Fyziológia metabolizmu lipidov v pečeni
Cesta fyziológiou - Ako funguje ľudské telo
Metabolizmus pečene a tukov
Cholesterol: χολή = žlč, στερεος = tuhá látka (cholesterol v žlčových kameňoch)
Chylomicrons: χυλός = džús (lymfa), μικρός = malý
Glycerín: γλυκύς = sьЯ (cukrový alkohol!)
Lipidy, lipáza: λίπος = tuk
Skladovanie energie (neutrálne tuky),
Zložky membrán (napr. Fosfolipidy, cholesterol),
Steroidné hormóny (pohlavné hormóny, kortikoidy, hormón Vit-D3) a
Žlčové kyseliny (kyselina cholová, kyselina chenodeoxycholová, .).
Niektoré z nich sú - ako zložky membrány (kyselina arachidónová) a vitamíny rozpustné v tukoch - nevyhnutné pre organizmus (t. J. Musia sa dodávať zvonka). Môžu sa syntetizovať hlavne neesenciálne lipidy hlavne v pečeni.
Pretože lipidy nie sú rozpustné vo vode, sú zabalené v lipoproteínoch v extracelulárnom priestore (krvná plazma, interstícium). Týmto spôsobom sa napríklad môžu neutrálne tuky transportovať do tukového tkaniva, kde sa ukladajú a v prípade potreby sú k dispozícii na výrobu energie.
Vo fáze resorpcie absorbujú bunky črevnej sliznice lipidy s dlhým reťazcom ako voľné mastné kyseliny alebo monoglyceridy (apikálne) a odovzdávajú ich (bazolaterálne) ako triglyceridy - s apoproteínom 48 (a inými lipidmi) usporiadanými v chylomikrónoch. Tieto sa dostanú do lymfatických ciev a (cez hrudný kanál) priamo do veľkého obehu, kde dozrievajú (výmenou bielkovín) do častíc HDL. Stretávajú sa s lipiproteínovou lipázou v kapilárach tukového tkaniva.
Lipoproteínová lipáza je tvorená hlavne tukovými bunkami v reakcii na inzulín, vylučuje sa a potom sa distribuuje v mikrocirkulácii (apikálne membrány endotelových buniek). Oddeľuje voľné mastné kyseliny od triglyceridov spojených s chylomikrónom; Voľné mastné kyseliny sa dostávajú do adipocytov cez kapilárnu stenu a sú tu ukladané ako triglyceridy pomocou glycerol-3-fosfátu (a teda glukózy). Intracelulárne lipázy - najmä lipázy citlivé na hormóny, ktoré môžu byť inhibované inzulínom - tieto triglyceridy opäť štiepia. To by znížilo glukózovú toleranciu bunky; inzulín tomu čelí stimuláciou glykolýzy a syntézy glycerol-3-fosfátu. Triglyceridy sa tak čoraz viac tvoria v absorpčnej fáze, sú obklopené bielkovinami (perlipín) a ukladajú sa ako kvapky intracelulárneho tuku.
Tuky obsiahnuté v potrave vstupujú do obehu hlavne prostredníctvom chylomikrónov a črevnej lymfy (chyle). Endoteliálne lipázy (LPL) štiepia voľné mastné kyseliny, ktoré sa používajú alebo periférne uchovávajú.
Zvyšky, ktoré zostávajú, sú absorbované (prostredníctvom receptorov) hepatocytmi, rovnako ako LDL. Na absorpcii sa podieľajú apoproteíny. Pečeňové bunky uvoľňujú lipidy späť do obehu v časticiach s nízkou hustotou (VLDL, LDL).
Častice s vysokou hustotou (HDL) sa dostávajú do pečene zo zásobných tkanív (tu nie sú zobrazené).
HL = pečeňová lipáza, sedí na povrchu pečeňových buniek, štiepi neutrálny tuk z IDL a mastné kyseliny z triglyceridov IDL = lipoproteín so strednou hustotou LDL = lipoproteín s nízkou hustotou LPL = lipoproteínová lipáza, enzým viazaný na endotelové bunky, štiepi triglyceridy z lipoproteínov VLDL = veľmi nízka hustota lipoproteín
Pozri tiež pečeňové a transportné procesy
Pečeňové bunky dostávajú triglyceridy vo fáze resorpcie prostredníctvom novej syntézy z glukózy a fruktózy, ako aj z endocytózy zvyškov chylomikrónu (sú to mini-častice s nízkou hustotou obsahujúce cholesterol, t. J. VLDL a IDL).
Hepatálna lipáza je umiestnená v hepatocytovej membráne, štiepi triglyceridy z malých lipoproteínových častíc (HDL, LDL, IDL). Samotné pečeňové bunky ukladajú iba malé množstvo triglyceridov (inak je tuková pečeň prítomná); radšej ich zabalia do apoproteínu B100 (apoB100), aby vytvorili častice VLDL, a exportujú ich na perifériu, kde ich môžu napríklad použiť svalové bunky (> obrázok). Deje sa to hlavne v postresorpčnej (hladovej) fáze, v ktorej substráty pre energetický metabolizmus už nepochádzajú z čreva a sú poskytované pečeňou.
Dá sa teda povedať, že doplnenie triglyceridov na perifériu sa vyskytuje hlavne prostredníctvom chylomikrónov v resorpčnej fáze a prostredníctvom VLDL v postresorpčnej fáze.
rozkladajú (oxidujú) mastné kyseliny na účely výroby energie a ďalších metabolických krokov.
Beta oxidácia sa vyskytuje obzvlášť rýchlo v pečeňových bunkách.
Kyselina octová octová vzniká z nadbytku zvyšku aktivovanej kyseliny octovej acetylkoenzým A (Ac-CoA), dostáva sa do krvi z hepatocytov a absorbuje sa ďalšími tkanivami, ktoré ju premieňajú späť na Ac-CoA a ďalej ju oxidujú - Ac-CoA môže využívať citrátový cyklus a dýchací reťazec sú úplne rozpadnuté (na CO2 a H2O),
Na syntézu vlastných lipidov v tele (triglyceridy = neutrálne tuky, fosfoglyceridy, sfingolipidy, cholesterol, žlčové kyseliny, lecitín) z absorbovaných sacharidov, aminokyselín a tukov,
Syntetizovať apoproteíny na transport triglyceridov v krvi,
Budujte lipoproteíny VLDL (extracelulárny prenosný tuk) a vylučujte ich do krvi (vstupujú do obehu lipidov a sú využívané inými tkanivami).
> Obrázok: Metabolizmus cholesterolu
Na základe šablóny v Boron/Boulpaep, Medical Physiology, 3. vydanie, Elsevier 2016
Pečeň je hlavným orgánom, ktorý riadi hladinu cholesterolu.
Zdrojmi cholesterolu sú predovšetkým (1) črevo (chylomikróny cez lymfatické cievy), (2) LDL cholesterol z krvi, (3) nová syntéza v pečeni.
K uvoľňovaniu cholesterolu dochádza (1) žlčou (žlčové soli) a (2) krvou (VLDL).
ABCA-1, transportér kazety s väzbou na TP, tiež CERP = c holesterol e fflux regulujúci proteín CE, ester cholesterolu FA, mastné kyseliny LCAT, lecitín-cholesterol acyltransferáza LPL, lipoproteín lipáza SR-B1, receptor B1 (HDL Receptor) TG, triglyceridy
Lipoproteínová lipáza hydrolyzuje triglyceridy na lipoproteíny; je exprimovaný v tukovom tkanive, kostrovom a srdcovom svale a prevádza sa z chylomikrónov a VLDL hustejších lipidových frakcií na LDL; uvoľňujú sa voľné mastné kyseliny (> obrázok vyššie).
80-90%). Čím viac cholesterolu sa spotrebuje jedlom, tým menej námahy musí pečeň vynaložiť na (energeticky náročnú) novú syntézu (denne je potrebných 1 - 2 gramy cholesterolu). Cholesterol je východiskovou látkou pre steroidné hormóny (kôra nadobličiek a pohlavné hormóny) a žlčové kyseliny.
Dodávka do zásob cholesterolu v tele sa zvyčajne uskutočňuje predovšetkým prostredníctvom novej formácie. Cholesterol sa odstraňuje žlčou v menšej miere ako soli kyseliny gallovej
Metabolizmus cholesterolu je založený na:
10 - 20% novej požiadavky. Rovnováha autosyntézy - absorpcia v čreve sa reguluje niekoľkými mechanizmami, napríklad inhibíciou HMG-CoA reduktázy (redukuje β-hydroxy-β-metylglutaryl-koenzým-A na mevalonát) samotným cholesterolom.
Hormóny tiež pôsobia na enzým (podporujú: inzulín, hormóny štítnej žľazy; inhibujúce: glukagón).
V prípade potreby môže byť aktivita HMG-CoA reduktázy až
Nová syntéza - poskytuje 1 - 2 g/d
80-90% telesného cholesterolu (statíny inhibujú HMG-CoA reduktázu v endoplazmatickom retikule, nazývajú sa tiež inhibítory enzýmov syntézy cholesterolu)
Cholesterol je zložka (> postava) bunkovej membrány (v tele dospelého človeka je viac ako 100 g cholesterolu) a stabilizuje ju (redukuje „tekutinu“). Cholesterol je v bunkovej membráne prítomný v polárnej (neesterifikovanej) forme, inak by sa nemohol zmestiť do dvojitej lamely.
Ak sa má skladovať cholesterol, kombinuje sa s mastnými kyselinami (esterom cholesterolu) - v tejto forme je nepolárny a ľahko sa skladuje v lipidovej fáze.
Cholesterol sa čiastočne vylučuje žlčou vo forme alebo prostredníctvom mediácie žlčových kyselín .
Potreba energie v pečeni je do značnej miery pokrytá oxidáciou mastných kyselín (na acetyl koenzým A: Ac-CoA) .
Žlčové soli (soli žlčových kyselín) sú emulgátory a používajú sa na trávenie tukov (bez nich je absorpcia tuku znížená asi o polovicu). Hepatocyty tvoria primárne žlčové soli cholátu a chenodeoxycholátu, ktoré sú konjugované s glycínom, síranom, glukuronátom alebo taurínom a vylučujú sa do primárnej žlče žlčových ciest. (Časť čreva je dehydroxylovaná baktériami, čo vedie k sekundárnym žlčovým soliam deoxycholátu a litocholátu.)
V žlčníku (kapacita pre dospelých 30 - 50 ml) je žlčová tekutina upravená izoosmoticky a objem je znížený faktorom 10 - 20 prostredníctvom reabsorpcie vody, NaCl a NaHCO3; Takto sa vytvorí 20 - 50 ml/d žlčníka v močovom mechúre s vysokou koncentráciou žlčových kyselín, fosfolipidov, cholesterolu a bilirubínu (ale so zníženými hodnotami Cl).
CCK vedie predovšetkým ku kontrakcii žlčníka (cholecystokinín!) A vyprázdňovaniu obsahu do dvanástnika.
6-7) zvyšuje rozpustnosť solí Ca ++.
Žlčové soli absorbované v čreve (a naviazané na plazmatické bielkoviny) sa znovu absorbujú transportérom žlčových kyselín NTCP a v prípade potreby sa znova konjugujú. Molekuly žlčovej soli sa môžu recirkulovať 10 - 20-krát (skupina žlčových kyselín).
Čím nižšia je koncentrácia žlčových kyselín v žlči alebo vyššia koncentrácia lecitínu, tým je pravdepodobnejšie, že sa vyzráža cholesterol.
V pečeni sa ukladajú všetky vitamíny rozpustné v tukoch, ktoré sa absorbujú prostredníctvom chylomikrónov a po odstránení z transportnej formy sa ukladajú hlavne v hviezdicových bunkách:
Vitamín D (25-hydroxylácia v pečeni)
Vitamín K (> zrážanie tu)
Ďalej si pečeň uchováva prísun vitamínu B 12 až na 2 - 3 roky. Kyanokobalamín má najdlhší polčas zo všetkých vitamínov uložených v tele.
Voľné mastné kyseliny sa používajú na tvorbu VLDL; v prípade podvýživy alebo diabetes mellitus (nedostatok sacharidov v bunkách) k tvorbe ketolátok (kyselina acetoctová, kyselina Я-OH-maslová, acetón). Nie sú potrebné v pečeni, ale slúžia na pokrytie energie extrahepatálnych tkanív (mozog atď.).
Pečeň rozkladá triglyceridy. Táto funkcia je narušená pri alkoholickej hepatitíde, ktorá môže mať za následok výrazne zvýšené hladiny triglyceridov v krvi.
O odbúravaní alkoholu v pečeni sa dozviete tu
Chronické ochorenia pečene sú spojené so zníženou kapacitou syntézy pečene. To sa potom prejaví na zníženej hladine lipoproteínov v krvi.