Lipiidid on rasvad, mis kas imenduvad toiduga või sünteesitakse maksas. Triglütseriidid (TG) ja kolesterool aitavad kõige enam kaasa haiguste tekkele, kuigi kõik lipiidid on füsioloogiliselt olulised.

Kolesterool on rakumembraanide, steroidide, sapphapete ja signaalimolekulide üldlevinud koostisosa.

Triglütseriidid salvestavad energiat peamiselt adipotsüütides ja lihasrakkudes.

Lipoproteiinid on hüdrofiilsed, kerakujulised struktuurid, millel on pinnavalgud (apoproteiinid ehk apolipoproteiinid), mis on kofaktorid ja ligandid lipiide töötlevate ensüümide jaoks (vt tabelit Lipiidide metabolismi jaoks olulised peamised apoproteiinid ja ensüümid). Kõik lipiidid on hüdrofoobsed ja veres enamasti lahustumatud, mistõttu nad vajavad transportimist lipoproteiinides. Lipoproteiinid liigitatakse suuruse ja tiheduse (defineeritud kui lipiidide ja valkude suhe) järgi ning need on olulised, sest madala tihedusega lipoproteiinide (LDL) kõrge tase ja kõrge tihedusega lipoproteiinide (HDL) madal tase on peamised aterosklerootiliste südamehaiguste riskitegurid.

Düslipideemia on plasma kolesterooli ja/või triglütseriidide tõus või madal HDL-kolesterooli tase, mis aitab kaasa ateroskleroosi arengule.

Lipiidide ainevahetuse füsioloogia

Lipoproteiinide sünteesi, töötlemise ja kliirensi defektid võivad viia aterogeensete lipiidide kuhjumiseni plasmas ja endoteelis.

Eksogeenne (toiduga saadav) lipiidide metabolism

Üle 95% toiduga saadavatest lipiididest on

  • Triglütseriidid

Ülejäänud umbes 5% toiduga saadavatest lipiididest on

  • Kolesterool (esineb toidus esterdatud kolesteroolina).
  • rasvlahustuvad vitamiinid
  • vabad rasvhapped (FFA) (free fatty acids)
  • fosfolipiidid

Toidu TG-d lagundatakse maos ja kaksteistsõrmiksooles monoglütseriidideks (MG) ja FFA-deks mao lipaasi, mao tugevast peristaltikast tingitud emulgeerimise ja pankrease lipaasi abil. Samade mehhanismide abil de-esterdatakse toidu kolesterooliestrid vabaks kolesterooliks.

Monoglütseriidid, FFA-d ja vaba kolesterool lahustuvad seejärel soolestikus sapi mitsellide abil, mis transpordivad neid imendumiseks soolestiku hattude juurde.

Kui need on imendunud enterotsüütidesse, ühendatakse need uuesti TG-deks ja pakendatakse koos kolesterooliga küloromikronideks, mis on suurimad lipoproteiinid.

Külomikronid transpordivad toiduga saadud TG-d ja kolesterooli enterotsüütidest läbi lümfisoonte vereringesse. Rasva- ja lihaskoe kapillaarides aktiveerib külomikronil olev apoproteiin C-II (apo C-II) endoteeli lipoproteiinilipaasi (LPL), mis muudab 90% külomikroni triglütseriididest rasvhapeteks ja glütseriiniks, mis võetakse rasvkoe- ja lihasrakkudesse energiakasutuseks või ladustamiseks.

Kolesteroolirikkad külomikronijäägid ringlevad seejärel tagasi maksa, kus need puhastatakse apoproteiin E (apo E) vahendusel.

Endogeenne lipiidide ainevahetus

Maksa poolt sünteesitud lipoproteiinid transpordivad endogeenseid triglütseriide ja kolesterooli. Lipoproteiinid ringlevad veres pidevalt, kuni neis sisalduvad TG-d võetakse perifeersetesse kudedesse või lipoproteiinid ise puhastatakse maksas. Tegurid, mis stimuleerivad maksa lipoproteiinide sünteesi, põhjustavad üldiselt kolesterooli ja TG-de taseme tõusu plasmas.

Väga madala tihedusega lipoproteiinid (VLDL) sisaldavad apoproteiini B-100 (apo B), sünteesitakse maksas ja transpordivad TG-d ja kolesterooli perifeersetesse kudedesse. VLDL on viis, kuidas maks ekspordib plasma vabadest rasvhapetest ja külomikronijääkidest saadud liigseid TG-sid; VLDL-i süntees suureneb intrahepaatiliste FFA-de suurenemisel, nagu see toimub kõrge rasvasisaldusega dieedi korral ja kui liigne rasvkude vabastab FFA-sid otse vereringesse (nt rasvumise, kontrollimatu suhkurtõve korral). Apo C-II VLDL-i pinnal aktiveerib endoteeli LPL-i, et lõhustada TG-d FFA-deks ja glütseriiniks, mis võetakse rakkudesse.

VLDL-i LPL-töötlemise produktiks on keskmise tihedusega lipoproteiinid (IDL). IDL on kolesteroolirikkad VLDL-i jäägid, mis kas puhastatakse maksas või metaboliseeritakse maksa lipaasi abil LDL-ks, mis säilitab apo B-100.

Madala tihedusega lipoproteiinid (LDL), VLDL-i ja IDL-i ainevahetuse saadused, on kõikidest lipoproteiinidest kõige kolesteroolirikkamad. Ligikaudu 40-60% kõigist LDL-i puhastatakse maksas protsessis, mida vahendavad apo B ja maksa LDL-retseptorid. Ülejäänud võetakse vastu kas maksa LDL- või mittehepaatiliste mitte-LDL- (scavenger)-retseptorite kaudu. Hepaatilised LDL-retseptorid vähenevad, kui kolesterooli toimetab maksa külomikronid ja suurenenud toiduga saadav küllastunud rasv; nende arv võib suurendada, kui toiduga saadava rasva ja kolesterooli hulk väheneb. Mittehepaatilised skavengerretseptorid, eelkõige makrofaagides, võtavad üles liigset LDL-i, mida maksaretseptorid ei töötle. Monotsüüdid rändavad subendoteliaalsesse ruumi ja muutuvad makrofaagideks; need makrofaagid võtavad seejärel üles oksüdeeritud LDL-i ja moodustavad aterosklerootilistes naastudes  nn. vahurakke. (foam cells)

LDL-osakeste suurus varieerub suurtest ja uhketest kuni väikeste ja tihedate osakesteni. Väike, tihe LDL on eriti rikas kolesterooliestrites ja seda seostatakse ainevahetushäiretega, nagu hüpertriglütserideemia ja insuliiniresistentsus.

Suure tihedusega lipoproteiinid (HDL) on algselt kolesteroolivabad lipoproteiinid, mis sünteesitakse nii enterotsüütides kui ka maksas. HDL-i ainevahetus on keeruline, kuid HDL-i üks ülesanne on saada kolesterooli perifeersetest kudedest ja teistest lipoproteiinidest ning transportida seda sinna, kus seda kõige rohkem vajatakse – teistesse rakkudesse, teistesse lipoproteiinidesse (kasutades kolesterüülestrite ülekandevalku [CETP]) ja maksa (puhastamiseks). Selle üldine toime on aterogeneesi vastane.

Vaba kolesterooli väljavoolu rakkudest vahendab ATP-siduva kassetttransporter A1 (ABCA1), mis ühendub apoproteiin A-I (apo A-I), et toota tekkivat HDL-i. Seejärel esterdab vaba kolesterool tekkiva HDL-is ensüümi letsitiin-kolesteroolatsüültransferaasi (LCAT) abil, mille tulemusel tekib küps HDL. Plasma HDL-i tase ei pruugi täielikult esindada vastupidist kolesterooli transporti ning kõrgema HDL-i taseme kaitsev mõju võib olla tingitud ka antioksüdantsetest ja põletikuvastastest omadustest.

Lipoproteiin (a) [Lp(a)] on LDL-i sarnane osakese, mis sisaldab apoproteiini (a), mida iseloomustavad 5 tsüsteiinirikast piirkonda, mida nimetatakse kringliteks (kringles). Üks neist piirkondadest on homoloogiline plasminogeeniga ja arvatakse, et see inhibeerib konkureerivalt fibrinolüüsi ja seega soodustab trombi teket. Lp(a) võib ka otseselt soodustada ateroskleroosi. Lp(a) tootmise ja lagunemise ainevahetusradasid ei ole hästi iseloomustatud, kuid kroonilise neeruhaigusega patsientidel, eriti dialüüsi saavatel patsientidel, suureneb selle tase.

TABEL

Lipiidide ainevahetuse seisukohalt olulised peamised apoproteiinid ja ensüümid

Komponent Asukoht Funktsioon
Apoproteiinid
Apo A-I HDL HDL-osakese peamine komponent
Apo A-II HDL HDL-osakese komponent
Apo B-100 VLDL, IDL, LDL, Lp(a) LDL retseptori ligand
Apo B-48 Külomikronid Külomikronide põhikomponent
Apo C-II Külomikronid, VLDL, HDL LPL kofaktor
Apo C-III Külomikronid, VLDL, HDL Inhibeerib LPL
Apo E Külomikronid, jäägid, VLDL, HDL LDL retseptori ligand
Apo(a) Lp(a) Lp(a) komponent ja seos LDL-taolise osakesega
Ensüümid
ABCA1 Rakkudes Aitab kaasa rakusisesele kolesterooli transpordile membraani
CETP HDL Vahendab kolesterüülestrite ülekannet HDL-st VLDL-i.
LPL Endoteel Hüdrolüüsib külomikronide ja VLDL-i triglütseriide, et vabastada vabu rasvhappeid.
LCAT HDL Esterdab vaba kolesterooli transportimiseks HDL-is.

 

ABCA1 = ATP-siduva kasseti transporter A1;
apo = apoproteiin;
CETP = kolesterüülestrite ülekandevalku;
HDL = suure tihedusega lipoproteiin;
IDL = keskmise tihedusega lipoproteiin; (intermediate-density lipoprotein)
LCAT = letsitiin-kolesterooli atsüültransferaas;
LDL = madala tihedusega lipoproteiin;
LPL = lipoproteiinilipaas;
Lp(a) = lipoproteiin (a);
VLDL = väga madala tihedusega lipoproteiin.