ХІЛОМІКРОНИ: БУДОВА, УТВОРЕННЯ, ТИПИ, ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ

У хиломікрони, як правило , відомі як ультра ліпопротеїнів низької щільності, ліпопротеїнів частинок малі , пов'язаний зі шляху поглинання ліпідів і жиророзчинних вітамінів у ссавців , і також складається з тригліцеридів, фосфоліпідів і холестерину.

Хіломікрони вважаються ліпопротеїнами, що складаються з конкретного білка: аполіпопротеїну B 48, до якого приєднуються жирні кислоти, етерифіковані до молекули гліцерину (триацилгліцерини або тригліцериди) та інші ліпіди або ліпоподібні речовини.

Графічне зображення хіломікрона (Джерело: OpenStax College через Wikimedia Commons)

Вони дуже важливі, оскільки потрібні для правильного засвоєння таких незамінних жирних кислот, як омега 6 та омега 3, які, оскільки вони не синтезуються організмом, повинні вживатися в раціон.

Існують деякі захворювання, пов’язані з хіломікронами, зокрема з їх накопиченням в організмі, які відомі як хіломікронемії, що характеризуються генетичними дефектами ферментів, відповідальних за «перетравлення» жирів, що переносяться в цих частинках.

У 2008 р. Дослідження поширеності визначало, що 1,79 з кожні 10 000 осіб, тобто трохи більше 0,02%, страждають від впливу високої концентрації тригліцеридів у крові (гіпертригліцеридемія), що є основною причиною виникнення хіломікронемії у дорослих людей.

Будова та склад

Хіломікрони - це невеликі ліпопротеїнові частинки, що складаються з ліпопротеїнів, фосфоліпідів, які утворюють моношар у вигляді «мембрани», інших ліпідів у вигляді насичених триацилгліцеринів та холестерину, які асоціюються з іншими ліпопротеїнами на поверхні, які виконують різні функції.

Основними білковими компонентами хіломікронів є білки сімейства аполіпопротеїнів В, особливо аполіпопротеїн В48 (apoB48).

Пов'язані ліпіди у вигляді тригліцеридів, як правило, складаються з жирних кислот довгого ланцюга, типових для тих, що містяться в найбільш поширених ліпідних харчових джерелах.

Схема структури хіломікрона (Джерело: Posible2006 через Wikimedia Commons)

Перспективно кажучи, було визначено, що хіломікрони складаються переважно з тригліцеридів, але мають близько 9% фосфоліпідів, 3% холестерину та 1% апоБ48.

Ці ліпопротеїнові комплекси мають розмір, що становить від 0,08 до 0,6 мкм в діаметрі, і білкові молекули проектуються у водну рідину, яка їх оточує, стабілізуючи таким чином частинки і перешкоджаючи їх прилипанню до стінок лімфатичних судин, через які вони спочатку циркулюють. .

Навчання

Щоб зрозуміти утворення або біогенез хіломікронів, необхідно зрозуміти контекст, в якому відбувається цей процес, який відбувається під час всмоктування в кишечнику жирних кислот.

Під час споживання жиру, коли шлункові ферменти "перетравлюють" їжу, яку ми їмо, ентероцити (клітини кишечника) отримують кілька типів молекул і серед них є дрібні частинки емульгованих жирних кислот.

Ці жирні кислоти, потрапляючи до цитозолу, "секвеструються" різними білками, що зв'язують жирні кислоти (FABP), що запобігають токсичному впливу, який вільні жирні кислоти можуть мати на клітинну цілісність.

Зв'язані таким чином жирні кислоти зазвичай транспортуються та «доставляються» в ендоплазматичний ретикулум, де вони етерифікуються до молекули гліцерину з утворенням триацилгліцеринів, які згодом включаються до складу хіломікронів.

Біогенез прехіломікронів або "первинних" хіломікронів

Під час утворення хіломікронів першою частиною, що утворюється, є прехіломікрон або первинний хіломікрон, який складається з фосфоліпідів, холестерину, невеликої кількості тригліцеридів та спеціального ліпопротеїну, відомого як аполіпопротеїн B48 (apoB48).

Цей ліпопротеїн є фрагментом білкового продукту транскрипції та трансляції генів APOB, які відповідають за продукцію аполіпопротеїнів apo B100 та apo B48, які функціонують при транспортуванні марлі в кров.

ApoB48 перекладається на транслокатор, присутній у мембрані ендоплазматичного ретикулума, і, коли цей процес закінчений, первинний хіломікрон відривається від мембрани ретикулума; і потрапивши в просвіт, він зливається з бідною на білки частиною, збагаченою ліпдинами, що складається в основному з тригліцеридів і холестерину, але не apoB48.

Попередній випуск хіломікрону

Прехіломікрони, утворені, як пояснено вище, транспортуються з просвіту ендоплазматичного ретикулуму в секреторний шлях комплексу Гольджі через складну послідовність подій, ймовірно, залучаючи специфічні рецептори та везикули, відомі як прехіломікронні транспортні везикули. .

Ці везикули зливаються з мембраною цис-обличчя комплексу Гольджі, куди вони транспортуються завдяки наявності лігандів на їх поверхні, які розпізнаються за рецепторними білками на мембрані органели.

Трансформація прехіломікронів до хіломікронів

Як тільки вони досягають просвіту комплексу Гольджі, відбуваються дві події, які перетворюють прехіломікрон на хіломікрон:

- асоціація аполіпопротеїну AI (apo AI) до прехіломікрону, який потрапляє в Гольджі.

- зміна структури глікозилювання apoB48, що передбачає зміну деяких залишків маннози для інших цукрів.

"Повні" або "зрілі" хіломікрони вивільняються через базолатеральну мембрану ентероцита (навпроти апікальної мембрани, яка є тією, що стикається з кишковим простором) шляхом злиття їх транспортерних везикул з цією мембраною.

Як тільки це відбувається, хіломікрони вивільняються в пластину пластини процесом, відомим як "зворотний екзоцитоз", і звідти вони виділяються в лімфатичний потік кишкових ворсин, які відповідають за транспортування їх до крові.

Доля хіломікронів

Потрапивши в кров, тригліцериди, що містяться в хіломікронах, розщеплюються ферментом, який називається ліпопротеїновою ліпазою, який вивільняє як жирні кислоти, так і молекули гліцерину для переробки всередині клітин.

Холестерин, який не руйнується, є частиною того, що зараз відомі як "залишки частинок" хіломікрону або "вторинні" хіломікрони, які транспортуються до печінки для переробки.

Особливості

Людський організм, як і більшість ссавців, використовує складну структуру хіломікронів для транспортування ліпідів і жирів, які повинні бути засвоєні під час їх вживання в їжу з іншими продуктами харчування.

Основна функція хіломікронів - «солюбілізація» або «нерозбудованість» ліпідів через їх асоціацію з певними білками, щоб контролювати взаємодію цих високо гідрофобних молекул з внутрішньоклітинним середовищем, яке є переважно водним.

Відносно недавні дослідження свідчать, що утворення хіломікронів між мембранними системами ендоплазматичного ретикулума та комплексом Гольджі певним чином сприяє супутньому поглинанню ліпополісахаридів (ліпідів, пов'язаних з вуглеводними частинами) та їх транспортуванню до лімфатичної та кров’яної тканин .

Хвороби, пов'язані з їх функціями

Існують рідкісні генетичні порушення, спричинені надмірним споживанням жиру (гіперліпідемія), які в основному пов'язані з дефіцитом білкової ліпопротеїнової ліпази, що відповідає за деградацію або гідроліз тригліцеридів, що транспортуються хіломікронами.

Дефекти цього ферменту переводяться на сукупність умов, відомих як "гіперхіломікронемія", які пов'язані з підвищеною концентрацією хіломікронів у сироватці крові, спричиненою їх затримкою виведення.

Лікування

Найбільш рекомендований спосіб уникнути або змінити стан високих концентрацій тригліцеридів - це зміна звичних харчових звичок, тобто зменшення споживання жиру та збільшення фізичних навантажень.

Фізичні вправи можуть допомогти знизити рівень жиру, накопиченого в організмі, і тим самим знизити рівень загальних тригліцеридів.

Однак фармацевтична індустрія розробила деякі затверджені препарати для зниження вмісту тригліцеридів у крові, проте лікуючі лікарі повинні виключати будь-які протипоказання, пов'язані з кожним окремим пацієнтом та його історією хвороби.

Нормальні значення

Концентрація хіломікронів у плазмі крові є актуальною з клінічної точки зору для розуміння та «запобігання» ожиріння у людини, а також для визначення наявності чи відсутності таких патологій, як хіломікронемія.

"Нормальні" значення хіломікронів безпосередньо пов'язані з концентрацією тригліцеридів у сироватці крові, яка повинна утримуватися менше 500 мг / дл, при цьому 150 мг / дл або менше є ідеальною умовою для уникнення патологічних станів.

Пацієнт перебуває у патологічному стані хіломікронемії, коли рівень його тригліцеридів перевищує 1000 мг / дл.

Найбільш пряме спостереження, яке можна зробити, щоб визначити, чи страждає хворий якимось типом патології, пов’язаної з метаболізмом ліпідів, і, отже, пов’язаної з хіломікронами та тригліцеридами, є свідченням помутнілої жовтуватої плазми крові. відомий як "ліпідемічна плазма".

Серед основних причин високої концентрації тригліцеридів можна відзначити, що було зазначено вище стосовно ліпопротеїнової ліпази або збільшення вироблення тригліцеридів.

Однак є деякі вторинні причини, які можуть призвести до хіломікронемії, серед яких гіпотиреоз, надмірне вживання алкоголю, ліподистрофія, зараження вірусом ВІЛ, захворювання нирок, синдром Кушинга, мієломи, ліки тощо.

Список літератури

Фокс, С.І. (2006). Фізіологія людини (9-е видання). Нью-Йорк, США: McGraw-Hill Press.
Домашня довідка з генетики. Ваш посібник із розуміння генетичних умов. (2019). Отримано з www.ghr.nlm.nih.gov
Ghoshal, S., Witta, J., Zhong, J., Villiers, W. De, & Eckhardt, E. (2009). Хіломікрони сприяють всмоктуванню в кишечнику ліпополісахаридів. Journal of Lipid Research, 50, 90–97.
Grundy, SM, & Mok, HYI (1976). Чиломікронний кліренс у нормальної та гіперліпідемічної людини. Метаболізм, 25 (11), 1225–1239.
Гайтон, А., Холл, Дж. (2006). Підручник з медичної фізіології (11-е видання). Elsevier Inc.
Mansbach, CM, & Siddiqi, SA (2010). Біогенез хіломікронів. Ану. Преподобний Фізіол. , 72, 315–333.
Wood, P., Imaichi, K., Knowles, J., & Michaels, G. (1963). Ліпідний склад хіломікронів плазми людини, 1963 (квітень), 225–231.
Zilversmit, DB (1965). Склад і структура лімфоциломікронів у собак, щурів та людини. Журнал клінічних досліджень, 44 (10), 1610–1622.

ХІЛОМІКРОНИ: БУДОВА, УТВОРЕННЯ, ТИПИ, ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025