Biochemie
4.3 Metabolismus lipidů a jeho poruchy
Tuky obsažené v potravě (exogenní) jsou směsí lipidů, které jsou z 90% tvořeny triacylglyceroly, dále volným i esterifikovaným cholesterolem a fosfolipidy (převážně fosfatidylcholinem). Trávení a vstřebávání lipidů probíhá především v tenkém střevě, kde se exogenní lipidy mísí s lipidy endogenního původu. Při trávení se lipidy rozkládají na glycerol a mastné kyseliny působením hydrolas (lipas), které hydrolyticky štěpí esterové vazby mezi glycerolem a mastnými kyselinami. Vlastní vstřebávání lipidů je složitý proces, který kromě syntézy endogenních lipidů zahrnuje i distribuci mastných kyselin a resyntetizovaných lipidů krví do jater a jednotlivých tkání.
Metabolismus lipidů
Triacykglyceroly se začínají vstřebávat v žaludku, kde se mechanickým způsobem vytváří emulze lipidů, která je uvolňována do duodena. V tenkém střevě se TAG štěpí pankreatickou lipasou (= lipolýza); tento enzym má největší afinitu k esterové vazbě na C1 a C3 glycerolu a působí jen na fázovém rozhraní tuk-voda. Procesu se účastní i žlučové kyseliny, které napomáhají tvorbě micel a tak umožňují solubilizaci lipidů ve vodném prostředí střeva. Střevní lipasa pak štěpí monoacylglyceroly na glycerol a volné mastné kyseliny. Volné mastné kyseliny a mono- a diacylglyceroly mohou být vstřebány enterocyty, ve kterých probíhá reesterifikace na triacylglyceroly. Ty jsou pak ve formě chylomiker transportovány lymfatickou cestou do krevního oběhu. Glycerol je uvolňován do krve a následně transportován do jater, kde dochází k jeho fosforylaci. Volné mastné kyseliny mohou být též uvolněny do krevního oběhu, kde jsou transportovány prostřednictvím albuminu k potřebným buňkám (kosterní svalstvo, myokard), ve kterých slouží jako zdroj energie. Ta je získávána jejich odbouráváním při tzv. b-oxidaci.
Cholesterol v potravě je převážně ve volné formě, esterifikovaný je ve střevě rychle štěpen pankreatickou cholesterolesterasou na volný cholesterol a volné mastné kyseliny. Volný cholesterol se vstřebává do enterocytu , kde je opět z velké části esterifikován a stává se součástí chylomiker.
Fosfolipidy jsou v tenkém střevě hydrolyzovány působením pankreatické fosfolipasy A2, která odštěpuje mastnou kyselinu z C2 fosfolipidu za vzniku lysofosfolipidu.
Metabolismus lipoproteinů
Chylomikrony jsou největší lipoproteinové částice s vysokým obsahem triacylglycerolů. Tvoří se ve střevě v postprandiální fázi, na lačno jsou v enterocytech syntetizovány lipoproteiny VLDL (cca 10% celkové produkce, zbytek je syntetizován v játrech). V plazmě zdravých osob se chylomikrony nevyskytují.
Lipoproteiny VLDL představují v organismu mobilní zásobu triacylglycerolů. Proteinovou složkou je z 90% apo B48, ve stopách jsou obsaženy apo C a apo E. Působením enzymů lipoproteinové lipasy a lecitin:cholesterol acyltransferasy (LCAT) je částice VLDL metabolizována na IDL, která má méně TAG a apo C, více esterů cholesterolu a apo E (důležitý pro transport esterů cholesterolu mezi jednotlivými lipoproteinovými třídami). Lipoprotein IDL je v další fázi katabolizován na LDL za účasti jaterní (triglyceridové) lipasy a LCAT, který je konečným produktem metabolismu VLDL.
Lipoprotein LDL transportuje v plazmě přibližně 70% celkového cholesterolu, jeho hlavní proteinovou složkou je apo B100. Odbourávání LDL, a tím i regulace metabolismu cholesterolu, probíhá v periferních tkáních za účasti specifických LDL-receptorů.
Lipoproteiny HDL jsou syntetizovány převážně v játrech jako primární (nascentní) HDL částice diskovitého tvaru. Dalším zdrojem jsou zbytky membrán chylomiker a VLDL. Jejich hlavní funkcí je transport cholesterolu z periferních tkání zpět do jater, kde dochází k jeho eliminaci. Hlavní proteinovou složkou je apo AI. Lipoproteiny HDL nemají afinitu k LDL-receptorům.
Pokud dojde v této složité metabolické kaskádě k poruše rovnováhy, hovoříme o tzv. dyslipidemii (dyslipoproteinemii), která představuje závažné metabolické onemocnění.