LIPOPROTEINE: STRUCTURĂ, COMPOZIȚIE, FUNCȚII, TIPURI, EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Cele Lipoproteinele sunt particule complexe care funcționează în transportul și absorbția lipidelor prin sânge de la și la diferite țesuturi. Sunt alcătuite în principal din lipide nepolare, cum ar fi colesterolul și trigliceridele, pe lângă unele fosfolipide și proteine.

Este vorba despre agregate moleculare care sunt sintetizate în principal în intestine și ficat, care, atunci când intră în circulație, se află într-o stare de flux constant, ceea ce implică că își schimbă compoziția și structura fizică în mod regulat, deoarece sunt „captați”. „Și metabolizate de țesuturile periferice ale corpului care sunt„ vizate ”.

Structura unei lipoproteine ​​(Sursa: AntiSense prin Wikimedia Commons)

Componentele lipidelor care nu sunt absorbite prin lipoproteine ​​dintr-un anumit țesut revin de obicei ca „transporturi” în ficat, unde sunt procesate în continuare.

Majoritatea lipoproteinelor sunt studiate datorită relației lor cu sănătatea umană, conform căreia au fost definite patru tipuri cu relevanță clinică, fiecare cu funcții fiziologice diferite: chilomicroni, lipoproteine ​​foarte scăzute. densitate, lipoproteine ​​cu densitate mică și lipoproteine ​​de densitate ridicată.

În acest sens, lipoproteinele plasmatice sunt strâns legate de procesele patologice de mare importanță pentru oameni, cum ar fi arterioscleroza și boala coronariană.

Structura

Lipoproteinele plasmatice sunt particule cu o morfologie structurală aproape sferică, deoarece sunt de fapt micelele complexe de lipide și proteine, în care regiunile hidrofobe sau apolare ale lipidelor se confruntă reciproc în centru, în timp ce hidrofile sau poli sunt expuși spre suprafață, în contact cu mediul apos.

„Învelișul” sau „stratul” hidrofil al acestor particule constă în principal din molecule neesterificate de colesterol, fosfolipide cu „capetele” polare „orientate” spre exterior și proteine ​​numite apolipoproteine; în timp ce porțiunea centrală sau „miezul” este format din esteri de colesterol și trigliceride.

Compoziția lipoproteinelor

După cum s-a explicat, lipoproteinele sunt particule care constau practic dintr-un amestec de lipide și proteine ​​care îndeplinesc funcții de transport.

- Porțiunea lipidică

În funcție de tipul de lipoproteină luată în considerare, compoziția lipidelor poate varia, mai ales în raport cu cantitățile de fosfolipide și moleculele de colesterol libere sau esterificate.

În plus față de compoziție, masa sau proporția lipidelor din lipoproteine ​​este de asemenea extrem de variabilă. În chilomicroni, de exemplu, lipidele reprezintă mai mult de 98% din masa lipoproteinei, în timp ce pentru lipoproteinele cu densitate ridicată acestea pot fi mai mici de 50%.

Lipoproteinele sunt în general asociate cu transportul trigliceridelor pentru depozitare (țesutul adipos) sau utilizarea lor în metabolism (celule sau fibre musculare).

Aceste trigliceride pot fi de origine exogenă (absorbite în intestine din alimente) sau de origine endogenă (sintetizate și secretate de ficat și celulele intestinale).

Cilomicronii și lipoproteinele cu densitate foarte mică sunt cele două tipuri de lipoproteine ​​care au cea mai mare abundență de trigliceride și colesterol, astfel că densitatea lor este considerabil mai mică decât cea a altor lipoproteine.

În schimb, componenta lipidică a lipoproteinelor cu densitate mică și înaltă constă în principal din colesterol și fosfolipide. Printre cele mai abundente fosfolipide găsite în lipoproteine ​​se numără sfingomielinele și fosfatidilcolinele, ale căror raporturi molare variază de la lipoproteină la lipoproteină.

Este important de menționat că multe proprietăți fizice ale lipoproteinelor sunt legate de conținutul și compoziția lipidelor, inclusiv proprietățile de flotare, încărcarea suprafeței și tendința de migrare în câmpurile electrice.

- Porțiunea de proteine

Proteinele care sunt asociate cu toate lipoproteinele plasmatice sunt cunoscute sub numele de apolipoproteine ​​sau apoproteine ​​și, la fel ca în cazul lipidelor, cantitatea acestor molecule prezente în diferitele clase de lipoproteine ​​este foarte variabilă.

Chilomicronii, dintre cele mai puține lipoproteine, au aproximativ 1% proteine, iar conținutul maxim a fost raportat la unele lipoproteine ​​cu densitate ridicată (dintre cele mai mici lipoproteine) cu valori apropiate de 50%.

Mai mult sau mai puțin de 10 tipuri diferite de apoproteine ​​au fost izolate și descrise la om, care sunt denumite, conform nomenclaturii „ABC”, ca: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D și Apo E.

Proteina principală a lipoproteinelor de înaltă densitate este cunoscută sub denumirea de apolipoproteină A (Apo AI și Apo A-II), cea a lipoproteinelor cu densitate mică este apoproteina B (care se găsește și în chilomicroni și particule cu densitate foarte mică) ) și apolipoproteina chilomicronilor este Apo B-48, mai mică decât Apo B a lipoproteinelor cu densitate mică.

Apoproteinele CI, C-II și C-III sunt proteine ​​cu greutate moleculară mică care se găsesc în plasmă ca parte a particulelor cu densitate ridicată și foarte mică.

Unele dintre proteinele asociate lipoproteinelor sunt glicoproteinele, cum este cazul Apo E, care a fost izolată de lipoproteinele cu densitate foarte mică și înaltă.

Funcțiile principale

În general, apolipoproteinele sunt responsabile de funcții precum:

- Fă parte din structura principală a lipoproteinelor.

- Să funcționeze ca cofactori enzimatici pentru unele proteine ​​cu activitate enzimatică care participă la metabolismul lor.

- Liganzi specifici pentru receptorii lipoproteinelor de pe suprafața celulelor țesutului „țintă” sau „țintă” pentru transportul trigliceridelor și al colesterolului.

Caracteristici

Lipoproteinele participă activ la transportul și la absorbția intestinală a acizilor grași obținuți din alimente, în plus, aceste particule contribuie și la transportul lipidelor din ficat la țesuturile periferice și la transportul invers, adică , de la țesuturile periferice la ficat și intestin.

Metabolismul lipoproteinelor (Sursa: Npatchett via Wikimedia Commons)

Aceste agregate moleculare fac apoi substanțele lipidice hidrofobe „compatibile” cu mediul apos care constituie cea mai mare parte a fluidelor corpului animal, permițând „transportul și livrarea” lor către țesuturile unde sunt necesare.

O funcție secundară care a fost atribuită lipoproteinelor constă, în plus, în transportul compușilor toxici străini cu caracteristici hidrofobe și / sau amfipatice (una extremă hidrofobă și cealaltă hidrofilă), cum este cazul unor toxine bacteriene etc.

De asemenea, pot transporta vitamine solubile în grăsimi și molecule antioxidante în tot corpul.

Tipuri (clasificare)

Lipoproteinele sunt clasificate în funcție de densitatea lor, caracteristică direct legată de relația dintre proporția de lipide și proteine ​​care le compun și care este foarte utilă atunci când sunt separate prin procese de ultracentrifugare.

Astfel, aceste particule au fost clasificate în patru grupuri diferite, fiecare îndeplinind o funcție specifică și are proprietăți diferite. Aceste grupe sunt: ​​chilomicroni, lipoproteine ​​cu densitate foarte mică, lipoproteine ​​cu densitate mică și lipoproteine ​​de înaltă densitate.

Chilomicronii

Chilomicronii (CM) sunt formați din acizi grași și lipide care intră în organism cu alimente, care, odată ce sunt absorbite de celulele epiteliului intestinal, se amestecă și se recombină între ele și cu unele proteine.

Structura unui chilomicron (Sursa: Posible2006 prin Wikimedia Commons)

Formarea chilomicronilor preced eliberarea sau secreția lor în sistemul limfatic și mai târziu în circulație.

Odată ce ajung la anumite țesuturi extrahepatice, aceste particule sunt metabolizate inițial de o enzimă cunoscută sub denumirea de lipoproteină lipază, capabilă să hidrolizeze trigliceridele și să elibereze acizi grași care pot fi încorporați în țesuturi sau oxidate ca combustibil.

Lipoproteine ​​cu densitate foarte mică

Lipoproteinele cu densitate foarte mică sau VLDL (Lipoproteină cu densitate foarte mică), cunoscute și sub denumirea de „lipoproteine ​​pre-β” sunt produse în ficat și îndeplinesc funcția de export a trigliceridelor, care reprezintă una dintre componentele sale principale.

Acestea sunt una dintre lipoproteinele care se găsesc în plasma animalelor cu post și concentrația lor crește odată cu înaintarea vârstei.

Lipoproteine ​​cu densitate mică

Aceste lipoproteine, cunoscute sub denumirea de LDL (Lipoproteină cu densitate scăzută) sau sub denumirea de β-lipoproteine, reprezintă ultimii pași în catabolismul lipoproteinelor cu densitate foarte mică și sunt bogate în molecule de colesterol.

Lipoproteinele cu densitate scăzută sunt cele mai abundente, reprezentând aproximativ 50% din masa totală de lipoproteine ​​plasmatice și responsabile pentru transportul a peste 70% colesterol în sânge. Ca și lipoproteinele cu densitate foarte mică, concentrația plasmatică a acestor lipoproteine ​​crește pe măsură ce organismul îmbătrânește.

Lipoproteine ​​cu densitate mare

Lipoproteinele de înaltă densitate (HDL) sau α-lipoproteine, sunt lipoproteine ​​implicate în metabolismul lipoproteinelor și chilomicronilor cu densitate foarte mică, dar participă și la transportul colesterolului. Aceste particule sunt bogate în fosfolipide.

Unii autori sugerează, de asemenea, că există și alte tipuri de lipoproteine, cum ar fi Lipoproteina cu densitate intermediară (IDL) și diverse subdiviziuni ale lipoproteinelor de înaltă densitate (HDL1, HDL2, HDL3, etc.).

Exemple de lipoproteine

Lipoproteinele cu densitate ridicată sunt asociate cu unele boli importante la om. Aceste particule participă la transferul excesului de colesterol de la țesuturile periferice la ficat și astfel de molecule de colesterol sunt cunoscute sub numele de „colesterol bun”.

Metabolizarea colesterolului sau „ciclul” (Sursa: Hisashi Shinkai prin Wikimedia Commons)

Cu toate acestea, în ultimele decenii, colesterolul asociat lipoproteinelor cu densitate ridicată a fost asociat cu riscuri mai mari de a suferi de „evenimente” sau boli cardiovasculare, motiv pentru care a fost unul dintre cei mai studiați factori de risc pentru astfel de afecțiuni patologice.

Un alt exemplu bun de lipoproteine ​​este cel al chilomicronilor, care sunt particulele care sunt formate din grăsimile consumate cu alimente și sunt transportate în primă instanță de fluxul circulator, odată ce sunt formate de celulele epiteliale ale mucoasei intestinal.

Referințe

1. Chiesa, ST, & Charakida, M. (2019). Funcție lipoproteină de înaltă densitate și disfuncție în sănătate și boli. Medicamente cardiovasculare și terapie, 33 (2), 207-219.
2. Christie, WW (2019). Lipid Web. Preluat 28 ianuarie 2020, de pe www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm
3. Durstine, JL, Grandjean, PW, Cox, CA, și Thompson, PD (2002). Lipide, lipoproteine ​​și exerciții fizice. Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention, 22 (6), 385-398.
4. Eisenberg, S., & Levy, RI (1975). Metabolizarea lipoproteinelor. În Progrese în cercetarea lipidelor (Vol. 13, p. 1-89). Elsevier.
5. Feingold KR, Grunfeld C. Introducere în lipide și lipoproteine. . În: Feingold KR, Anawalt B, Boyce A, și colab., Editori. Endotext. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc .; 2000-. Disponibil de pe: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
6. Genest, J. (2003). Tulburări ale lipoproteinelor și risc cardiovascular. Jurnalul bolii metabolice moștenite, 26 (2-3), 267-287.
7. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA, și Rodwell, VW (2014). Biochimia ilustrată a lui Harper. McGraw-Hill.