İçeriğe atla

Kolesteril ester

Bir kolesteril ester, kolesterolün bir asit ile tepkiyerek oluşturduğu bir esterdir. Lipit metabolizmasında kolesterol ester terimi yaygın olarak kolesterolün yağ asitleri ile oluşturduğu kolesteril asil esterleri için kullanılır. Kolesterolün esterleşmesi onun hücre içinde depolanmasını ve kanda taşınmasını sağlar. Aterotik plakaların oluşumu sırasında içlerinde kolesteril esterler birikmesi aterosklerozun ilk aşamalarındandır.[1][2]

Biyolojik işlev

Kolesteril esterler (KE) kolesterolden daha hidrofobiktir; kolesterolun sterol grubu hidrofobik olmasına karşın, hidroksil grubu hidrofilik oluğu için, kolesterol molekülleri suyla kısmen temas edebilecekleri hücre zarlarında ve lipoproteinlerin dış tabakasında yer alırlar. Kolesterol, bir yağ asidi ile esterleşince çok daha hidrofobik bir yapı kazanır, meydana gelen kolesteril ester molekülleri bir araya gelerek bir yağ damlası oluştururlar. Bu yüzden kolesteril esterler lipoproteinlerin hidrofobik iç kısmında yer alır.

Çok miktarda kolesterolun depolanması veya taşınması gerektiği zaman kolesterol, yağ asitleri ile esterleşerek yağ esteri haline gelir. Kolesterolun esterleşmesi sayesinde kolesterol hücre zarlarına çözünmek (ve hücre zarının yapısını bozmak) yerine, sitoplazmada, kolesteril esterlerden oluşmuş yağ damlacıkları halinde birikir. Keza, kanda lipitlerin (örneğin Şilomikron) taşınmasına yarayan lipoproteinler de, temelde trigliserit ve kolesteril esterlerden meydana gelmiş yağ damlacıklarıdır, bunlar kendilerini saran fosfolipit tabakası ve apolipoproteinler tarafından "paketlenerek" stabilize olurlar.

Hayvanlarda kolesterol metabolizmasında yeri

Sindirim sırasında absorplanan kolesterolun büyük bir kısmı ince bağırsak hücrelerindeki SOAT2 (ACAT2) enzimi tarafından esterleştirildikten sonra şilomikron adlı lipoproteinlere dahil edilir. Şilomikronlar salgılandıktan sonra içlerinde taşıdıkları trigliseritlerin bir kısmını lipoprotein lipaz enziminin etkisiyle kaybederler. Kalan, KE-zengini lipoproteinler, LDL reseptörü ve LDL reseptörü benzeri protein tarafından karaciğer hücrelerinin içine alınırlar.[3]

Hücre içine alınan kilomikronlardaki KE, lisozomlarda bulunan kolesteril ester hidrolaz tarafından hidroliz edilerek serbest kolesterole (SK) dönüşür. SK ve KE, bir esterifikasyon ve hidroliz döngüsü ile kolayca birbirlerine dönüşürler. SK, ACAT2 enzimi tarafından esterleştirilerek KE'ye dönüşür, KE, nötür kolesteril ester hidrolaz (NCEH kısaltmasıyla bilinir) tarafından SK'ye hidroliz olur. Karaciğerde TG ve KE, VLDL adlı liporpteinler içine yerleştirilip kana salgılanır.

Kandaki VLDL, hepatik lipaz ve lipoprotein lipaz enzimlerinin etkisiyle önce IDL, sonra da LDL adlı lipoproteinlerine dönüşür. LDL'nin bir kısmı modifiye olup (örneğin oksitlenip) CD36 ve SRA adlı reseptörler tarafından makrofajların içine alınabilir. Bu ateroskleroz sürecinin başlangıcıdır.

Karaciğerde SK ve KE arasındaki döngünün bir benzeri makrofajlarda, SOAT1 enzimi ve NCEH aracılığıyla meydana gelir. KE'nin hücre içinde birikimi makrofajın "köpük hücre"ye dönüşümüne yol açar. Aşırı SK'nin bir kısmı, apoA-I proteini ve fosfolipitlerden oluşan kompleksler tarafından hücre dışına taşınır ve orada HDL lipoprotein taneciklerini oluşturur. HDL'de bulunan SK, Lesitin kolesterol asiltransferaz (LCAT) enziminin etkisiyle KE'ye dönüşür.

HDL'deki KE, karaciğerdeki SR-B1 adlı HDL reseptörü tarafından alınarak karaciğere geri taşınabilir. HDL'deki KE, ayrıca, CETP adlı taşıyıcı protein tarafından LDL, IDL ve VLDL'ye aktarılabilir. IDL ve LDL'deki KE'in bir kısmı karaciğerdeki LDL reseptörü aracılığıyla geri dönebilir. VLDL'deki KE'in de bir kısmı, VLDL reseptörü aracılığıyla karaciğere geri dönebilir.

LDL ve HDL lipoproteinlerinin içinde yer alan kolesteril esterler LCAT enzimi tarafından üretilirler. Bu enzim fosfolipitlerden bir yağ asidi zincirini kolesterola aktarır:

fosfolipit + kolesterol --> kolesteril ester + lizofosfolipid

VLDL karaciğer hücreler içinde oluşmuş halde salgılanır. bu oluşum sırasında SOAT2 enzimi kolesterol ve yağ asitlerini birleştirip kolesteril ester molekülleri üretir.

yağ asidi + kolesterol --> kolesteril ester

Taşıyıcı proteinler

Kolesteril esterleri tasıyan iki protein vardır. Bunlardan kolesteril ester transfer proteini (İngilizce cholesteryl ester transfer protein kısaltması CETP olarak bilinir) dolaşım sisteminde, mikrozomal trigliserit transfer proteini (İng. microsomal triglycerde transport protein, MTP) ise hücre içinde bulunur. Bu proteinlerin her ikisi de kolesteril esterlerin yanı sıra trigliserit ve fosfolipitleri de taşıma yeteneğine sahiptir. MTP, apoB proteini içeren lipoproteinlerin oluşumunda görev alır.[4] CETP, KE-zengini lipoproteinler (HDL) ile TG-zengini lipoproteinler (IDL, LDL ve VLDL) arasında KE-TG değiş tokuşu yapar. Karaciğer dışındaki dokularda bulunan fazla kolesterol, KE'ye dönüştükten sonra CETP sayesinde, LDL aracılığıyla karaciğere taşınır.

İlgili enzimler

  • Karboksil ester lipaz, pankreas tarafından salgılanır ve besin kaynaklı kolesteril esterlerin sindirimini sağlar. Özellikle yeni doğan bebeklerde süt sindiriminde önemli rol oynar.[5]
  • Karboksil esteraz (CES1), kolesteril esterleri kolesterola dönüştürür. Karaciğerde CES1, VLDL sentezinde rol oynar.[6] ACAT ile ayni aktiviteye sahiptir.
  • Sterol O-asiltransferaz 1 (SOAT1; eski adıyla ACAT1) kolesterolü kolesteril estere dönüştürür. Makrofaj ve düz kas hücrelerinin sitoplazmasında kolesteril ester damlacıklarının oluşması aterosklerozun ilk aşamalarındadır.
  • Lesitin kolesterol asiltransferaz (LCAT), HDL tanecikleri üzerinde etkiyen çözünür bir enzimdir. Kolesterol ve fosfatidilkolinlerden (lesitinlerden) kolesteril ester ve lizofosfatidilkoline oluşturur.
  • Hormona duyarlı lipaz (HSL), hem trigliserit hem de (makrofaj, Böbreküstü bezleri ve yumurtalıklarda) kolesteril esterlerin hidrolizinden sorumludur.
  • Scavenger receptor type B class I (SR-B1), karaciğerde bulunan, HDL'ye bağlanan bir reseptördür. Bu reseptöre bağlanan HDL'nin KE'si, ama proteini değil, karaciğer tarafından seçici olarak alınır.

Hastalıklar

  • Kolesteril ester depolama hastalığı ve Wolman hastalığı. Asit kolesteril hidrolaz (lizozomal asit lipaz A) eksikliği veya bozuk işlevinden kaynaklanan hastalıklardır, ikisinde de hücrelerde aşırı miktarda kolesteril ester birikir.
  • CETP eksikliğinde LDL kolesterol seviyeleri düşük, HDL trigliserit seviyeleri yüksek olur. Hayvan modellerinde CETP eksikliğinin ateroskleroza karşı koruyucu olduğu bulunmuştur.
  • Karboksil esteraz yokluğu
  • Niemann-Pick Hastalığı tip C'de, NPC1 genindeki bir mutasyon sonucunda kolesterol esterleşemez. Hücre içine LDL aracılığıyla alınan kolesterol lizozomlardan diğer hücre içi membranlara ulaşımında bir aksama vardır.
  • LCAT yokluğu: LCAT enzimi dokulardaki aşırı kolesterolun karaciğere taşınmasında rol oynar. LCAT eksikliği kornea opaklığı, idrarda protein olmasıyla tanımlanmış böbrek yetmezliği ve hemolitik anemi ile görülür.

Çeşitleri

Çeşitli dokulardan kolesteril esterlerin yağ asidi bileşimleri (toplamın ağırlık %'si) Yağ asitleri
16:018:218:118:218:320:422:4
İnsan
plazma 1222745-8-
karaciğer 23102822-6-
Koyun
plazma 10227357--
karaciğer 17929743-
adrenal bezleri 1373518242

Tip 2 Diyabet oluşumu sırasında palmitik (16:0) asit oranı yükselir, linoleik (18:2 n-6) asit oranı azalır, diğer yağ asitlerinin dağılımı da delta-9 ve delta-6 desatüraz enzimlerinin etkinliğinin azaldığına işaret eder.[7]

Kaynakça

  1. ^ B. Vessby, S. Tengblad & H. Lithell (1994). "Insulin sensitivity is related to the fatty acid composition of serum lipids and skeletal muscle phospholipids in 70-year-old men". Diabetologia. Cilt 37. ss. 1044-1050. doi:10.1007/BF00400468. 
  2. ^ N J Lewis-Barned, W H F Sutherland, R J Walker, S A de Jong, H L Walker, E A Edwards, V Markham & A Goulding (2000). "Plasma cholesteryl ester fatty acid composition, insulin sensitivity, the menopause and hormone replacement therapy". Journal of Endocrinology. Cilt 165. ss. 649-655. 
  3. ^ H. Bryan Brewer, Jr. (15 Mart 2000). "The lipid-laden foam cell: an elusive target for therapeutic intervention". ss. 703-705. doi:10.1172/JCI9664. 
  4. ^ H Jamil, D A Gordon, D C Eustice, C M Brooks, J K Dickson, Jr, Y Chen, B Ricci, C H Chu, T W Harrity, C P Ciosek, Jr, S A Biller, R E Gregg, &J R Wetterau (1996). "An inhibitor of the microsomal triglyceride transfer protein inhibits apoB secretion from HepG2 cells". Proc Natl Acad Sci U S A. Cilt 93. ss. 11991-11995. 
  5. ^ "Carboxyl-Ester Lipase". 7 Mart 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Eylül 2008. 
  6. ^ Lehner, R.; Verger, R. (1997). "Purification and characterization of a porcine liver microsomal triacylglycerol hydrolase". Biochemistry. Cilt 36. ss. 1861-1868. 
  7. ^ Vessby, B. (2003). "Dietary fat, fatty acid composition in plasma and the metabolic syndrome". Current Opinion in Lipidology. Cilt 14. ss. 15-19. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Kolesterol</span> kan plazmasında taşınan bir tür sterol

Kolesterol, hayvanların vücut dokularındaki hücre zarlarında bulunan ve kan plazmasında taşınan bir sterol, yani bir steroid ve alkol birleşimidir. Daha düşük miktarlarda bitkilerde de bulunur. İlk defa 1754'te safra taşlarında kolesterol bulunduğu için bu maddenin ismi Yunanca chole- (safra) ve steros (katı) sözcükleri ile kimyadaki -ol ekinden türetilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Lipit</span> Katı ve sıvı yağ

Lipit, tüm canlıların yapısında bulunan temel organik bileşiklerden biridir. Lipitler, doymuş ve doymamış yağlar olarak ayrılır. Doymamış yağlar, oda sıcaklığında sıvı hâlde bulunan lipitler; doymuş yağlar ise oda sıcaklığında katı hâlde bulunan lipitlerdir. Biyolojik önemi olan lipitler için yağ asitleri, nötr lipitler (trigliserit), fosfolipitler ve steroitler örnek gösterilebilir. Lipitler, insan ve hayvanların temel besinleri arasında yer alır.

<span class="mw-page-title-main">Lipoproteinler</span>

Lipoproteinler, hem protein hem lipitlerden oluşan biyokimyasal bileşimlerdir. Bu proteinler bir bütünün parçası olmalarından dolayı apolipoprotein diye adlandırılırlar.

Apolipoprotein E (apoE), kandaki lipoproteinlerde bulunan belli başlı apolipoproteinlerden biridir. Yüksek trigliserit içerikli lipoproteinlerin normal katabolizması için gereklidir. Bu bağlamda apoE'nin işlevi, lipoproteinlerin karaciğer ve diğer organlara alımından sorumlu olan, LDL ve ApoE reseptörleri için ligand olmaktır. Apolipoprotein E, ilk olarak lipid metabolizması ve kalp hastalıklarında oynadığı rolden dolayı önem kazanmıştır. Daha yakın zamanlarda lipoprotein metabolizmasıyla doğrudan ilgili görülmeyen, Alzheimer hastalığı, immün (bağışıksal) regülasyon ve biliş (cognition) gibi biyolojik süreçlerle olan ilişkisi olduğu da gösterilmiştir. ApoE bozuklukları, şilomikron ve VLDL artıklarının yavaş atılmasına yol açtığından, bu durum kolesterol ve trigliserit düzeylerinin yüksek olduğu kalıtsal disbetalipoproteinoma veya tip 3 hiperproteinoma'da görülür.

Düşük yoğunluklu lipoprotein kanda kolesterol taşıyan ve yoğunluğu 1,019-1,063 g/mL arasında olan lipoprotein sınıfına karşılık gelir. Karaciğerde üretilen çok düşük yoğunluklu lipoprotein metabolizması sonucu oluşur. LDL tanecikleri 18-25 nm çapındadır, taşıdığı lipitlerin yanı sıra apolipoprotein B-100 (apoB-100) ve apoE proteinlerini içerir. LDL seviyesi ile kalp hastalıkları arasındaki bağlantıdan dolayı sıkça "kötü" kolesterol olarak anılır. LDL'in başlıca işlevi, kolesterol ve trigliserit üreten hücre ve dokulardan bu molekülleri alıp bunlara gereksinimi olan hücre ve dokulara taşımaktır. Yapısında %21 protein, %11 trigliserit, %22 fosfolipid, %37 kolesterol ester, %8 serbest kolesterol ve %1 serbest yağ asitleri bulunur. Vücuttaki toplam kolesterolün %70'i LDL'de bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Yüksek yoğunluklu lipoprotein</span>

Yüksek yoğunluklu lipoproteinler İngilizce High Density Lipoprotein'in kısaltması olan HDL olarak da bilinirler. HDL, vücuttaki dokulardan karaciğere kolesterol taşıyan bir lipoprotein sınıfıdır. Yapısında %50 protein, %24 fosfolipid, %2 kolesterol, %4 yağ ve %20 kolesterol ester bulunur. HDL, karaciğerde üretilir.

<span class="mw-page-title-main">Trigliserit</span>

Trigliserit ; gliserol (gliserin) ve üç yağ asidinden oluşan bir esterdir. Bitkisel ve hayvansal yağların ana bileşenidir.

Şilomikronlar ince bağırsağın emici hücreleri tarafından oluşturulan büyük ebatlı lipoproteinlerdir. Elektroforezde göç etmeyip yoğunluğu 0,95 g/mL'den düşüktür.

Çok Düşük Yoğunluklu Lipoproteinler plazma lipoproteinlerinin yoğunluğu 0,95-1,006 g/mL arasında olan bir alt grubudur. VLDL, karaciğerde oluştuktan sonra taşıdıkları trigliseritleri vücuttaki çeşitli dokulara aktarırlar, bu sürecin sonunda LDL'ye dönüşürler.

Ara yoğunluklu lipoproteinler, çok düşük yoğunluklu lipoproteinlerin (VLDL) yıkımından oluşan bir sınıf plazma lipoproteinidirler. Başlıca trigliserit ve kolesteril esterlerden oluşurlar. Karaciğerde reseptör aracılıklı endositoz yoluyla kandan alınırlar veya düşük yoğunluklu lipoproteinlere (LDL) dönüşürler.

Lipit düşürücü ilaçlar kanda yüksek lipit seviyelerinin tedavisinde kullanılan çeşitli türde ilaçlardır. Hipolipidemik ilaçlar veya antihiperlipidemik ilaçlar olarak da adlandırılırlar.

<span class="mw-page-title-main">LDL reseptörü</span>

LDL reseptörü kolesterol zengini LDL'nin endositozuna aracılık eden bir reseptör proteindir. Hücre yüzeyinde bulunan bu reseptör, LDL taneciklerinin fosfolipit dış tabakasında yer alan apoB100 proteinini tanır. Reseptör ayrıca kilomikron kalıntıları ve VLDL kalıntılarında (IDL) bulunan apoE proteini de tanır. Brown ve Goldstein, familyal hiperkolesterolemiyi araştırırken LDL reseptörünü keşfettikleri için bir Nobel Ödülü kazanmışlardır.

Yağ asitleri birçok organizma için önemli enerji kaynaklarıdır.Artmış glukoz sıklıkla yağ asidine çevrilerek depo edilmektedir. Trigliserdiler aynı miktardaki karbonhidrat ve proteinlerden yaklaşık 2 kat daha fazla enerji vermektedirler. Tüm hücre zarları iki tabakalı fosfolipitlerden oluşur. Yağ asitleri aynı zamanda protein modifikasyonunda da kullanılırlar. Bu nedenle yağ asidi metabolizması, yağ asitlerinin primer metabolitlerinin ve enerjinin oluştuğu katabolizmalarını ve biyolojik olarak oldukça önemli bileşiklerin sentez edildiği anabolizmalarını kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Kolesteril ester transfer proteini</span>

Kolesteril ester transfer proteini, lipoproteinler arasında nötr lipitler, yani kolesteril ester ve trigliseritler taşıyan bir plazma proteinidir. Fizyolojik rolü, VLDL veya LDL taneciklerindeki trigliseritler ile HDL'deki kolesteril esterlerin yer değiştirmesini sağlamaktır. Aslında çoğu zaman kolesteril esterler ile kolesteril esterleri, trigliseritlerle trigliseritleri de birbiriyle değiştirir, ama bu değişimlerin net bir etkisi olmaz.

<span class="mw-page-title-main">Fosfatidilkolin</span>

Fosfatidilkolinler baş grubunda kolin parçası içeren bir fosfolipit sınıfıdır. Diğer fosfolipitler gibi, baş grubunun hidrofilik, kuyruk kısmının hidrofobik olması sonucu bu molekül, lipit çiftkatman oluşturur. Kolin grubu artı yüklü, fosfat grubu eksi yüklü olduğundan baş grubunun net yükü yoktur. Molekülün hidrofobik kısmını oluşturan yağ asitleri doymuş veya doymamış olabilir.

Lesitin kolesterol asiltransferaz (EC 2.3.1.43), kandaki lipoproteinlerde aşağıdaki kimyasal reaksiyonu katalizleyen bir enzimdir:

Lipoprotein lipaz, şilomikron ve VLDL lipoproteinlerindeki trigliseritleri bir monoasilgliserol molekülü ve serbest yağ asitlerine hidrolizleyen, lipaz türü bir enzimdir. Reaksiyon ürünleri dokunun kullanımına yarar. Kofaktör olarak apolipoprotein C-II'ye gerek duyar.

Hepatik trigliserit lipaz veya hepatik triasilgliserol lipaz, yaygın adıyla da Hepatik lipaz, karaciğer, adrenal bezler ve yumurtalıkta, ayrıca makrofajlarda bulunan bir lipazdır. LIPC geni tarafından kodlanan hepatik lipazın iki işlevi vardır: trigliserit lipaz ve reseptör aracılıklı lipoprotein alımı.

Lizofosfatidilkolin (lizoPC) veya lizolesitin, fosfatidilkolin'in sn-2 konumunda hidrolizi sonucu meydan gelen lipittir. İngilizce lysophosphatidylcholine 'in kısaltması lysoPC veya LPC olarak da bilinir. Lizo- öneki, Yunanca λύσις, lysis sözcüğünden, o da lyein = "ayrılmak"tan türemedir. Fosfolipaz aktivitesine sahip enzimler veya lesitin kolesteril asil transferaz (LCAT) gibi asiltransferaz mekanizmalı bazı enzimler bu lipiti oluşturabilir. Lizofosfatidilkolin oluşumu çeşitli sinyal transdüksiyon yollarının adımlarından biridir.

Çöpçü reseptör sınıf B, tip I, çeşitli hücrelerde görülen bir entegral membran proteinidir. Yüksek yoğunluklu lipoproteinlerdeki (HDL) kolesteril esterin karaciğer tarafından alınmasını sağlar. Vücuttaki diğer dokulardan karaciğere doğru, vücuttan atılmak üzere, giden kolesterolün bu hareketi bu süreç sayesinde sürdürülür. Kolesterolün bu gidişi "ters kolesterol taşıması" olarak adlandırılır ve ateroskleroz oluşumuna karşı koruyucu bir mekanizma olarak işler.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.