Anyagcsere és a máj határtalan anatómiája és élettana

A test koleszterin negyedét a máj termeli, és ennek 50% -át a vékonybélen keresztül visszaszívja a keringésbe.

Tanulási célok

Írja le a koleszterin anyagcserét

Key Takeaways

Főbb pontok

A koleszterin szintetizálódik a mellékvesékben és a reproduktív szervekben is.
A koleszterint egyensúlyban tartják a homeosztatikus mechanizmusok: a nagyobb táplálékbevitel a szintézis csökkenéséhez vezet a szervezetben.
Az étrendi koleszterin rosszul felszívódik; ezért a koleszterin bevitele csekély hatással van a vér koleszterinszintjére.
A koleszterin a májból kiválasztott epesavak részét képezi.
A kristályos koleszterin az epekövek elsődleges összetevője.
A vastagbélben lévő koleszterint a vastagbél baktériumai metabolizálják, amelyek egy nem felszívódó szterinné alakítják, amely kiválasztódik a széklettel.

Kulcsszavak

epehólyag: Gerinceseknél egy kicsi szerv, amely elsősorban a zsír emésztését segíti elő, és koncentrálja a máj által termelt epét.
koleszterin: A májban szintetizált és a véráramban az összes állati sejt membránjába szállított szterin lipid; központi szerepet játszik számos biokémiai folyamatban, és mint az erek falát bevonó lipoprotein szív- és érrendszeri betegségekkel társul.
epe: A máj által termelt keserű barnássárga vagy zöldessárga váladék, amelyet az epehólyagban tárolnak, és a duodenumba engedik, ahol elősegíti az emésztést.

Példák

A tojás kiváló, alacsony kalóriatartalmú fehérjeforrás, de meglehetősen magas a koleszterinszintje is, ezért korábban azt gondolták, hogy a tojásokat korlátozni kell az étrendben. Mivel azonban ma már tudjuk, hogy a koleszterin egyensúlyban van a szervezetben, és hogy az ételbevitel csekély hatással van a vér koleszterin koncentrációjára, úgy tűnik, hogy a tojás egészséges része lehet az étrendnek.

A teljes napi koleszterintermelés mintegy 20–25% -a a májban fordul elő. A magasabb szintézis arányú egyéb helyek a belek, a mellékvesék és a reproduktív szervek. A koleszterin bioszintézisét közvetlenül a jelenlévő koleszterinszint szabályozza, bár az érintett homeosztatikus mechanizmusokat csak részben értik. A magasabb táplálékbevitel az endogén termelés nettó csökkenéséhez vezet, míg az alacsonyabb ételfogyasztás ellenkező hatást fejt ki. A legtöbb elfogyasztott koleszterin azonban észterezett; észterezett koleszterin rosszul szívódik fel. A szervezet a koleszterin szintézisének csökkentésével kompenzálja a további koleszterin bármilyen felszívódását is. Ezen okok miatt az élelmiszerek koleszterin-bevitele csekély mértékben befolyásolja a test teljes koleszterintartalmát vagy a vér koleszterin-koncentrációját, ha van ilyen.

Koleszterin: A koleszterin molekula négy összekapcsolt szénhidrogéngyűrűből áll, amely a terjedelmes szteroidszerkezetet alkotja. A szteroid egyik végéhez szénhidrogén farka, a másik végéhez pedig egy hidroxilcsoport kapcsolódik.

A koleszterint újrahasznosítják. A máj nem észterezett formában (epével) üríti ki az emésztőrendszerbe. A kiválasztott koleszterin körülbelül 50% -át a vékonybél visszaszívja vissza a véráramba.

Koleszterin kristályok: Koleszterin kristályok mikroszkópos megjelenése vízben. Polarizált fény alatt készült fénykép.

A koleszterint a máj különféle epesavakká oxidálja. Ezeket viszont glicinnel, taurinral, glükuronsavval vagy szulfáttal konjugálják. Konjugált és nem konjugált epesavak keveréke és maga a koleszterin a májból az epébe ürül. Az epesavak körülbelül 95% -a újból felszívódik a belekből, a maradék pedig elveszik a székletben. Az epesavak kiválasztása és újrafelszívódása képezi az enterohepatikus keringés alapját, amely elengedhetetlen az étkezési zsírok emésztéséhez és felszívódásához. Bizonyos körülmények között, ha koncentráltabb, mint az epehólyagban, a koleszterin kristályosodik, és a legtöbb epekő fő alkotóeleme. Lecitin és bilirubin epekövek is előfordulnak, de ritkábban. Naponta legfeljebb egy gramm koleszterin jut a vastagbélbe. Ez a koleszterin az étrendből, az epéből és a sótalan bélsejtekből származik; a vastagbél baktériumai metabolizálhatják. A koleszterin főként koprosztanollá alakul át, amely egy nem felszívódó szterin, amely kiválasztódik a széklettel. Koleszterint csökkentő baktérium eredetet izoláltak az emberi ürülékből.

A vér koleszterinszintjének szabályozása

A koleszterint a vérben lipoproteinek szállítják, amelyek oda irányítják a koleszterint, ahová szükség van.

Tanulási célok

Differenciáljon a koleszterint szállító lipoproteinek között

Key Takeaways

Főbb pontok

A lipoproteineknek több típusa van, amelyeket sűrűségük vagy a lipid és a fehérje aránya szerint osztályoznak. Minél alacsonyabb a fehérje, annál kevésbé sűrű.
Az LDL lipoproteinek tartalmazzák a legnagyobb arányban a koleszterint, és ezek a fő hordozók a véráramon keresztül.
Az LDL és receptora vezikulát képez, amely összeolvad a koleszterint felszabadító lizoszómával membrán bioszintézisében vagy sejtes tárolásban.
A HDL lipoproteinek a koleszterint visszavezetik a májba kiválasztás vagy újrafeldolgozás céljából.
A HDL lipoproteinek magas szintje jobb egészségügyi eredményekkel jár.
Az LDL lipoproteinek tartalmazzák a legnagyobb arányban a koleszterint, és ezek a fő hordozók a véráramon keresztül.
Az LDL és receptora egy vezikulát képez, amely összeolvad egy lizoszómával, amely felszabadítja a koleszterint, hogy a membrán bioszintézisében felhasználják vagy a sejtben tárolják.
Ha egy sejtben elegendő koleszterin van, az LDL-receptorok blokkolódnak, de ha a sejt hiányos, akkor több LDL-receptor jön létre.
Ha a rendszer meghibásodik, az LDL lipoproteinek felhalmozódnak a vérben, a makrofágok elnyelik őket, és csapdába eshetnek az erek falán, hogy plakkok képződjenek.
A HDL lipoproteinek a koleszterint visszavezetik a májba kiválasztás vagy újrafeldolgozás céljából.
A HDL lipoproteinek magas szintje jobb egészségügyi eredményekkel jár.

Kulcsszavak

lizoszóma: Minden típusú állati sejtben megtalálható organella, amely számos emésztési enzimet tartalmaz, amelyek képesek a legtöbb biológiai makromolekula felosztására.
lipoprotein: A fehérje és lipid komplexek nagy csoportjának bármelyike, sok biokémiai funkcióval.
chilomicrons: A chilomikronok a lipoproteinek öt fő csoportjának (chilomicrons, VLDL, IDL, LDL, HDL) egyike, amelyek lehetővé teszik a zsírok és a koleszterin mozgását a véráramlás vizes oldatán belül.

Példák

Koleszterin teszt méri a HDL, LDL, VLDL és triglicerid szintjét. A HDL és az LDL aránya hasznos szűrési módszer a szívbetegség vagy a stroke lehetséges kockázatának meghatározásához.

A vér koleszterinszintje és transzportja

A koleszterin csak kevéssé oldódik vízben; rendkívül kis koncentrációkban oldódhat fel és utazhat a vízbázisú véráramban. Mivel a koleszterin nem oldódik a vérben, a keringési rendszerben szállítják a lipoproteinek, amelyek összetett diszkoid részecskék, amelyek külső felülete amfifil fehérjékből és lipidekből áll, amelyek kifelé néző felülete vízoldékony, a befelé néző felületek pedig lipidben oldódnak.; a triglicerideket és a koleszterin-észtereket belsőleg hordozzák. A foszfolipidek és a koleszterin amfifatikusan szállítják a lipoprotein részecske felszíni monorétegét.

liposzóma szerkezete: A lipid vezikulák (vagy liposzómák) kicsi, intracelluláris, membránba zárt folyadékbuborékok a sejtben. A lipidmembránok tulajdonságai miatt keletkeznek, ahol a hidrofób láncok össze vannak csomagolva, így nem érintkeznek a vizes oldattal.

A koleszterin véren keresztüli szállításának oldható eszköze mellett a lipoproteinek sejtmegcélzó jelekkel rendelkeznek, amelyek az általuk hordozott lipideket bizonyos szövetekbe irányítják. Emiatt a vérben többféle lipoprotein létezik, a növekvő sűrűség sorrendjében:

chilomicrons
nagyon kis sűrűségű lipoprotein (VLDL)
közepes sűrűségű lipoprotein (IDL)
alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL), és
nagy sűrűségű lipoprotein (HDL).

Minél több lipid és kevesebb fehérje van egy lipoproteinben, annál kevésbé sűrű. A különböző lipoproteinek koleszterinszintje azonos, bár egy részét a koleszterin „szabad” alkoholként, másrészt zsírsav-acil-észterekként említik, amelyeket koleszterin-észtereknek neveznek. A különböző lipoproteinek azonban tartalmaznak apolipoproteineket, amelyek ligandumokként szolgálnak a sejtmembránon található specifikus receptorokhoz. Ily módon a lipoprotein részecskék molekuláris címek, amelyek meghatározzák a koleszterin transzport kezdetét és végpontját.

A kolomikronok, a legkevésbé sűrű típusú koleszterin transzportmolekulák, héjában apolipoproteint B-48, apolipoproteint C és apolipoproteint E tartalmaznak. A chilomikronok a transzporterek, amelyek zsírokat visznek a bélből az izmokba és más szövetekbe, amelyekhez zsírsavakra van szükségük az energiához vagy a zsírtermeléshez. Az izmok által nem használt koleszterin koleszterinben gazdagabb chilomicron maradványokban marad, amelyeket a máj innen vesz fel a véráramba.

A VLDL molekulákat a máj állítja elő, és olyan felesleges triacil-glicerint és koleszterint tartalmaznak, amelyre a májnak nincs szüksége az epesavak szintéziséhez. Ezek a molekulák héjában tartalmazzák a B100 apolipoproteint és az E apolipoproteint. A véráramban történő szállítás során az erek hasítanak és több triacil-glicerint vesznek fel az IDL-molekulákból, amelyek még nagyobb százalékban tartalmaznak koleszterint. Az IDL-molekuláknak két lehetséges sorsuk van: a felét HTGL metabolizálja, az LDL-receptor felveszi a májsejtek felszínére, a másik fele pedig továbbra is elveszíti a triacil-glicerint a véráramban, amíg olyan LDL-molekulákat képeznek, amelyekben a legmagasabb a koleszterin százalékos aránya. őket.

Az LDL-molekulák tehát a koleszterin fő hordozói a vérben, és mindegyik körülbelül 1500 molekula koleszterin-észtert tartalmaz. Az LDL molekula héja csak egy B100 apolipoprotein molekulát tartalmaz, amelyet az LDL receptor felismer a perifériás szövetekben. Az apolipoprotein B100 megkötésekor számos LDL receptor lokalizálódik a klatrinnel bevont gödrökben. Mind az LDL-t, mind a receptorát endocitózis internalizálja, hogy vezikulát képezzen a sejtben. A vezikulum ezután összeolvad egy lizoszómával, amelynek van egy lizoszomámsav-lipáz nevű enzime, amely hidrolizálja a koleszterin-észtereket. A sejten belül a koleszterin felhasználható membrán bioszintézishez, vagy észterezhető és tárolható a sejtben, hogy ne zavarja a sejtmembránokat.

Az LDL-receptor szintézisét az SREBP szabályozza, ugyanaz a szabályozó fehérje, mint amelyet a sejt koleszterin-jelenlétére adott válaszként a koleszterin de novo szintézisének szabályozására használtak. Ha a sejtben bőséges a koleszterinszint, az LDL receptor szintézise blokkolódik, így az új koleszterin LDL molekulák formájában nem vehető fel. Ezzel szemben több LDL-receptor termelődik, ha a sejtben hiányzik a koleszterinszint. Ha ez a rendszer megszűnik, sok LDL molekula jelenik meg a vérben, anélkül, hogy receptorok lennének a perifériás szöveteken. Ezeket az LDL-molekulákat oxidálják és felveszik a makrofágok, amelyek behatolnak és habsejteket képeznek. Ezek a sejtek gyakran beszorulnak az erek falába, és hozzájárulnak az érelmeszesedéses plakkképződéshez. A koleszterin homeosztázis különbségei befolyásolják a korai érelmeszesedés (carotis intima-media vastagság) kialakulását. Ezek a plakkok a szívinfarktus, agyvérzés és más súlyos orvosi problémák fő okai, amelyek az úgynevezett LDL-koleszterin (valójában egy lipoprotein) és a „rossz” koleszterin kapcsolatához vezetnek.

Úgy gondolják, hogy a HDL részecskék a koleszterint visszavezetik a májba kiválasztás céljából, vagy más szövetekbe, amelyek koleszterint használnak a hormonok szintetizálására a fordított koleszterin transzport (RCT) néven ismert folyamatban. Ha nagyszámú nagy HDL-részecske van, az jobb egészségügyi eredményekkel van összefüggésben. Ezzel szemben az, hogy kis számú nagy HDL részecske van, függetlenül kapcsolódik az artériák atheromatous betegségének előrehaladásához.

Koleszterin vérvizsgálatok: A vérvizsgálatok referencia tartományai, amelyek a HDL, az LDL és az összkoleszterin tömegének és moláris koncentrációinak szokásos, valamint optimális szintjét mutatják, jobbra narancssárga színben találhatók, vagyis a legnagyobb koncentrációjú véralkotók között.