Patofizjologia VIVO
wchłanianie lipidów
większość lipidów w diecie to neutralny tłuszcz lub trójglicerydy, składające się z szkieletu glicerolu, z każdym węglem związanym z kwasem tłuszczowym. Produkty spożywcze zazwyczaj zawierają również fosfolipidy, sterole, takie jak cholesterol i wiele mniejszych lipidów, w tym witaminy rozpuszczalne w tłuszczach. W końcu, zawartość jelita cienkiego zawiera lipidy z wysuszonych komórek nabłonkowych i znaczny poziom cholesterolu dostarczanego w żółci.,
aby trójgliceryd został wchłonięty, muszą wystąpić dwa procesy:
- duże agregaty trójglicerydów dietetycznych, które są praktycznie nierozpuszczalne w środowisku wodnym, muszą zostać fizycznie rozbite i utrzymane w zawiesinie – proces zwany emulgacją.,
- cząsteczki triglicerydów muszą być enzymatycznie trawione, aby uzyskać monogliceryd i kwasy tłuszczowe, z których oba mogą skutecznie dyfuzować lub być transportowane do enterocytów
kluczowymi podmiotami w tych dwóch przemianach są kwasy żółciowe i lipaza trzustkowa, z których oba są mieszane z chyme i działają w świetle jelita cienkiego. Kwasy żółciowe są również niezbędne do rozpuszczania innych lipidów, w tym cholesterolu.,
emulgowanie, hydroliza i tworzenie Micelli
kwasy żółciowe odgrywają pierwszą krytyczną rolę w asymilacji lipidów poprzez promowanie emulgowania. Jako pochodne cholesterolu, kwasy żółciowe mają zarówno domeny hydrofilowe, jak i hydrofobowe (tzn. są amfipatyczne). Po ekspozycji na duże agregaty trójglicerydów, hydrofobowe części kwasów żółciowych interkalacji do lipidów, z domen hydrofilowych pozostałych na powierzchni. Takie powlekanie kwasami żółciowymi pomaga w rozbiciu dużych agregatów lub kropelek na mniejsze i mniejsze kropelki., |
|
hydroliza trójglicerydów do monoglicerydów i wolnych kwasów tłuszczowych odbywa się głównie przez lipazę trzustkową. Aktywność tego enzymu polega na zatrzymaniu kwasów tłuszczowych w pozycjach 1 i 3 triglicerydu, pozostawiając dwa wolne kwasy tłuszczowe i 2-monogliceryd. Lek orlistat (Xenical), który jest promowany w leczeniu otyłości, działa poprzez hamowanie lipazy trzustkowej, zmniejszając w ten sposób trawienie i wchłanianie tłuszczu w jelicie cienkim., lipaza jest enzymem rozpuszczalnym w wodzie i przy odrobinie wyobraźni łatwo zrozumieć, dlaczego emulgowanie jest niezbędnym wstępem do jego wydajnej aktywności. Krótko po posiłku lipaza jest obecna w jelicie cienkim w dość dużych ilościach, ale może działać tylko na powierzchni kropelek triglyeridu. Dla danej objętości lipidów im mniejszy rozmiar kropli, tym większa powierzchnia, co oznacza, że więcej cząsteczek lipazy może pracować., |
|
ponieważ monoglicerydy i kwasy tłuszczowe są uwalniane przez działanie lipazy, zachowują swój związek z kwasami żółciowymi i złożone z innymi lipidami, tworząc struktury zwane micelami. Micele są zasadniczo małymi skupiskami (4-8 nm średnicy) mieszanych lipidów i kwasów żółciowych zawieszonych w ingesta. W miarę mieszania się ingesta, micele wpadają w bruzdę enterocytów jelita cienkiego, a lipidy, w tym monogliceryd i kwasy tłuszczowe, są pobierane do komórek nabłonkowych., |
wchłanianie i Transport do krwi
główne produkty trawienia lipidów – kwasy tłuszczowe i 2-monoglicerydy – dostają się do enterocytu poprzez prostą dyfuzję przez błonę osocza. Znaczna część kwasów tłuszczowych również dostaje się do enterocytów poprzez specyficzne białko transportujące kwasy tłuszczowe w błonie.
lipidy są transportowane z enterocytu do krwi za pomocą mechanizmu wyraźnie różniącego się od tego, co widzieliśmy dla monosacharydów i aminokwasów.,
po przedostaniu się do enterocytów, kwasy tłuszczowe i monogliceryd są transportowane do retikulum endoplazmatycznego, gdzie są wykorzystywane do syntezy triglyeridu. Począwszy od retikulum endoplazmatycznego i kontynuując w Golgi, trójglicerydy są pakowane z cholesterolem, lipoproteinami i innymi lipidami w cząstki zwane chylomikronami. Pamiętaj, gdzie to się dzieje – w wchłaniającym enterocyty jelita cienkiego.
chylomikrony są wytłaczane z Golgiego do pęcherzyków egzocytowych, które są transportowane do podstawowej części enterocytu., Pęcherzyki łączą się z błoną osocza i ulegają egzocytozie, wyrzucając chylomikrony do przestrzeni poza komórkami.
ponieważ chylomikrony są cząstkami, praktycznie wszystkie etapy tej drogi mogą być wizualizowane za pomocą mikroskopu elektronowego, co pokazuje montaż obrazów poniżej.
Transport lipidów do krążenia jest również inny niż w przypadku cukrów i aminokwasów., Zamiast wchłaniać się bezpośrednio do krwi kapilarnej, chylomikrony są transportowane najpierw do naczynia limfatycznego, które wnika do każdego kosmka zwanego centralnym mlekiem. Do niedawna nie było zrozumiałe, w jaki sposób Duże chylomikrony są brane do lacteals. Jak się okazuje, istnieją łatki mleczanu, w których komórki śródbłonka są trzymane razem przez wyspecjalizowane „węzły guzkowe”, które są znacznie bardziej przepuszczalne dla chylomikronów niż normalne połączenia komórkowe. Chłonka bogata w chylomikron następnie odprowadza się do układu limfatycznego, który szybko przepływa do krwi., Krwiopochodne chylomikrony są szybko demontowane, a ich stężenie lipidów jest wykorzystywane w całym organizmie.
gdy duża liczba chylomikronów jest wchłaniana, odprowadzanie chłonki z jelita cienkiego wydaje się mleczne, a lymphatics są łatwe do zobaczenia. Na poniższym obrazku, z brzusznej zawartości kojota, drobne białe linie (strzałki) to limfatyki jelitowe wypełnione chylomikronami. Że limfatyczny przechodzi przez krezkowe węzły chłonne (LN), a następnie do większych limfatyków.,
kolejnym ważnym lipidem, który jest wchłaniany w jelicie cienkim, jest cholesterol. Cholesterol homeostatis wynika z równowagi syntezy cholestrolu, wchłaniania cholesterolu w diecie i eliminacji cholesterolu przez wydalanie z żółcią. Lat temu wykazano, że cholesterol, ale nie sterole roślinne, jest łatwo wchłaniany w jelicie. Niedawno zidentyfikowano specyficzne białko transportowe (NPC1L1), które przenosi cholesterol ze światła jelitowego do enterocytów., Stamtąd większość cholesterolu jest estryfikowana, włączana do chylomikronów i przenoszona do krwi przez opisane powyżej mechanizmy.
Jeśli jesteś zainteresowany potwierdzeniem dla siebie przynajmniej niektórych procesów opisanych powyżej, powinieneś wykonać następujący eksperyment:
- skonsumuj filiżankę bogatej śmietany lub worek frytek fast-food.
- zrób coś produktywnego, jak nauka przez około 30 minut.
- pobrać próbkę krwi z siebie (wystarczy rurka kapilarna) – użyj antykoagulanta, aby zapobiec krzepnięciu.,
- odwirować próbkę krwi, aby oddzielić komórki i osocze.
podczas badania plazmy będzie ona wyglądała wyraźnie mlecznie ze względu na obecność miliardów chylomikronów odbijających światło (stan ten nazywa się lipemią). Jeśli chcesz dodatkowej zaliczki, kontynuuj pobieranie krwi co 15 minut, aż twoje osocze się oczyści, a następnie wykreśl wyniki na papierze graficznym. Alternatywnie, możesz po prostu zbadać obraz po prawej stronie, aby zobaczyć, jak wygląda serum psa po kilku godzinach postu w porównaniu do serum lipemic zebranego wkrótce po posiłku Puppy chow.