LIPOPROTEÏNEN: STRUCTUUR, SAMENSTELLING, FUNCTIES, TYPEN, VOORBEELDEN - BIOLOGIE - 2026

De lipoproteïnen zijn complexe deeltjes die functioneren bij het transport en de opname van lipiden door het bloed van en naar verschillende weefsels. Ze bestaan ​​voornamelijk uit niet-polaire lipiden zoals cholesterol en triglyceriden, naast enkele fosfolipiden en eiwitten.

Dit zijn moleculaire aggregaten die voornamelijk in de darmen en de lever worden gesynthetiseerd, die, wanneer ze in de bloedsomloop komen, constant in beweging zijn, wat inhoudt dat ze hun samenstelling en fysieke structuur regelmatig veranderen als ze worden 'gevangen'. "En gemetaboliseerd door perifere lichaamsweefsels die" doelgericht "zijn.

Structuur van een lipoproteïne (bron: AntiSense via Wikimedia Commons)

Lipidecomponenten die niet door lipoproteïnen in een bepaald weefsel worden geabsorbeerd, keren gewoonlijk als "overdrachten" terug naar de lever, waar ze verder worden verwerkt.

De meeste lipoproteïnen worden bestudeerd vanwege hun relatie met de menselijke gezondheid, volgens welke vier typen met klinische relevantie zijn gedefinieerd, elk met verschillende fysiologische functies: chylomicronen, zeer lage lipoproteïnen. dichtheid, lipoproteïnen met lage dichtheid en lipoproteïnen met hoge dichtheid.

In die zin zijn plasmalipoproteïnen nauw verwant aan pathologische processen die van groot belang zijn voor mensen, zoals arteriosclerose en coronaire hartziekte.

Structuur

Plasmalipoproteïnen zijn deeltjes met een bijna bolvormige structurele morfologie, aangezien het in feite complexe micellen van lipiden en eiwitten zijn, waarbij de hydrofobe of apolaire gebieden van de lipiden in het midden naar elkaar toe gericht zijn, terwijl de hydrofiele of polen worden blootgesteld aan het oppervlak, in contact met het waterige medium.

De hydrofiele "schil" of "laag" van deze deeltjes bestaat voornamelijk uit niet-veresterde cholesterolmoleculen, fosfolipiden met hun polaire "kop" naar buiten gericht, en eiwitten die apolipoproteïnen worden genoemd; terwijl het centrale deel of de "kern" uit cholesterolesters en triglyceriden bestaat.

Samenstelling van lipoproteïnen

Zoals uitgelegd, zijn lipoproteïnen deeltjes die in feite bestaan ​​uit een mengsel van lipiden en eiwitten die transportfuncties vervullen.

- Lipidengedeelte

Afhankelijk van het type lipoproteïne dat wordt overwogen, kan de lipidesamenstelling variëren, vooral met betrekking tot de hoeveelheden fosfolipiden en vrije of veresterde cholesterolmoleculen.

Naast de samenstelling is ook de massa of het aandeel lipiden in lipoproteïnen sterk variabel. In chylomicronen vertegenwoordigen lipiden bijvoorbeeld meer dan 98% van de lipoproteïnemassa, terwijl deze voor lipoproteïnen met hoge dichtheid minder dan 50% kunnen zijn.

Lipoproteïnen worden over het algemeen geassocieerd met het transport van triglyceriden voor opslag (vetweefsel) of hun gebruik bij het metabolisme (cellen of spiervezels).

Deze triglyceriden kunnen van exogene oorsprong zijn (via voedsel in de darmen opgenomen) of van endogene oorsprong (gesynthetiseerd en uitgescheiden door de lever- en darmcellen).

Chylomicronen en lipoproteïnen met zeer lage dichtheid zijn de twee soorten lipoproteïnen die de hoogste abundantie van triglyceriden en cholesterol hebben, dus hun dichtheid is aanzienlijk lager dan die van andere lipoproteïnen.

De lipidecomponent van lipoproteïnen met lage dichtheid en hoge dichtheid bestaat daarentegen voornamelijk uit cholesterol en fosfolipiden. Tot de meest voorkomende fosfolipiden die in lipoproteïnen worden aangetroffen, behoren sfingomyelines en fosfatidylcholines, waarvan de molaire verhoudingen variëren van lipoproteïne tot lipoproteïne.

Het is belangrijk op te merken dat veel fysische eigenschappen van lipoproteïnen verband houden met hun lipidengehalte en samenstelling, waaronder flotatie-eigenschappen, oppervlaktelading en neiging tot migratie in elektrische velden.

- Eiwit portie

De eiwitten die met alle plasmalipoproteïnen zijn geassocieerd, staan ​​bekend als apolipoproteïnen of apoproteïnen en, net als bij lipiden, is de hoeveelheid van deze moleculen die aanwezig zijn in de verschillende klassen van lipoproteïnen zeer variabel.

Chylomicronen, van de minst dichte lipoproteïnen, bevatten ongeveer 1% eiwit en het maximale gehalte is gerapporteerd in sommige lipoproteïnen met hoge dichtheid (van de kleinste lipoproteïnen) met waarden in de buurt van 50%.

Er zijn min of meer 10 verschillende soorten apoproteïnen geïsoleerd en beschreven bij mensen, die volgens de "ABC" -nomenclatuur worden genoemd: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D en Apo E.

Het belangrijkste eiwit van lipoproteïnen met hoge dichtheid staat bekend als apolipoproteïne A (Apo AI en Apo A-II), dat van lipoproteïnen met lage dichtheid is apoproteïne B (dat ook wordt aangetroffen in chylomicronen en deeltjes met zeer lage dichtheid ) en het apolipoproteïne van chylomicronen is Apo B-48, kleiner dan Apo B van lipoproteïnen met lage dichtheid.

De apoproteïnen CI, C-II en C-III zijn eiwitten met een laag molecuulgewicht die in plasma worden aangetroffen als onderdeel van deeltjes met hoge en zeer lage dichtheid.

Enkele van de eiwitten die met lipoproteïnen zijn geassocieerd, zijn glycoproteïnen, zoals het geval is bij Apo E, dat is geïsoleerd uit lipoproteïnen met zeer lage en hoge dichtheid.

Belangrijkste functies

Over het algemeen hebben apolipoproteïnen de leiding over functies zoals:

- Maak deel uit van de hoofdstructuur van lipoproteïnen.

- Om te functioneren als enzymatische cofactoren voor sommige eiwitten met enzymatische activiteit die deelnemen aan hun metabolisme.

- Specifieke liganden voor lipoproteïne receptoren op het oppervlak van "target" of "target" weefselcellen voor het transport van triglyceriden en cholesterol.

Kenmerken

Lipoproteïnen nemen actief deel aan het transport en de intestinale opname van vetzuren die worden verkregen uit voedsel, daarnaast dragen deze deeltjes ook bij aan het transport van lipiden van de lever naar perifere weefsels en in omgekeerd transport, dat wil zeggen, , van de perifere weefsels tot de lever en de darm.

Lipoproteïnemetabolisme (Bron: Npatchett via Wikimedia Commons)

Deze moleculaire aggregaten maken de hydrofobe lipidesubstanties "verenigbaar" met het waterige medium dat de meeste lichaamsvloeistoffen van het dier vormt, waardoor hun "transport en afgifte" aan de weefsels mogelijk wordt gemaakt waar ze nodig zijn.

Een secundaire functie die aan lipoproteïnen is toegeschreven, bestaat bovendien uit het transport van vreemde toxische verbindingen met hydrofobe en / of amfipatische eigenschappen (de ene extreem hydrofoob en de andere hydrofiel), zoals het geval is bij sommige bacteriële toxines, enz.

Ze kunnen ook in vet oplosbare vitamines en antioxidantmoleculen door het lichaam transporteren.

Typen (classificatie)

Lipoproteïnen worden geclassificeerd op basis van hun dichtheid, een kenmerk dat rechtstreeks verband houdt met de verhouding tussen het aandeel lipiden en eiwitten waaruit ze bestaan, en dat erg nuttig is wanneer ze worden gescheiden door ultracentrifugatieprocessen.

Zo zijn deze deeltjes ingedeeld in vier verschillende groepen, die elk een specifieke functie vervullen en verschillende eigenschappen hebben. Deze groepen zijn: chylomicronen, lipoproteïnen met zeer lage dichtheid, lipoproteïnen met lage dichtheid en lipoproteïnen met hoge dichtheid.

Chylomicronen

Chylomicronen (CM's) worden gevormd uit vetzuren en lipiden die het lichaam binnendringen met voedsel, dat, zodra ze zijn opgenomen door de cellen van het darmepitheel, mengen en recombineren met elkaar en met sommige eiwitten.

Structuur van een chylomicron (Bron: Posible2006 via Wikimedia Commons)

De vorming van chylomicronen gaat vooraf aan hun afgifte of secretie in het lymfestelsel en later in de bloedsomloop.

Zodra ze bepaalde extrahepatische weefsels bereiken, worden deze deeltjes aanvankelijk gemetaboliseerd door een enzym dat bekend staat als lipoproteïnelipase, dat in staat is triglyceriden te hydrolyseren en vetzuren vrij te maken die in de weefsels kunnen worden opgenomen of als brandstof kunnen worden geoxideerd.

Lipoproteïnen met zeer lage dichtheid

Lipoproteïnen met zeer lage dichtheid of VLDL (Very Low Density Lipoprotein), ook bekend als "pre-β-lipoproteïnen", worden geproduceerd in de lever en vervullen de functie van export van triglyceriden, die een van de belangrijkste componenten ervan zijn.

Dit is een van de lipoproteïnen die in het plasma van vastende dieren worden aangetroffen en hun concentratie neemt toe met het ouder worden.

Lipoproteïnen met lage dichtheid

Deze lipoproteïnen, bekend als LDL (Low Density Lipoprotein) of als β-lipoproteïnen, vertegenwoordigen de laatste stappen in het katabolisme van lipoproteïnen met zeer lage dichtheid en zijn rijk aan cholesterolmoleculen.

Lipoproteïnen met lage dichtheid zijn de meest voorkomende, vertegenwoordigen ongeveer 50% van de totale massa van plasmalipoproteïnen en zijn verantwoordelijk voor het transport van meer dan 70% van het cholesterol in het bloed. Net als lipoproteïnen met een zeer lage dichtheid, neemt de plasmaconcentratie van deze lipoproteïnen toe naarmate het lichaam ouder wordt.

Lipoproteïnen met hoge dichtheid

Lipoproteïnen met hoge dichtheid (HDL) of α-lipoproteïnen zijn lipoproteïnen die betrokken zijn bij het metabolisme van lipoproteïnen met zeer lage dichtheid en chylomicronen, maar ze nemen ook deel aan het transport van cholesterol. Deze deeltjes zijn rijk aan fosfolipiden.

Sommige auteurs suggereren ook dat er andere soorten lipoproteïnen zijn, zoals Intermediate Density Lipoprotein (IDL) en verschillende onderverdelingen van high-density lipoproteïnen (HDL1, HDL2, HDL3, enzovoort).

Voorbeelden van lipoproteïnen

Lipoproteïnen met hoge dichtheid worden in verband gebracht met enkele belangrijke ziekten bij mensen. Deze deeltjes dragen bij aan de overdracht van overtollig cholesterol van perifere weefsels naar de lever, en dergelijke cholesterolmoleculen staan ​​bekend als "goede cholesterol".

Cholesterolmetabolisme of ‘cyclus’ (Bron: Hisashi Shinkai via Wikimedia Commons)

In de afgelopen decennia is cholesterol, geassocieerd met lipoproteïnen met hoge dichtheid, echter in verband gebracht met grotere risico's op hart- en vaatziekten of "events", en daarom is het een van de meest bestudeerde risicofactoren voor dergelijke pathologische aandoeningen.

Een ander goed voorbeeld van lipoproteïnen is dat van chylomicronen, de deeltjes die worden gevormd uit vetten die met voedsel worden geconsumeerd en die in eerste instantie worden getransporteerd door de bloedsomloop, zodra ze zijn gevormd door de epitheelcellen van het slijmvlies. darm.

Referenties

1. Chiesa, ST en Charakida, M. (2019). Lipoproteïnefunctie met hoge dichtheid en disfunctie bij gezondheid en ziekte. Cardiovasculaire geneesmiddelen en therapie, 33 (2), 207-219.
2. Christie, WW (2019). Het lipidenweb. Opgehaald op 28 januari 2020, van www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm
3. Durstine, JL, Grandjean, PW, Cox, CA en Thompson, PD (2002). Lipiden, lipoproteïnen en lichaamsbeweging. Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention, 22 (6), 385-398.
4. Eisenberg, S., en Levy, RI (1975). Lipoproteïnemetabolisme. In Advances in lipidenonderzoek (Vol. 13, pp. 1-89). Elsevier.
5. Feingold KR, Grunfeld C. Inleiding tot lipiden en lipoproteïnen. . In: Feingold KR, Anawalt B, Boyce A, et al., Editors. Endotext. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Beschikbaar via: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
6. Genest, J. (2003). Lipoproteïnestoornissen en cardiovasculair risico. Journal of erfelijke stofwisselingsziekte, 26 (2-3), 267-287.
7. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA en Rodwell, VW (2014). Harper's geïllustreerde biochemie. McGraw-Hill.