρμολογείται στους σάκους των δικτυοσωμάτων που αποτελούν τη συσκευή Golgi. Στη συνέχεια, αυτά εκκρίνονται από τα κυστίδια που παράγονται από τα δικτυοσώματα. Αυτά τα κυστίδια διασυνδέονται με την κυτταρική μεμβράνη των εντεροκυττάρων και από εκεί προς την λεμφαία του μεσεντερίου.

Καταβολισμός

Κατά την επίτευξη του λεμφικού ρεύματος, τα χυλομικράνια έρχονται σε επαφή με άλλα σωματίδια όπως η HDL (λιποπρωτεΐνη υψηλής πυκνότητας). Επιπλέον, σχετίζονται με άλλες απολιποπρωτεΐνες (Ε, CII και CII) που έχουν σχετικότητα στη μεταβολική τους διαδικασία.

Το Apo CII είναι υπεύθυνο για την ενεργοποίηση του ενζύμου LLP που υπάρχει στα ενδοθηλιακά κύτταρα. Το LLP διασπά τα τριγλυκερίδια και τα λιπαρά οξέα περνούν στους απαιτούμενους ιστούς.

Όταν τα χυλομικράνια χάνουν λιπίδια, αλληλεπιδρούν με την HDL. Τα χυλομικράνια παράγουν φωσφολιπίδια, τριγλυκερίδια και απολιποπρωτεΐνες. Από την πλευρά τους, οι HDL τους δίνουν εστέρες χοληστερόλης.

Μετά από αυτή τη διαδικασία, τα χυλομικρά είναι μικρότερα. Η χημική τους σύνθεση αλλάζει και παρουσιάζουν υπολείμματα της LLP, μεγάλη ποσότητα εστέρων χοληστερόλης και έχουν χάσει τριγλυκερίδια, φωσφολιπίδια και απολιποπρωτεΐνες. Με αυτόν τον τρόπο φτάνουν στο ήπαρ, που είναι ο τελικός τους προορισμός.

Debugging

Όταν τα χυλομικράνια φτάσουν στο ήπαρ, καθαρίζονται. Για το σκοπό αυτό, τα σωματίδια υποβάλλονται στη δράση του ApoE. Έτσι, τα φωσφολιπίδια που υπάρχουν στο φλοιό του χυλομικρού υποβάλλονται στη δράση του ενζύμου της ηπατικής λιπάσης.

Όταν το μέγεθος της λιποπρωτεΐνης είναι αρκετά μικρό, περνά μέσα στο χώρο του Disse. Αυτή είναι η θέση ανταλλαγής υλικού μεταξύ αίματος και ηπατοκυττάρων στο ήπαρ.

Το ApoE αλληλεπιδρά με πρωτεογλυκάνες (γλυκοπρωτεΐνες με μεγάλη ποσότητα υδατανθράκων) που υπάρχουν στο Disse. Το χυλομικρό παγιδεύεται και συμβαίνουν διαδικασίες μεταφοράς και λιποδιαλυτότητας. Ορισμένα από αυτά μπορούν να μεταφερθούν στη μεμβράνη πλάσματος των κυττάρων.

Τέλος, υπολείμματα χυλομικρών λαμβάνονται από ηπατοκύτταρα με ενδοκύτωση και υποβαθμίζονται πλήρως.

Ασθένειες

Οι δυσλιπιδαιμίες είναι ανισορροπίες που εμφανίζονται στα λιπίδια του αίματος, τα οποία χαρακτηρίζονται από αύξηση των επιπέδων χοληστερόλης (υπερχοληστερολαιμία) ή τριγλυκεριδίων (υπερτριγλυκεριδαιμία).

Η δυσλιπιδαιμία τύπου Ι προκαλείται από την αύξηση της παραγωγής χυλομικρών που οδηγεί σε αύξηση της ποσότητας των τριγλυκεριδίων στο αίμα.

Έχει παρατηρηθεί ότι ορισμένες δυσλιπιδαιμίες παράγονται με γενετικές μεταλλάξεις που επηρεάζουν τη σύνθεση ή το μεταβολισμό των λιποπρωτεϊνών. Ένα από αυτά είναι γνωστό ως σύνδρομο χυλομικροναιμίας.

Το σύνδρομο της χυλομικρονεμίας είναι ασυνήθιστο και συμβαίνει επειδή δεν υπάρχει παραγωγή του ενζύμου LLP. Αυτό το σύνδρομο είναι κληρονομικό και μπορεί να προωθήσει την ανάπτυξη του διαβήτη και της παχυσαρκίας, μεταξύ άλλων.

Μια άλλη γενετική διαταραχή που συνδέεται με τα χυλομικρά είναι η ασθένεια του Άντερσον. Είναι σπάνιο και κληρονομείται από αυτοσωματική μετάδοση (σε μη σεξουαλικά γονίδια) υποχωρητική.

Η ασθένεια του Anderson είναι μια μεταβολή στη σύνθεση και την έκκριση των χυλομικρών, οπότε η παραγωγή χοληστερόλης είναι πολύ χαμηλή.

Τα συμπτώματα αυτής της νόσου είναι η στεατόρροια (διάρροια με την παρουσία λιπιδίων στα κόπρανα) και η επιβράδυνση της ανάπτυξης. Αυτά τα συμπτώματα εμφανίζονται από τους πρώτους μήνες της ζωής του ασθενούς.

Αναφορές

1. Argüeso R, JL Díaz, M Suárez, R Rabuñal και A Posee (2011) Εξωγενή λιπίδια και χυλομικράνια. Galicia Clin. 72: 819-822.
2. Errico T, X Chen, J Martín, J Julve, J Escolá-Gil και F Blanco-Vaca (2013) Βασικοί μηχανισμοί: δομή, λειτουργία και μεταβολισμός των λιποπρωτεϊνών του πλάσματος. Clin. Invest. Arterioscl. 25: 98-103.
3. Hussain M, R Kancha, Z Zhou, J Luchoomun, Η Zu και Α Bakillah (1996) Συγκέντρωση και καταβολισμός Chylomicron: ο ρόλος των απολιποπρωτεϊνών και υποδοχέων. Biochimica et Biophysica Acta 1300: 151-170.
4. Oltra M, M Chirivella, A Pereda, C Ribes and J Ferrer 1997) Ασθένεια Άντερσον (στεατόρροια λόγω κατακράτησης χυλομικρών): Κριτήρια και διάγνωση. Α. Esp., Pediatr. 47: 195-198.
5. Soca P (2009) Δισλιπιδαιμία. ACIMED 20: 265-273.