ХИЛОМИКРОНЫ: СТРОЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ, ВИДЫ, ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В хиломикроны, как правило , известные как ультра липопротеинов низкой плотности, липопротеинов частиц малы , связанный с пути поглощения липидов и жирорастворимых витаминов у млекопитающих , и также состоит из триглицеридов, фосфолипидов и холестерина.

Хиломикроны считаются липопротеинами, состоящими из определенного белка: аполипопротеина B 48, к которому присоединены жирные кислоты, этерифицированные до молекулы глицерина (триацилглицерины или триглицериды), и другие липиды или липидоподобные вещества.

Графическое представление хиломикрона (Источник: OpenStax College через Wikimedia Commons)

Они очень важны, поскольку необходимы для правильного усвоения незаменимых жирных кислот, таких как омега-6 и омега-3, которые, поскольку они не синтезируются организмом, должны потребляться с пищей.

Есть некоторые заболевания, связанные с хиломикронами, особенно с их накоплением в организме, известные как хиломикронемии, характеризующиеся генетическими дефектами ферментов, ответственных за «переваривание» жиров, переносимых этими частицами.

В 2008 году исследование распространенности показало, что 1,79 из каждых 10 000 человек, то есть немногим более 0,02%, страдают от эффектов высокой концентрации триглицеридов в крови (гипертриглицеридемии), что является основной причиной хиломикронемии у взрослых людей.

Структура и состав

Хиломикроны - это небольшие липопротеиновые частицы, состоящие из липопротеинов, фосфолипидов, которые образуют монослой в виде «мембраны», других липидов в форме насыщенных триацилглицеринов и холестерина, которые связаны с другими липопротеинами на поверхности, которые выполняют различные функции.

Основными белковыми компонентами хиломикронов являются белки семейства аполипопротеинов B, особенно аполипопротеин B48 (апоВ48).

Связанные липиды в форме триглицеридов обычно состоят из длинноцепочечных жирных кислот, типичных для тех, которые содержатся в наиболее распространенных липидных пищевых источниках.

Схема структуры хиломикрона (Источник: Posible2006 через Wikimedia Commons)

Процентно говоря, было определено, что хиломикроны состоят в основном из триглицеридов, но содержат около 9% фосфолипидов, 3% холестерина и 1% апоВ48.

Эти липопротеиновые комплексы имеют размер от 0,08 до 0,6 микрон в диаметре, и молекулы белка проецируются в водную жидкость, которая их окружает, таким образом стабилизируя частицы и предотвращая их адгезию к стенкам лимфатических сосудов, по которым они первоначально циркулируют. .

Повышение квалификации

Чтобы понять образование или биогенез хиломикронов, необходимо понять контекст, в котором происходит этот процесс, то есть во время кишечной абсорбции жирных кислот.

Во время приема жиров, когда ферменты желудка «переваривают» пищу, которую мы едим, энтероциты (клетки кишечника) получают несколько типов молекул, среди которых есть небольшие частицы эмульгированных жирных кислот.

Эти жирные кислоты, когда они достигают цитозоля, «изолируются» различными белками, связывающими жирные кислоты (FABP), которые предотвращают токсические эффекты, которые свободные жирные кислоты могут оказывать на целостность клетки.

Связанные таким образом жирные кислоты обычно транспортируются и «доставляются» в эндоплазматический ретикулум, где они этерифицируются до молекулы глицерина с образованием триацилглицеринов, которые впоследствии включаются в хиломикроны.

Биогенез прехиломикронов или «первичных» хиломикронов

Во время образования хиломикронов первая часть, которая образуется, - это прехиломикрон или первичный хиломикрон, который состоит из фосфолипидов, холестерина, небольших количеств триглицеридов и особого липопротеина, известного как аполипопротеин B48 (апоВ48).

Этот липопротеин представляет собой фрагмент белкового продукта транскрипции и трансляции генов APOB, которые отвечают за продукцию аполипопротеинов апо B100 и апо B48, которые участвуют в транспортировке марли в кровотоке.

ApoB48 транслируется в транслокатор, присутствующий в мембране эндоплазматического ретикулума, и, когда этот процесс завершается, примордиальный хиломикрон отделяется от мембраны ретикулума; и попав в просвет, он сливается с бедной белком, богатой липидами частицами, состоящими в основном из триглицеридов и холестерина, но не с апоВ48.

Прехиломикронное высвобождение

Прехиломикроны, образованные, как описано выше, транспортируются из просвета эндоплазматического ретикулума в секреторный путь комплекса Гольджи через сложную последовательность событий, вероятно, с участием специфических рецепторов и везикул, известных как транспортные везикулы прехиломикронов. .

Такие везикулы сливаются с цис-лицевой мембраной комплекса Гольджи, куда они транспортируются благодаря присутствию на их поверхности лигандов, которые распознаются рецепторными белками на мембране органелл.

Превращение прехиломикронов в хиломикроны

Когда они достигают просвета комплекса Гольджи, происходят два события, которые превращают прехиломикрон в хиломикрон:

- Ассоциация аполипопротеина AI (апо AI) с прехиломикроном, который входит в Гольджи.

- Изменение паттерна гликозилирования апоВ48, что подразумевает замену некоторых остатков маннозы на другие сахара.

«Полные» или «зрелые» хиломикроны высвобождаются через базолатеральную мембрану энтероцита (напротив апикальной мембраны, которая обращена к кишечному пространству) путем слияния их везикул-транспортеров с этой мембраной.

Как только это происходит, хиломикроны высвобождаются в собственную пластинку в результате процесса, известного как «обратный экзоцитоз», и оттуда они секретируются в лимфатический поток ворсинок кишечника, которые ответственны за их транспортировку в кровь.

Судьба хиломикронов

Попадая в кровоток, триглицериды, содержащиеся в хиломикронах, расщепляются ферментом, называемым липопротеинлипазой, который высвобождает как жирные кислоты, так и молекулы глицерина для повторного использования в клетках.

Холестерин, который не разлагается, является частью того, что сейчас известно как «остаточные частицы» хиломикронов или «вторичные» хиломикроны, которые транспортируются в печень для обработки.

Характеристики

Человеческое тело, как и большинство млекопитающих, использует сложную структуру хиломикронов для транспортировки липидов и жиров, которые должны абсорбироваться, когда их едят с другой пищей.

Основная функция хиломикронов заключается в «солюбилизации» или «переводе липидов в нерастворимую форму» посредством их ассоциации с определенными белками, чтобы контролировать взаимодействие этих высокогидрофобных молекул с внутриклеточной средой, которая в основном является водной.

Сравнительно недавние исследования показывают, что образование хиломикронов между мембранными системами эндоплазматического ретикулума и комплексом Гольджи определенным образом способствует сопутствующей абсорбции липополисахаридов (липидов, связанных с углеводными частями) и их транспортировке в лимфу и ткань крови. .

Заболевания, связанные с их функциями

Есть редкие генетические нарушения, вызванные чрезмерным потреблением жира (гиперлипидемия), которые в основном связаны с дефицитом липопротеинлипазы белка, которая отвечает за деградацию или гидролиз триглицеридов, переносимых хиломикронами.

Дефекты этого фермента преобразуются в набор состояний, известных как «гиперквиломикронемия», которые связаны с повышенной концентрацией хиломикронов в сыворотке крови, вызванной их задержкой элиминации.

Лечение

Самый рекомендуемый способ избежать или обратить вспять состояние высокого уровня триглицеридов - это изменить свои привычки в еде, то есть уменьшить потребление жира и увеличить физическую активность.

Физические упражнения могут помочь снизить уровень накопления жира в организме и тем самым снизить уровень общих триглицеридов.

Тем не менее, фармацевтическая промышленность разработала некоторые одобренные препараты для снижения содержания триглицеридов в крови, но лечащие врачи должны исключить любые противопоказания, связанные с каждым отдельным пациентом и его историей болезни.

Нормальные значения

Концентрация хиломикронов в плазме крови важна с клинической точки зрения для понимания и «предотвращения» ожирения у людей, а также для определения наличия или отсутствия патологий, таких как хиломикронемии.

«Нормальные» значения хиломикронов напрямую связаны с концентрацией триглицеридов в сыворотке, которая должна поддерживаться на уровне менее 500 мг / дл, при этом 150 мг / дл или меньше являются идеальным условием для предотвращения патологических состояний.

Пациент находится в патологическом состоянии хиломикронемии, когда его уровень триглицеридов превышает 1000 мг / дл.

Наиболее прямое наблюдение, которое можно сделать, чтобы определить, страдает ли пациент каким-либо типом патологии, связанной с метаболизмом липидов и, следовательно, связанной с хиломикронами и триглицеридами, является свидетельство мутной и желтоватой плазмы крови. известный как «липидемическая плазма».

Среди основных причин высокой концентрации триглицеридов можно найти упомянутые выше в отношении липопротеинлипазы или увеличения производства триглицеридов.

Однако есть некоторые вторичные причины, которые могут привести к хиломикронемии, среди которых гипотиреоз, чрезмерное употребление алкоголя, липодистрофии, инфицирование вирусом ВИЧ, заболевания почек, синдром Кушинга, миеломы, лекарства и т. Д.

Ссылки

1. Фокс, SI (2006). Физиология человека (9-е изд.). Нью-Йорк, США: McGraw-Hill Press.
2. Домашний справочник по генетике. Ваш путеводитель по генетическим заболеваниям. (2019). Получено с www.ghr.nlm.nih.gov.
3. Гошал, С., Витта, Дж., Чжун, Дж., Вильерс, В. Де, и Экхардт, Э. (2009). Хиломикроны способствуют всасыванию липополисахаридов в кишечнике. Журнал исследований липидов, 50, 90–97.
4. Гранди, С.М., и Мок, HYI (1976). Клиренс хиломикронов у нормального человека и человека с гиперлипидемией, метаболизм, 25 (11), 1225–1239.
5. Гайтон, А., и Холл, Дж. (2006). Учебник медицинской физиологии (11-е изд.). Elsevier Inc.
6. Мансбах, С.М., и Сиддики, С.А. (2010). Биогенез хиломикронов. Annu. Rev. Physiol. , 72, 315–333.
7. Вуд П., Имаичи К., Ноулз Дж. И Майклз Г. (1963). Липидный состав хиломикронов плазмы человека, 1963 (апрель), 225–231.
8. Зильверсмит, ДБ (1965). Состав и структура лимфатических хиломикронов у собак, крыс и человека. Журнал клинических исследований, 44 (10), 1610–1622.