CHYLOMICRONEN: STRUCTUUR, VORMING, TYPEN, FUNCTIES - BIOLOGIE - 2026

De chylomicronen, typisch bekend als lipoproteïnen met ultralage dichtheid, lipoproteïnedeeltjes zijn klein geassocieerd met de route van lipidenopname en vetoplosbare vitamines bij zoogdieren en bestaan ​​ook uit triglyceriden, fosfolipiden en cholesterol.

Chylomicronen worden beschouwd als lipoproteïnen die zijn samengesteld uit een bepaald eiwit: apolipoproteïne B 48, waaraan vetzuren zijn veresterd tot een glycerolmolecuul (triacylglycerolen of triglyceriden) en andere lipiden of lipide-achtige stoffen zijn gehecht.

Grafische weergave van een chylomicron (Bron: OpenStax College via Wikimedia Commons)

Ze zijn erg belangrijk omdat ze nodig zijn voor de juiste opname van essentiële vetzuren zoals omega 6 en omega 3 die, aangezien ze niet door het lichaam worden aangemaakt, via de voeding moeten worden geconsumeerd.

Er zijn een aantal ziekten die verband houden met chylomicronen, vooral met hun accumulatie in het lichaam, die bekend staan ​​als chylomicronemieën, gekenmerkt door genetische defecten in de enzymen die verantwoordelijk zijn voor de "vertering" van de vetten die in deze deeltjes worden getransporteerd.

Voor 2008 wees een prevalentieonderzoek uit dat 1,79 van elke 10.000 individuen, dat wil zeggen iets meer dan 0,02%, lijdt aan de effecten van een hoge concentratie triglyceriden in het bloed (hypertriglyceridemie), wat de hoofdoorzaak is van de chylomicronemieën bij volwassen mensen.

Structuur en samenstelling

Chylomicronen zijn kleine lipoproteïnedeeltjes die zijn samengesteld uit lipoproteïnen, fosfolipiden die een monolaag vormen in de vorm van een "membraan", andere lipiden in de vorm van verzadigde triacylglycerolen en cholesterol, die zich associëren met andere lipoproteïnen op het oppervlak die verschillende functies vervullen.

De belangrijkste eiwitcomponenten van chylomicronen zijn de eiwitten van de apolipoproteïne B-familie, vooral apolipoproteïne B48 (apoB48).

De bijbehorende lipiden in de vorm van triglyceriden zijn over het algemeen samengesteld uit vetzuren met een lange keten, typisch voor die welke worden aangetroffen in de meest voorkomende lipidenvoedingsbronnen.

Schematische voorstelling van de structuur van een Chylomicron (Bron: Posible2006 via Wikimedia Commons)

Percentueel is vastgesteld dat chylomicronen voornamelijk uit triglyceriden bestaan, maar ongeveer 9% fosfolipiden, 3% cholesterol en 1% apoB48 bevatten.

Deze lipoproteïnecomplexen hebben een grootte die varieert tussen 0,08 en 0,6 micron in diameter en de eiwitmoleculen worden geprojecteerd in de waterige vloeistof die hen omringt, waardoor de deeltjes worden gestabiliseerd en hun hechting aan de wanden van de lymfevaten waardoor ze aanvankelijk circuleren, wordt voorkomen. .

Opleiding

Om de vorming of biogenese van chylomicronen te begrijpen, is het noodzakelijk om de context te begrijpen waarin dit proces plaatsvindt, namelijk tijdens de intestinale opname van vetzuren.

Tijdens de vetopname, wanneer magenzymen het voedsel dat we eten "verteren", ontvangen de enterocyten (de cellen van de darm) meerdere soorten moleculen, waaronder kleine deeltjes geëmulgeerde vetzuren.

Deze vetzuren worden, wanneer ze het cytosol bereiken, "gesekwestreerd" door verschillende vetzuurbindende eiwitten (FABP's), die de toxische effecten van vrije vetzuren op cellulaire integriteit voorkomen.

De aldus gebonden vetzuren worden normaal getransporteerd en "afgegeven" aan het endoplasmatisch reticulum, waar ze worden veresterd tot een glycerolmolecuul om triacylglycerolen te vormen, die vervolgens worden opgenomen in chylomicronen.

Biogenese van pre-chylomicronen of "primaire" chylomicronen

Tijdens de vorming van chylomicronen is het eerste deel dat wordt gevormd het pre-chylomicron of het primordiale chylomicron dat is samengesteld uit fosfolipiden, cholesterol, kleine hoeveelheden triglyceriden en een speciaal lipoproteïne dat bekend staat als apolipoproteïne B48 (apoB48).

Dit lipoproteïne is een fragment van het eiwitproduct van de transcriptie en translatie van de APOB-genen, die verantwoordelijk zijn voor de productie van de apolipoproteïnen apo B100 en apo B48, die functioneren bij het transport van gaas in de bloedbaan.

ApoB48 wordt vertaald in een translocator die aanwezig is in het membraan van het endoplasmatisch reticulum en, wanneer dit proces voltooid is, wordt het primordiale chylomicron losgemaakt van het reticulummembraan; en eenmaal in het lumen versmelt het met een eiwitarm, lipide-rijk deeltje dat voornamelijk bestaat uit triglyceriden en cholesterol, maar niet uit apoB48.

Pre-chylomicron-afgifte

Pre-chylomicronen gevormd zoals hierboven uitgelegd, worden getransporteerd van het endoplasmatisch reticulum lumen naar de secretoire route van het Golgi-complex via een complexe opeenvolging van gebeurtenissen, waarbij waarschijnlijk specifieke receptoren en blaasjes betrokken zijn die bekend staan ​​als pre-chylomicron transportblaasjes. .

Dergelijke blaasjes versmelten met het cis-gezichtsmembraan van het Golgi-complex, waar ze worden getransporteerd dankzij de aanwezigheid van liganden op hun oppervlak, die worden herkend door receptoreiwitten op het organelmembraan.

Transformatie van pre-chylomicronen naar chylomicronen

Zodra ze het lumen van het Golgi-complex bereiken, vinden er twee gebeurtenissen plaats die het pre-chylomicron in een chylomicron veranderen:

- Associatie van apolipoproteïne AI (apo AI) met het pre-chylomicron dat het Golgi binnenkomt.

- Wijziging van het glycosylatiepatroon van apoB48, wat de verandering van sommige mannoseresiduen voor andere suikers impliceert.

De "volledige" of "volwassen" chylomicronen worden vrijgegeven door het basolaterale membraan van de enterocyt (tegenover het apicale membraan, dat naar de darmruimte is gericht) door fusie van hun transportblaasjes met dit membraan.

Zodra dit gebeurt, worden de chylomicronen vrijgegeven in de lamina propria door een proces dat bekend staat als "omgekeerde exocytose" en van daaruit worden ze uitgescheiden in de lymfatische stroom van de darmvlokken, die verantwoordelijk zijn voor het transport ervan naar het bloed.

Het lot van chylomicronen

Eenmaal in de bloedbaan worden de triglyceriden in chylomicronen afgebroken door een enzym genaamd lipoproteïnelipase, dat zowel vetzuren als glycerolmoleculen afgeeft voor recycling in cellen.

Cholesterol, dat niet wordt afgebroken, maakt deel uit van wat nu bekend staat als chylomicron "restpartikels" of "secundaire" chylomicronen, die voor verwerking naar de lever worden getransporteerd.

Kenmerken

Het menselijk lichaam, evenals dat van de meeste zoogdieren, gebruikt de complexe structuur van chylomicronen om lipiden en vetten te transporteren die moeten worden opgenomen als ze samen met ander voedsel worden gegeten.

De belangrijkste functie van chylomicronen is het "oplosbaar maken" of "onoplosbaar maken" van lipiden door hun associatie met bepaalde eiwitten, om de interactie van deze sterk hydrofobe moleculen met de intracellulaire omgeving, die meestal waterig is, te beheersen.

Relatief recente studies suggereren dat de vorming van chylomicronen tussen de membraansystemen van het endoplasmatisch reticulum en het Golgi-complex op een bepaalde manier de gelijktijdige opname van lipopolysacchariden (lipiden geassocieerd met koolhydraatdelen) en hun transport naar het lymfe- en bloedweefsel bevordert. .

Ziekten die verband houden met hun functies

Er zijn zeldzame genetische aandoeningen die worden veroorzaakt door overmatige vetinname (hyperlipidemie) die voornamelijk verband houden met tekortkomingen in het eiwitlipoproteïnelipase, dat verantwoordelijk is voor de afbraak of hydrolyse van triglyceriden die door chylomicronen worden getransporteerd.

Defecten in dit enzym worden vertaald in een reeks aandoeningen die bekend staan ​​als "hyperquilomicronemie", die te maken hebben met een overdreven concentratie van chylomicronen in het bloedserum veroorzaakt door hun vertraagde eliminatie.

Behandelingen

De meest aanbevolen manier om een ​​toestand van hoge concentraties triglyceriden te vermijden of om te keren, is door uw normale eetgewoonten te veranderen, dat wil zeggen door uw vetinname te verminderen en de lichamelijke activiteit te verhogen.

Lichaamsbeweging kan helpen het vetgehalte in het lichaam te verminderen en daardoor het totale gehalte aan triglyceriden te verlagen.

De farmaceutische industrie heeft echter een aantal goedgekeurde geneesmiddelen ontworpen om het triglyceridengehalte in het bloed te verlagen, maar behandelende artsen moeten contra-indicaties met betrekking tot elke individuele patiënt en hun medische geschiedenis uitsluiten.

Normale waarden

De concentratie van chylomicronen in bloedplasma is relevant vanuit klinisch oogpunt om obesitas bij mensen te begrijpen en "te voorkomen", en om de aanwezigheid of niet van pathologieën zoals chylomicronemieën te bepalen.

De "normale" waarden van chylomicronen houden rechtstreeks verband met de concentratie van triglyceriden in het serum, die op minder dan 500 mg / dL moet worden gehouden, waarbij 150 mg / dL of minder de ideale voorwaarde is om pathologische aandoeningen te vermijden.

Een patiënt verkeert in een pathologische toestand van chylomicronemie wanneer zijn triglycerideniveaus hoger zijn dan 1.000 mg / dL.

De meest directe waarneming die kan worden gedaan om te bepalen of een patiënt lijdt aan een of andere pathologie die verband houdt met het lipidenmetabolisme en daarom verband houdt met chylomicronen en triglyceriden, is het bewijs van een troebel, geelachtig bloedplasma. bekend als "lipidemisch plasma".

Een van de belangrijkste oorzaken van een hoge triglycerideconcentratie is de bovengenoemde met betrekking tot lipoproteïnelipase of een toename van de productie van triglyceriden.

Er zijn echter enkele secundaire oorzaken die kunnen leiden tot chylomicronemie, waaronder hypothyreoïdie, overmatig alcoholgebruik, lipodystrofieën, infectie met het hiv-virus, nieraandoeningen, het syndroom van Cushing, myelomen, medicijnen, enz.

Referenties

1. Fox, SI (2006). Menselijke fysiologie (9e ed.). New York, VS: McGraw-Hill Press.
2. Genetics Home Reference. Uw gids om genetische aandoeningen te begrijpen. (2019). Opgehaald van www.ghr.nlm.nih.gov
3. Ghoshal, S., Witta, J., Zhong, J., Villiers, W. De, & Eckhardt, E. (2009). Chylomicronen bevorderen de opname van lipopolysacchariden in de darm. Journal of Lipid Research, 50, 90-97.
4. Grundy, SM en Mok, HYI (1976). Chylomicron-klaring bij normale en hyperlipidemische mensen Metabolisme, 25 (11), 1225-1239.
5. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Textbook of Medical Physiology (11e ed.). Elsevier Inc.
6. Mansbach, CM en Siddiqi, SA (2010). De biogenese van chylomicronen. Annu. Rev. Physiol. , 72, 315-333.
7. Wood, P., Imaichi, K., Knowles, J., & Michaels, G. (1963). De lipidensamenstelling van chylomicronen van menselijk plasma, 1963 (april), 225-231.
8. Zilversmit, DB (1965). De samenstelling en structuur van lymfe chylomicronen bij hond, rat en mens Journal of Clinical Investigation, 44 (10), 1610-1622.