Lipoproteine: Stoffwechsel

Amphiphile Phospholipide, Cholesterin, die unpolaren Triacylglycerine und Cholesterinester werden im Blut in Form von Lipoproteinen zu dem Gewebe transportiert, in dem sie gespeichert, verbraucht oder auch abgebaut werden sollen. Dabei werden sie in einem Lipoproteinstoffwechsel teilweise ineinander umgewandelt, auf- und abgebaut.

Chylomikronen

Weg der Chylomikronen im Körper: Darm → Lymphe → Blut → periphere Gewebe → Leber

Chylomikronen werden in Enterozyten gebildet, in denen aus Nahrungslipiden freigesetzte Fettsäuren und Monoacylglycerine wieder verestert und mit Apolipoprotein B-48 (ApoB-48) zu triglycerinreichen Lipoproteinpartikeln zusammengefügt werden. Über die Lymphe gelangen sie in den Blutkreislauf. In der Blutbahn erhalten sie noch Apolipoprotein C-II (Apo C-II). Die Lipoproteinlipase (LPL) auf der Außenseite der Endothelzellmembranen von Kapillaren der extrahepatischen Gewebe spaltet die Triacylglycerine der Chylomikronen und die freigesetzten Fettsäuren werden vom Gewebe aufgenommen. Die Chylomikronen werden zu Chylomikronen-Remnants. Diese gelangen zur Leber. Auf dem Weg erhalten sie ApoE, durch das sie mithilfe des LDL-Rezeptors durch rezeptorvermittelte Endozytose in die Hepatozyten aufgenommen und vollständig abgebaut werden. Chylomikronen versorgen extrahepatische Gewebe mit Fettsäuren, die Chylomikronen-Remnants transportieren im Darm resorbiertes Cholesterin zur Leber.

VLDL (very low density lipoproteins)

Weg der VLDL im Körper: Leber → Blut → peripheres Gewebe → Umwandlung in IDL/LDL

VLDL werden in der Leber gebildet und enthalten hauptsächlich Triacylglycerine, die in der Leber aus Fettsäuren synthetisiert wurden, die vorwiegend dem Chylomikronen-Remnant- und IDL-Abbau entstammen. Weiterer Bestandteil sind Cholesterinester. Der Proteinanteil ist zunächst nur Apolipoprotein B-100 (ApoB-100), in der Blutbahn erhalten sie noch Apolipoprotein C-II (ApoC-II). Die Triacylglycerine der VLDL werden von der Lipoproteinlipase (LPL) an den Endothelzellen der Kapillaren peripherer Gewebe hydrolysiert und die freigesetzten Fettsäuren werden in die Zellen aufgenommen. Aus den VLDL entstehen zunächst IDL (intermediate density proteins). IDL können entweder wie Chylomikronen-Remnants in der Leber vollständig abgebaut oder durch weiteren Abbau von Triglycerinen in LDL (low density lipoproteins) umgewandelt werden.

LDL (low density lipoproteins)

Weg der LDL im Körper: Blut/Leber → extrahepatisches Gewebe

LDL entstehen im Blut und der Leber aus IDL durch Abbau der Triglycerine. Sie enthalten nur noch ApoB-100. Ihr Gehalt an Triacylglycerinen ist gering, der an Cholesterin und Cholesterinestern, die sie an die extrahepatischen Gewebe verteilen, dagegen hoch. Die Verteilung des Cholesterins erfolgt durch rezeptorvermittelte Endozytose über den LDL-Rezeptor. Dabei werden vollständige LDL-Partikel in die Zellen aufgenommen und komplett abgebaut. Das unveresterte Cholesterin kann zur Synthese von Steroiden genutzt, in Membranen eingebaut oder in Cholesterinester umgewandelt werden, die in Form intrazellulärer Lipidtröpfchen gespeichert werden.

HDL (high density lipoproteins)

Weg der HDL im Körper: ApoA-I aus Leber/Darm → extrahepatisches Gewebe → Leber/steroidhormonproduzierende Zellen

Die Hauptaufgabe der HDL ist der Cholesterintransport von den extrahepatischen Geweben zurück zur Leber (reverser oder umgekehrter Cholesterintransport). Ausgehend vom Apolipoprotein A-I (ApoA-I), das von Leber und Darm ins Blut freigesetzt wird und von den Zellen der peripheren Gewebe Phospholipide aufnimmt, bilden sich HDL-Vorstufen. Diese übernehmen Cholesterin aus den Zellen peripherer Gewebe. Das Cholesterin wird in Cholesterinester umgewandelt, sodass reife HDL entstehen. Diese tauschen mit anderen Lipoproteinen sowohl Lipide als auch Apolipoproteine aus. Außerdem geben sie Cholesterinester an steroidhormonproduzierende Zellen oder Hepatozyten ab.