CHYLOMICRONS: STRUKTUR, PEMBENTUKAN, JENIS, FUNGSI - BIOLOGI - 2026

The chylomicrons, biasanya dikenali sebagai lipoprotein ketumpatan rendah ultra, lipoprotein zarah kecil yang berkaitan dengan laluan pengambilan lipid, dan vitamin larut lemak dalam mamalia dan juga terdiri daripada trigliserida, fosfolipid dan kolesterol.

Chylomicrons dianggap sebagai lipoprotein yang terdiri daripada protein tertentu: apolipoprotein B 48, di mana asid lemak diesterifikasi menjadi molekul gliserol (triacylglycerols atau trigliserida) dan lipid lain atau bahan seperti lipid dilampirkan.

Perwakilan grafik chylomicron (Sumber: OpenStax College melalui Wikimedia Commons)

Mereka sangat penting kerana ia diperlukan untuk penyerapan asid lemak penting seperti omega 6 dan omega 3 yang betul, kerana ia tidak disintesis oleh badan, mesti dimakan dalam makanan.

Terdapat beberapa penyakit yang berkaitan dengan chylomicrons, terutama dengan pengumpulannya di dalam badan, yang dikenali sebagai chylomicronemias, yang dicirikan oleh kecacatan genetik pada enzim yang bertanggungjawab untuk "pencernaan" lemak yang diangkut dalam zarah-zarah ini.

Untuk tahun 2008, kajian prevalensi menentukan bahawa 1.79 daripada setiap 10.000 individu, iaitu sedikit lebih daripada 0.02%, menderita kesan kepekatan tinggi trigliserida dalam darah (hipertrigliseridemia), yang merupakan penyebab utama chylomicronemias pada manusia dewasa.

Struktur dan komposisi

Chylomicrons adalah zarah lipoprotein kecil yang terdiri daripada lipoprotein, fosfolipid yang membentuk monolayer dalam bentuk "membran", lipid lain dalam bentuk triacylglycerols dan kolesterol tepu, yang bergaul dengan lipoprotein lain di permukaan yang melayani pelbagai fungsi.

Komponen protein utama chylomicrons adalah protein dari keluarga Apolipoprotein B, terutamanya apolipoprotein B48 (apoB48).

Lipid yang berkaitan dalam bentuk trigliserida umumnya terdiri daripada asid lemak rantai panjang, khas dari yang terdapat dalam sumber makanan lipid yang paling biasa.

Skematik struktur Chylomicron (Sumber: Posible2006 melalui Wikimedia Commons)

Secara peratusan, telah ditentukan bahawa chylomicrons terdiri terutamanya dari trigliserida, tetapi mempunyai sekitar 9% fosfolipid, 3% kolesterol, dan 1% apoB48.

Kompleks lipoprotein ini mempunyai ukuran antara 0,08 dan 0,6 mikron berdiameter dan molekul protein diproyeksikan ke dalam cecair berair yang mengelilingi mereka, sehingga menstabilkan zarah-zarah dan mencegah lekatannya ke dinding saluran limfa melalui mana mereka mula-mula beredar. .

Latihan

Untuk memahami pembentukan atau biogenesis chylomicrons, perlu memahami konteks di mana proses ini berlaku, iaitu semasa penyerapan asid lemak usus.

Semasa pengambilan lemak, ketika enzim perut "mencerna" makanan yang kita makan, enterosit (sel-sel usus) menerima pelbagai jenis molekul dan di antaranya adalah zarah-zarah kecil asid lemak yang diemulsi.

Asid lemak ini, apabila mencapai sitosol, "diasingkan" oleh Protein Pengikat Asid Lemak (FABP) yang berbeza, yang menghalang kesan toksik yang boleh dimiliki oleh asid lemak bebas terhadap integriti sel.

Asid lemak yang terikat biasanya diangkut dan "dihantar" ke retikulum endoplasma, di mana mereka di esterifikasi ke molekul gliserol untuk membentuk triacylglycerols, yang kemudian dimasukkan ke dalam chylomicrons.

Biogenesis pra-chylomicrons atau chylomicrons "primer"

Semasa pembentukan chylomicrons bahagian pertama yang terbentuk adalah pre-chylomicron atau chylomicron primordial yang terdiri daripada fosfolipid, kolesterol, sejumlah kecil trigliserida dan lipoprotein khas yang dikenali sebagai apolipoprotein B48 (apoB48).

Lipoprotein ini adalah serpihan produk protein transkripsi dan terjemahan gen APOB, yang bertanggungjawab untuk penghasilan apolipoprotein apo B100 dan apo B48, yang berfungsi dalam pengangkutan kasa dalam aliran darah.

ApoB48 diterjemahkan ke dalam translocator yang terdapat dalam membran retikulum endoplasma dan, apabila proses ini selesai, chylomicron primordial terlepas dari membran retikulum; dan sekali dalam lumen, ia menyatu dengan zarah kaya protein, kaya lipid yang terdiri terutamanya daripada trigliserida dan kolesterol, tetapi tidak apoB48.

Pelepasan pra-chylomicron

Pra-chylomicrons yang terbentuk seperti yang dijelaskan di atas diangkut dari lumen retikulum endoplasma ke jalur sekretori kompleks Golgi melalui rangkaian peristiwa yang kompleks, kemungkinan melibatkan reseptor dan vesikel tertentu yang dikenali sebagai vesikel pengangkutan pra-chylomicron. .

Vesikel seperti itu menyatu dengan membran muka cis kompleks Golgi, di mana ia diangkut berkat kehadiran ligan di permukaannya, yang dikenali oleh protein reseptor pada membran organel.

Transformasi pre-chylomicrons menjadi chylomicrons

Sebaik sahaja mereka sampai di lumen kompleks Golgi, dua kejadian berlaku yang mengubah pra-chylomicron menjadi chylomicron:

- Gabungan apolipoprotein AI (apo AI) dengan pra-chylomicron yang memasuki Golgi.

- Perubahan pola glikosilasi apoB48, yang menunjukkan perubahan beberapa sisa mannose untuk gula lain.

Chylomicrons "penuh" atau "matang" dilepaskan melalui membran basolateral enterosit (bertentangan dengan membran apikal, yang menghadap ke ruang usus) oleh penyatuan vesikel pengangkut mereka dengan membran ini.

Setelah ini berlaku, chylomicrons dilepaskan ke lamina propria dengan proses yang dikenal sebagai "exocytosis terbalik" dan dari situ mereka disekresikan ke dalam aliran limfa pada vila usus, yang bertanggung jawab untuk mengangkutnya ke darah.

Nasib chylomicrons

Sekali dalam aliran darah, trigliserida yang terkandung dalam chylomicrons dipecah oleh enzim yang disebut lipoprotein lipase, yang melepaskan molekul asid lemak dan gliserol untuk dikitar semula dalam sel.

Kolesterol, yang tidak terdegradasi, adalah sebahagian dari apa yang sekarang dikenali sebagai "zarah sisa" chylomicron atau chylomicrons "sekunder", yang diangkut ke hati untuk diproses.

ciri-ciri

Tubuh manusia, begitu juga kebanyakan mamalia, menggunakan struktur chylomicrons yang kompleks untuk mengangkut lipid dan lemak yang mesti diserap ketika dimakan bersama makanan lain.

Fungsi utama chylomicrons adalah "melarutkan" atau "tidak larut" lipid melalui kaitannya dengan protein tertentu, untuk mengawal interaksi molekul hidrofobik ini dengan persekitaran intraselular, yang kebanyakannya berair.

Kajian baru-baru ini menunjukkan bahawa pembentukan chylomicrons antara sistem membran retikulum endoplasma dan kompleks Golgi mempromosikan, dengan cara tertentu, penyerapan lipopolysaccharides (lipid yang berkaitan dengan bahagian karbohidrat) dan pengangkutannya ke limfa dan tisu darah .

Penyakit yang berkaitan dengan fungsinya

Terdapat gangguan genetik yang jarang berlaku disebabkan oleh pengambilan lemak berlebihan (hiperlipidemia) yang terutama berkaitan dengan kekurangan lipoprotein lipase protein, yang bertanggungjawab untuk penurunan atau hidrolisis trigliserida yang diangkut oleh kylomicrons.

Kecacatan dalam enzim ini diterjemahkan ke dalam sekumpulan keadaan yang dikenali sebagai "hyperchylomicronemia", yang berkaitan dengan kepekatan berlebihan chylomicrons dalam serum darah yang disebabkan oleh penghapusan mereka yang tertunda.

Rawatan

Cara yang paling disyorkan untuk mengelakkan atau membalikkan keadaan trigliserida tinggi adalah dengan mengubah tabiat makan biasa anda, iaitu mengurangkan pengambilan lemak dan meningkatkan aktiviti fizikal.

Latihan fizikal dapat membantu mengurangkan tahap lemak yang terkumpul di dalam badan dan dengan itu menurunkan tahap jumlah trigliserida.

Walau bagaimanapun, industri farmaseutikal telah merancang beberapa ubat yang diluluskan untuk menurunkan kandungan trigliserida darah, tetapi doktor yang merawat mesti menolak sebarang kontraindikasi yang berkaitan dengan setiap pesakit dan sejarah perubatannya.

Nilai normal

Kepekatan chylomicrons dalam plasma darah relevan dari sudut pandang klinikal untuk memahami dan "mencegah" kegemukan pada manusia, serta untuk menentukan adanya atau tidaknya patologi seperti chylomicronemias.

Nilai "normal" chylomicrons secara langsung berkaitan dengan kepekatan trigliserida dalam serum, yang harus disimpan pada suhu kurang dari 500 mg / dL, dengan 150mg / dL, atau kurang, menjadi keadaan yang ideal untuk mengelakkan keadaan patologi.

Seorang pesakit berada dalam keadaan patologi kylomicronemia apabila tahap trigliserida di atas 1,000 mg / dL.

Pemerhatian paling langsung yang dapat dibuat untuk menentukan apakah pesakit menderita beberapa jenis patologi yang berkaitan dengan metabolisme lipid, dan oleh itu berkaitan dengan chylomicrons dan trigliserida, adalah bukti plasma darah yang keruh dan kekuningan. dikenali sebagai "lipidemic plasma".

Antara penyebab utama kepekatan trigliserida yang tinggi dapat dijumpai yang disebutkan di atas berkaitan dengan lipoprotein lipase atau peningkatan pengeluaran trigliserida.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa penyebab sekunder yang boleh menyebabkan chylomicronemia, antaranya adalah hipotiroidisme, pengambilan alkohol yang berlebihan, lipodistrofi, jangkitan virus HIV, penyakit ginjal, sindrom Cushing, myeloma, ubat-ubatan, dll.

Rujukan

1. Fox, SI (2006). Fisiologi Manusia (edisi ke-9). New York, Amerika Syarikat: McGraw-Hill Press.
2. Rujukan Rumah Genetik. Panduan Anda untuk Memahami Keadaan Genetik. (2019). Diperolehi dari www.ghr.nlm.nih.gov
3. Ghoshal, S., Witta, J., Zhong, J., Villiers, W. De, & Eckhardt, E. (2009). Chylomicrons menggalakkan penyerapan lipopolysaccharides usus. Jurnal Penyelidikan Lipid, 50, 90–97.
4. Grundy, SM, & Mok, HYI (1976). Pelepasan Chylomicron pada Manusia Normal dan Hiperlipidemik, Metabolisme, 25 (11), 1225–1239.
5. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Buku teks Fisiologi Perubatan (edisi ke-11). Elsevier Inc.
6. Mansbach, CM, & Siddiqi, SA (2010). Biogenesis Chylomicrons. Annu. Pendeta Physiol. , 72, 315–333.
7. Wood, P., Imaichi, K., Knowles, J., & Michaels, G. (1963). Komposisi lipid mikroba plasma manusia, 1963 (April), 225-231.
8. Zilversmit, DB (1965). Komposisi dan Struktur Chylomicrons Limfa pada Anjing, Tikus, dan Manusia.Jurnal Penyiasatan Klinikal, 44 (10), 1610–1622.