Seminar Studenti

Compusi lipidici plasmatici

CLASIFICAREA LIPIDELOR

1. Lipide nesaponifiabile:

• acizii grasi,

• colesterolul si compusi steroidici (hormoni steroizi, acizi biliari),

2. Lipide saponifiabile:

• acilgliceroli,

• glicerofosfolipide,

• sfingolipide,

• esteri ai colesterolului

Digestia si transportul lipidelor

ridica probleme semnificative

datorita caracterului lipofil al compusilor lipidici !!

Digestia si absorbtia lipidelor

• proces ce ridica o serie de probleme,

• compozitia medie a unui subiect clinic sanatos cuprinde:

triacilgliceroli (~ 90%)

colesterol liber

colesterol esterificat

alti steroli de origine vegetala

fosfolipide

acizi grasi liberi

• lipidele formeaza emulsii in mediul apos al tractului digestiv

• digestia lipidelor are loc predominant la nivelul duodenului

~ 10 %


Solutia !!!

• emulsionarea grasimilor alimentare,• emulsionarea are drept scop fragmentarea picaturilor lipidice mari

(diametrul de 500-1000 nm),• emulsionarea este realizata de sucul biliar (acizi biliari, fosfolipide, lecitine),• in intestinul subtire acizii biliari exista sub forma de saruri biliare !!!• hidroliza lipidelor saponifiabile este realizata de enzime pancreatice:

lipaza converteste TAG la 2-monoacil gliceroli (2-MAG),

fosfolipaze hidrolizeaza fosfolipidele,

colesterolesteraza hidrolizeaza esterii colesterolului,

• lipaza este asistata de co-lipaza co-lipaza se ataseaza de suprafata picaturii

lipidice si favorizeaza legarea lipazei (lipza : co-lipaza = 1:1),

Structura simplificata si schematizata a unei micele rezultate prin emulsionarea picaturilor lipidice in intestin


Digestia lipidelor comporta doua procese:

1. mecanice peristaltismul gastric si intestinal contribuie la fragmentarea

picaturilor lipidice mari in picaturi de dimensiuni mai mici,

2. chimice sub actiunea combinata a enzimelor pancreatice are loc hidroliza

lipidelor saponifiabile ceea ce determina de asemenea scaderea

diametrului particulelor lipidice.

Prin combinarea efectului celor doua tipuri de procese diametrul particulelor

micelare scade pina ajunge la o valoare de 4-7 nm !!!

SARURILE BILIARE, LECITINELE, LIZOLECITINELEENZIMELE PANCREATICE

PERISTALTISMUL INTESTINAL

Emulsionarea picaturilor lipidice si formarea micelelor cu diametredin ce in ce mai mici !!

Formarea unei micele la nivel intestinal


• micelele rezultate la finalul digestiei lipidelor, patrund in spatiile dintre microvilii

situati la polul luminal enterocitar,

• lipidele nesaponifiabile rezultate sunt preluate de enterocite prin difuzie pasiva

(datorita gradientului de concentratie),

• sarurile biliare ajung la nivelul ileonului unde sunt preluate de un transportor ABC,

ajung la ficat si sunt re-excretate in bila circuitul hepato-entero-hepatic al

acizilor biliari !!!


Evolutia compusilor lipidici in enterocite:

1. glicerolul capilare vena porta ficat,

2. acizii grasi cu lant scurt (<10 atomi de C)

capilare vena porta ficat,

sunt oxidati sau elongati si folositi pentru sinteza de TAG,

3. acizii grasi cu lant lung (>10 atomi de C)

intra in constitutia chilomicronilor,

chilifer limfatic duct toracic circulatie sistemica,

3. 2-MAG refac TAG (calea monoglicerolului, DOAR IN ENETEROCITE)

DIFUZIE SIMPLA EXOCITOZA

Acizi grasi cu lantscurt si mediu !

Analiza lipidelor plasmatice


Doua abordari pentru analiza lipidelor plasmatice:

1. Dozarea lipidelor totale si a diferitelor specii moleculare de lipide

- se determina LIPEMIA,

- se determina TAG, PL, C si AGL,

- pentru dozarea speciilor individuale de lipide se folosesc:

- reactii specifice,

- extractie cu solventi urmata de analiza fiecarei fractii.

2. Separarea fractiilor lipoproteice prin diferite metode

- se realizeaza LIPIDOGRAMA

FRACTIUNEA LIPIDICA mg/dL

Lipide totale 600 – 700

Trigliceride 50 – 150Colesterol total 150 – 220

Colesterol liber 40 – 50Fosfolipide totale 160 – 260

Acizi grasi liberi 5 - 25

Parte experimentala:

1. Dozarea lipidelor totale2. Dozarea triacilglicerolilor3. Dozarea colesterolului total

Prin diferenta se afla concentratia fosfolipidelor totale !


CARACTER HIDROFOB/AMFIPAT AL LIPIDELOR

INSOLUBILE IN PLASMA

CUM SUNT TRANSPORTATE LIPIDELE IN ORGANISM ??

ASAMBLARE SUB FORMA DE

PARTICULE LIPOPROTEICE !!

Structura particulelor lipoproteice

Structura particulelor lipoproteice

Particulele lipoproteice:

• agregate de lipide si proteine,

• o particula prezinta:

- o regiune centrala hidrofoba (TAG si colesterol esterificat),

- o regiune periferica (fosfolipide, colesterol liber),

• prezinta doua tipuri de proteine in functie de localizarea lor:

- apoproteine periferice

- apoproteine integrale.

VLDL 0.940 < d < 1.006 Transportul lipidelor endogene

LDL 1.006 < d < 1.063 Transportul lipidelor endogene

HDL 1.063 < d < 1.210 Transportul invers al lipidelor

CHILOMICRONI d < 0.940 Transportul lipidelor exogene

Separarea lipoproteinelor plasmatice (1)

Separarea prin ultracentrifugare in gradient de densitate


LDL

HDL

VLDL


Separarea electroforetica a lipoproteinelor plasmatice(electroforeza in gel de agaroza sau acetat de celuloza, pH=8,2)

Proprietati fizico-chimice ale lipoproteinelor serice

DENSITATE MOBILITATE DIAMETRUL (nm) MM (kDa)

CHILOMICRONI < 0.940 origine 100 - 1000 106

VLDL 0.940 - 1.006 pre- 30 - 80 7500

IDL 1.006 - 1.019 pre- lenta 25 - 35 4000

LDL 1.019 - 1.063 15 - 25 2000

HDL 1.063 - 1.210 9 - 14 400

Compozitia chimica a lipoproteinelor

Particulele lipoproteice contin:

1. diferite clase de lipide in proportii constante si bine determinate

2. proteine specifice denumite APOLIPOPROTEINE (APOPROTEINE).

Compozitia chimica a lipoproteinelor

CHILOMICRONI VLDL LDL HDL

DENSITATEA < 0.940 0.940 - 1.006 1.006 - 1.063 1.063 - 1.210

LIPIDE (%) 98-99 % 90 % 75 % 50 %

LIPIDE DOMINANTE TG TG CL, PL PL, CL

PROTEINE (%) 1-2 % 10% 25% 50%

APOPROTEINE B-48, C, E B-100, C, E B-100 A-I, A-II

A-I, A-IV

Apolipoproteine

Caracteristici:• sunt descrise 5 clase de apoproteine ( A E),• unele clase prezinta mai multi membri notati cu cifre romane (I, II etc),• cifrele indica ordinea in care proteinele respective ies de pe o coloana cromatografica,• roluri multiple:

1. rol structural Apo AI este esafod pentru particulele HDL, Apo B48 este esafod pentru chilomicroni,2. cofactori/activatori ai unor enzime implicate in metabolismul particulelor lipoproteice Apo CII activeaza lipoprotein lipaza, Apo AI activeaza lecitin colesterol acil transferaza (LCAT)3. liganzi pentru receptori membranari Apo B100 si Apo E sunt recunoscuti de receptorul pentru LDL Apo A1 interactioneaza cu receptorul pentru HDL.

APOPROTEINE MAJORE SI ROLURILE ACESTORA

APOPROTEINA LIPOPROTEINA ORIGINE FUNCTIE

Apo A-I HDL FICAT, INTESTIN ROL STRUCTURAL ACTIVEAZA LCAT STIMULEAZA TRANSPORTORUL ABCA1

Apo B-100 VLDL, LDL FICAT LIGAND PT RECEPTORUL LDL ROL STRUCTURAL

Apo C-II HDL, VLDL FICAT ACTIVEAZA LPL*

Apo E VLDL, IDL FICAT, INTESTIN LIGAND PT RECEPTORUL LDL LIGAND PT RECEPTORUL LRP**

Apolipoproteine

* LPL = lipoprotein lipaza,** LRP = LDL-related receptor protein

Metabolismul lipoproteinelor

Observatii generale:

• metabolizarea particulelor lipoproteice are loc in circulatie,

• presupune actiunea unor enzime atasate de unele tipuri de particule, dar si

actiunea unor enzime atasate de endoteliul vascular,

• prin metabolizare particulele schimba intre ele unele apoproteine precum

si diferite clase de lipide.


Enzime implicate in metabolismul lipoproteinelor

1. LIPOPROTEIN LIPAZA:• ancorata la polul luminal al celulelor endoteliale din capilare,• este exprimata la un nivel ridicat in tesutul adipos, muschi, miocard, pulmon,

glanda mamara,• nu este exprimata in ficat,• actioneaza asupra TAG din chilomicroni si VLDL,• este indusa de INSULINA,• elibereaza glicerol si acizi grasi,

• este activata de Apo CII


2. LECITIN COLESTEROL ACIL TRANSFERAZA:• sintetizata de ficat,• este inglobata in particulele HDL,• este activata de Apo AI,• catalizeaza reactia:

3. ACILCoA COLESTEROL ACIL TRANSFERAZA:• enzima intracelulara,• catalizeaza esterificarea colesterolului,• importanta pentru depozitarea colesterolului.

MONOSTRATUL PERIFERIC FOSFOLIPIDE (5%)COLESTEROL LIBER (1%)PROTEINE (1%)

MIEZUL PARTICULEITRIGLICERIDE (93%) COLESTEROL ESTERIFICAT (1%)

Metabolismul chilomicronilor (CH) (1)

1. Biogeneza:• sintetizati in enterocite,

• contin Apo B48 sintetizata in reticulul endoplasmic,

• Apo B48 este incarcata cu lipide (TAG) sub actiunea proteinei de transfer a TAG,

• particula rezultata trece in vasele chilifere duct toracic circ sistemica,

• in circulatie CH preiau Apo CII si Apo E de pe particulele HDL

2. Catabolism:• are loc in capilarele sangvine sub actiunea LPL,• post-prandial LPL este indusa de INSULINA,• LPL hidrolizeaza TAG la acizi grasi si glicerol,• acizii grasi eliberati sunt preluati de tesuturi:

- adipocitele depoziteaza AG sub forma de TAG,

- cel musculare, miocardiocitele -oxideaza AG energie,• glicerolul este preluat de ficat si parcurge gluconeogeneza sau glicoliza


2. Catabolism (2):

• treptat CH pierd Apo CII,

• particulele rezultate se numesc chilomicroni remanenti,• CH. R au aproximativ 90 % colesterol esterificat• CH. R sunt captati de catre ficat cu ajutorul LRP ce leaga Apo E.


HDL

TESUTURI

LRP

SINTEZA DETAG

ADIPOS

MUSCHI STRIATMIOCARD

OXIDARE

Metabolismul particulelor VLDL (1)


MIEZUL PARTICULEITRIGLICERIDE (65%) COLESTEROL ESTERIFICAT (8%)


1. Biogeneza:• VLDL sunt sintetizati in ficat,

• Apo B100 este sintetizata in RE al hepatocitelor,

• sub actiunea proteinei de transfer a TAG Apo B100 este incarcata cu lipide,

• particulele astfel format trec in circulatia sistemica,

• in circulatie VLDL vor primi de pe HDL Apo CII si Apo E.

2. Catabolism:

• in circulatie LPL, activata de Apo CII, hidrolizeaza TAG la glicerol si AG,

• pierderea TAG duce la scaderea dimensiunilor si cresterea densitatii,• in circulatie VLDL preiau colesterol esterificat de pe HDL,• in circulatie VLDL cedeaza fosfolipide catre HDL,

• treptat Apo CII si Apo E se reintorc pe HDL iar particula rezultat se numeste LDL.


• VLDL preia de pe HDL Apo CII, Apo E si colesterol esterificat,

• VLDL cedeaza catre HDL TAG,

• VLDL pierde TAG sub actiunea LPL activata de Apo CII,

• in final rezulta:

1. VLDL remanenti (IDL)

2. LDL


• Apo CII activeaza LPL care hidrolizeaza TAG,• AG eliberati trec pe albumina si vor fi captati de tesuturi.

Metabolismul particulelor LDL (1)

1. Biogeneza:• o parte din particulele VLDV remanente (IDL) vor pierde

- TAG sub actiunea unei lipaze hepatice, - Apo CII si Apo E,

• rezulta particulele LDL.

VLDLr

LDL

FICAT (captarea se face cu ajutorul Apo E)60-70%

30-40%

Apo E

Apo E

• particula LDL nu are Apo E,• poseda doar Apo B100.


MONOSTRAT PERIFERIC FOSFOLIPIDE (25%)COLESTEROL LIBER (15%)PROTEINE (22%)

MIEZUL PARTICULEITRIGLICERIDE (5%)COLESTEROL ESTERIFICAT (35%)


Particulele LDL sunt preluate de ficat (75%) si de catre tesuturi extrahepatice (25%).Captarea se face cu ajutorul unui receptor specializat,

receptorul pentru LDL, ce leaga Apo B100.

Fractia de colesterol existent in particulele LDL

se numeste “colesterol rau” !!!

Metabolismul particulelor HDL (1)


MIEZUL PARTICULEITRIGLICERIDE (5%)COLESTEROL ESTERIFICAT (18%)


1. Biogeneza:

• particulele HDL sunt sintetizate in ficat si intestin,

• au forma discoidala,

• au un continut ridicat de fosfolipide (fosfatidil colina),

• contin Apo A, Apo CII, Apo E.

2. Metabolism:

• Apo AI stimuleaza transportorul ABCA1 ce efluxeaza colesterol din celule,

• acest colesterol este preluat de particula HDL nascenta (discoidala),

• sub actiunea LCAT colesterolul este esterificat si introdus in miezul particulei,

• astfel, particula incepe sa devina sferica,

• primul stadiu este HDL3 iar urmatorul este HDL2 (particula sferica),

• in circulatie HDL cedeaza colesterol esterificat catre VLDL si preia TAG si

fosfolipide


1. Particule HDL nascente (discoidale)

2. Particule HDL3

3. Particule HDL2


Rolul receptorului SR-BI in transportul invers al colesterolului:

• receptorul SR-BI (scavenger receptor class B type I) recunoaste Apo AI,

• este exprimat de toate tesuturile (steroidogene, hepatic),

• leaga particula HDL si favorizeaza transferul doar al colesterolului

esterificat,

• particula lipoproteica ramane intacta si este reciclata,

• astfel, colesterolul este preluat de la tesuturile periferice si condus catre:

1. ficat sinteza de acizi biliari eliminare din organism

2. tesuturi steroidogene sinteza de steroizi

Fractia de colesterol existent in particulele HDL

se numeste “colesterol bun” !!

Dislipidemiile (disproteinemiile)

DISLIPIDEMIE = stare patologica determinata de modificarea concentratiei lipidelor plasmatice, a uneia dintre fractii sau a raportului normal dintre fractii.

DISLIPIDEMIILE

HIPOLIPOPROTEINEMII HIPERLIPOPROTEINEMII

PRIMARE SECUNDARE (CAUZALITATE GENETICA) (APAR ASOCIATE ALTOR PATOLOGII)

Dislipidemiile (disproteinemiile)

1. Hiperlipoproteinemia de tip 1 (deficienta familiala de LPL):• cauze posibile:

1. deficienta lipoprotein lipazei,

2. deficienta Apo CII (nu se va activa corect LPL),

• pacientii prezinta triacilglicerolemie,• nivele ridicate de CH post-prandial,• nivele ridicate de VLDL.

2. Abetalipoproteinemia:• cauze posibile deficienta proteinei de transfer a TAG,• este afectata sinteza:

1. intestinala de chilomicroni,

2. hepatica de VLDL,• acumulare de lipide in intestin (steatoza intestinala) si ficat (steatoza hepatica),• este afectata absorbtia intestinala a compusilor lipidici (vitamine liposolubile)

Dislipidemiile (disproteinemiile) (continuare)

3. Hiperlipoproteinemia familiala de tip III:• homozigotarea genei pentru Apo E2,• nu se realizeaza corect clearance-ul:

1. chilomicronilor remanenti2. VLDL remanente (IDL),

• hipercolesterolemie si risc crescut de ateroscleroza.

4. Hiperlipoproteinemia de tip II (hipercolesterolemia familiala):• defecte la nivelul receptorului pentru LDL,• particulele LDL nu sunt corect eliminate din circulatie,• hipercolesterolemie si ateroscleroza prematura.

5. Deficienta LCAT:• doua variante:

1. deficienta totala (deficienta familiala de LCAT)2. deficienta partiala,

• scade semnificativ concentratia de HDL in plasma.

LUMEN VASCULAR

Aterotromboza si ateroscleroza

Factori de risc in aterotromboza

• virsta• sexul• tabagismul,• tipul de alimentatie,• factori socio-economici,• tulburari de coagulare,• predispozitie pentru hipertensiune,• diabet,• hipercolesterolemie sau hiperlipidemie mixta,• precedente in familie

Mecanismul aparitiei aterosclerozei (notiuni generale)

P,E sélectinesSTRATUL CELENDOTELIALE

MEMBRANABAZALA

Perete celular sanatos

Lumenul vascularMONOCIT

MACROFAG ACTIVATReceptor scavenger SR-A

• monocitele trec in spatiul sub-endotelial unde se activeaza si produc specii reactive de oxigen,• radicalii liberi oxideaza particulele LDL generind particule LDLox,

• particulele LDLox vor fi captate de catre macrofage care continua sa se activeze,

• macrofagele vor prelua LDLox cu ajutorul receptorului SR-A,

• receptorul SR-A nu este controlat,

• macrofagele se vor supraincarca cu lipide devenind FOAM CELLS,

• treptat in zona respectiva apare o fibrozare iar peretele vascular isi pierde

elasticitatea,

• apare placa de aterom,

• aceasta se poate rupe,

• trombusul care apare daca nu este degradat corect prin fibrinoliza se

poate desprinde blocind un vas sangvin infarct

Seminar Studenti

Documents