CHYLOMICRONS: التركيب والتكوين والأنواع والوظائف - مادة الاحياء - 2025

و كيلومكرونات، المعروف عادة باسم البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة جدا، البروتين الدهني جزيئات صغيرة المرتبطة مسار من امتصاص الدهون، والفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون في الثدييات، وتضم أيضا الدهون الثلاثية، الدهون الفوسفاتية والكوليسترول.

تعتبر Chylomicrons من البروتينات الدهنية المكونة من بروتين معين: البروتين الشحمي B 48 ، حيث يتم ربط الأحماض الدهنية إلى جزيء الجلسرين (ثلاثي الجلسرين أو الدهون الثلاثية) والدهون الأخرى أو المواد الشبيهة بالدهون.

تمثيل رسومي لكيلومكرون (المصدر: OpenStax College عبر ويكيميديا ​​كومنز)

إنها مهمة جدًا لأنها ضرورية للامتصاص الصحيح للأحماض الدهنية الأساسية مثل أوميغا 6 وأوميغا 3 والتي يجب تناولها في النظام الغذائي نظرًا لعدم تصنيعها من قبل الجسم.

هناك بعض الأمراض المتعلقة بالكيلوميكرونات ، خاصة مع تراكمها في الجسم ، والتي تُعرف باسم chylomicronemias ، وتتميز بعيوب وراثية في الإنزيمات المسؤولة عن "هضم" الدهون المنقولة في هذه الجسيمات.

بالنسبة لعام 2008 ، حددت دراسة انتشار أن 1.79 من كل 10000 فرد ، أي أكثر بقليل من 0.02٪ ، يعانون من آثار ارتفاع تركيز الدهون الثلاثية في الدم (فرط شحوم الدم) ، وهو السبب الرئيسي للإصابة بـ chylomicronemias في البشر البالغين.

الهيكل والتكوين

Chylomicrons عبارة عن جزيئات صغيرة من البروتين الدهني تتكون من البروتينات الدهنية ، الفوسفوليبيدات التي تشكل طبقة أحادية على شكل "غشاء" ، دهون أخرى في شكل ثلاثي الجلسرين المشبع والكوليسترول ، والتي ترتبط بالبروتينات الدهنية الأخرى على السطح والتي تؤدي وظائف مختلفة.

مكونات البروتين الرئيسية للكيلوميكرونات هي بروتينات عائلة البروتين الشحمي B ، وخاصة البروتين الشحمي B48 (apoB48).

تتكون الدهون المصاحبة في شكل الدهون الثلاثية بشكل عام من الأحماض الدهنية طويلة السلسلة ، وهي نموذجية لتلك الموجودة في مصادر الأطعمة الدهنية الأكثر شيوعًا.

رسم تخطيطي لبنية Chylomicron (المصدر: Posible2006 عبر ويكيميديا ​​كومنز)

من حيث النسبة المئوية ، فقد تم تحديد أن الكيلومكرونات تتكون أساسًا من الدهون الثلاثية ، ولكنها تحتوي على حوالي 9٪ من الدهون الفوسفورية ، و 3٪ من الكوليسترول ، و 1٪ من apoB48.

يتراوح حجم مجمعات البروتين الدهني هذه بين 0.08 و 0.6 ميكرون في القطر ويتم إسقاط جزيئات البروتين في السائل المائي المحيط بها ، وبالتالي تثبيت الجسيمات ومنع التصاقها بجدران الأوعية اللمفاوية التي تدور من خلالها في البداية..

تدريب

لفهم تكوين أو التولد الحيوي للكلومكرونات ، من الضروري فهم السياق الذي تحدث فيه هذه العملية ، والذي يحدث أثناء الامتصاص المعوي للأحماض الدهنية.

أثناء تناول الدهون ، عندما "تهضم" إنزيمات المعدة الطعام الذي نتناوله ، تتلقى الخلايا المعوية (خلايا الأمعاء) أنواعًا متعددة من الجزيئات ومن بينها جزيئات صغيرة من الأحماض الدهنية المستحلب.

عندما تصل هذه الأحماض الدهنية إلى العصارة الخلوية ، يتم "عزلها" بواسطة بروتينات ربط الأحماض الدهنية المختلفة (FABPs) ، والتي تمنع التأثيرات السامة التي يمكن أن تحدثها الأحماض الدهنية الحرة على سلامة الخلايا.

يتم عادةً نقل الأحماض الدهنية المرتبطة بهذه الطريقة و "توصيلها" إلى الشبكة الإندوبلازمية ، حيث يتم استيرتها إلى جزيء الجلسرين لتشكيل ثلاثي الجلسرين ، والذي يتم تضمينه لاحقًا في الكيلوميكرونات.

التكاثر الحيوي لما قبل الكيلومكرونات أو الكيلومكرونات "الأولية"

أثناء تكوين الكيلومكرونات ، يكون الجزء الأول الذي يتم تكوينه هو ما قبل الكيلوميكرون أو الكيلوميكرون البدائي الذي يتكون من الفوسفوليبيدات والكوليسترول وكميات صغيرة من الدهون الثلاثية والبروتين الدهني الخاص المعروف باسم البروتين الشحمي B48 (apoB48).

هذا البروتين الدهني هو جزء من منتج البروتين لنسخ وترجمة جينات APOB ، المسؤولة عن إنتاج البروتينات الدهنية apo B100 و apo B48 ، والتي تعمل في نقل الشاش في مجرى الدم.

يُترجم ApoB48 إلى ناقل موجود في غشاء الشبكة الإندوبلازمية ، وعند اكتمال هذه العملية ، ينفصل الكيلومكرون البدائي عن الغشاء الشبكي ؛ وبمجرد دخوله في اللومن ، يندمج مع جزيء فقير بالبروتين وغني بالدهون يتكون أساسًا من الدهون الثلاثية والكوليسترول ، ولكن ليس apoB48.

إطلاق ما قبل chylomicron

يتم نقل ما قبل chylomicrons المتكونة كما هو موضح أعلاه من تجويف الشبكة الإندوبلازمية إلى المسار الإفرازي لمجمع جولجي من خلال سلسلة معقدة من الأحداث ، والتي من المحتمل أن تتضمن مستقبلات وحويصلات محددة تعرف باسم حويصلات نقل ما قبل الكيلومكرون..

تندمج هذه الحويصلات مع غشاء وجه رابطة الدول المستقلة لمركب جولجي ، حيث يتم نقلها بفضل وجود الروابط على سطحها ، والتي يتم التعرف عليها بواسطة بروتينات المستقبل على غشاء العضية.

تحويل ما قبل chylomicrons إلى chylomicrons

بمجرد وصولهم إلى تجويف مجمع جولجي ، يحدث حدثان يحولان ما قبل chylomicron إلى chylomicron:

- رابطة صميم البروتين الشحمي AI (apo AI) إلى ما قبل chylomicron الذي يدخل Golgi.

- تغيير نمط الارتباط بالجليكوزيل لـ apoB48 ، مما يعني تغيير بعض بقايا المانوز للسكريات الأخرى.

يتم تحرير الكيلومكرونات "الكاملة" أو "الناضجة" من خلال الغشاء القاعدى للخلية المعوية (المقابل للغشاء القمي ، الذي يواجه الفضاء المعوي) عن طريق اندماج الحويصلات الناقلة مع هذا الغشاء.

بمجرد حدوث ذلك ، يتم إطلاق مادة الكيلومكرونات في الصفيحة المخصوصة من خلال عملية تُعرف باسم "الإخراج العكسي للخلايا" ومن هناك يتم إفرازها في التيار اللمفاوي من الزغابات المعوية ، المسؤولة عن نقلها إلى الدم.

مصير chylomicrons

بمجرد دخول مجرى الدم ، يتم تكسير الدهون الثلاثية الموجودة في الكيلومكرونات بواسطة إنزيم يسمى ليباز البروتين الدهني ، والذي يطلق الأحماض الدهنية وجزيئات الجلسرين لإعادة التدوير داخل الخلايا.

يعتبر الكوليسترول غير المتحلل جزءًا مما يعرف الآن باسم "الجسيمات المتبقية" من الكيلومكرونات أو الكيلومكرونات "الثانوية" ، والتي يتم نقلها إلى الكبد للمعالجة.

المميزات

يستخدم جسم الإنسان ، وكذلك معظم الثدييات ، التركيب المعقد للكيلوميكرونات لنقل الدهون والدهون التي يجب امتصاصها عند تناولها مع الأطعمة الأخرى.

تتمثل الوظيفة الرئيسية للكيلوميكرونات في "إذابة" أو "عدم الذوبان" للدهون من خلال ارتباطها ببروتينات معينة ، من أجل التحكم في تفاعل هذه الجزيئات شديدة الكراهية للماء مع البيئة داخل الخلايا ، والتي تكون في الغالب مائية.

تشير الدراسات الحديثة نسبيًا إلى أن تكوين الكيلومكرونات بين الأنظمة الغشائية للشبكة الإندوبلازمية ومركب جولجي يعزز ، بطريقة معينة ، الامتصاص المصاحب للسكريات الدهنية (الدهون المرتبطة بأجزاء الكربوهيدرات) ونقلها إلى الأنسجة الليمفاوية والدم..

الأمراض المرتبطة بوظائفهم

هناك اضطرابات وراثية نادرة ناتجة عن الإفراط في تناول الدهون (فرط شحميات الدم) والتي ترتبط بشكل أساسي بأوجه القصور في بروتين ليباز البروتين الدهني ، وهو المسؤول عن تحلل أو تحلل الدهون الثلاثية المنقولة بواسطة الكيلوميكرونات.

تُترجم العيوب الموجودة في هذا الإنزيم إلى مجموعة من الحالات المعروفة باسم "فرط كيميائيات الدم" ، والتي لها علاقة بتركيز مفرط من مادة الكيلومكرونات في مصل الدم بسبب تأخر التخلص منها.

العلاجات

الطريقة الأكثر موصى بها لتجنب أو عكس حالة التركيزات العالية من الدهون الثلاثية هي تغيير عادات الأكل المنتظمة ، أي تقليل تناول الدهون وزيادة النشاط البدني.

يمكن أن تساعد التمارين البدنية في تقليل مستويات الدهون المتراكمة في الجسم وبالتالي خفض مستوى إجمالي الدهون الثلاثية.

ومع ذلك ، فقد صممت صناعة الأدوية بعض الأدوية المعتمدة لخفض محتوى الدهون الثلاثية في الدم ، ولكن يجب على الأطباء المعالجين استبعاد أي موانع متعلقة بكل مريض وتاريخه الطبي.

القيم العادية

إن تركيز مادة الكيلومكرونات في بلازما الدم مهم من وجهة نظر سريرية لفهم و "منع" السمنة لدى البشر ، وكذلك لتحديد وجود أو عدم وجود أمراض مثل chylomicronemias.

ترتبط القيم "العادية" للكيلوميكرونات ارتباطًا مباشرًا بتركيز الدهون الثلاثية في المصل ، والتي يجب الاحتفاظ بها عند أقل من 500 مجم / ديسيلتر ، مع 150 مجم / ديسيلتر ، أو أقل ، وهي الحالة المثالية لتجنب الحالات المرضية.

يكون المريض في حالة مرضية من chylomicronemia عندما تكون مستويات الدهون الثلاثية لديه أعلى من 1،000 مجم / ديسيلتر.

الملاحظة الأكثر مباشرة التي يمكن إجراؤها لتحديد ما إذا كان المريض يعاني من نوع من الأمراض المتعلقة باستقلاب الدهون ، وبالتالي المرتبطة بالكيلوميكرونات والدهون الثلاثية ، هو دليل على وجود بلازما دم غائمة ومصفرة. المعروفة باسم "البلازما الدهنية".

من بين الأسباب الرئيسية للتركيز العالي للدهون الثلاثية يمكن العثور على السبب المذكور أعلاه فيما يتعلق بالبروتين الدهني ليباز أو زيادة في إنتاج الدهون الثلاثية.

ومع ذلك ، هناك بعض الأسباب الثانوية التي يمكن أن تؤدي إلى chylomicronemia ، من بينها قصور الغدة الدرقية ، والإفراط في استهلاك الكحول ، والحثل الشحمي ، والعدوى بفيروس نقص المناعة البشرية ، وأمراض الكلى ، ومتلازمة كوشينغ ، والورم النخاعي ، والأدوية ، إلخ.

المراجع

1. فوكس ، سي (2006). فسيولوجيا الإنسان (الطبعة التاسعة). نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية: مطبعة ماكجرو هيل.
2. مرجع المنزل علم الوراثة. دليلك لفهم الظروف الجينية. (2019). تم الاسترجاع من www.ghr.nlm.nih.gov
3. جوشال ، إس ، ويتا ، جيه ، زونج ، جيه ، فيليرز ، دبليو دي ، وإيكهارت ، إي (2009). تعزز Chylomicrons امتصاص الأمعاء للسكريات الدهنية. مجلة أبحاث الدهون ، 50 ، 90-97.
4. Grundy ، SM ، & Mok ، HYI (1976). تخليص الكيلومكرون في الإنسان العادي ومفرط شحميات الدم. الأيض ، 25 (11) ، 1225-1239.
5. جايتون ، أ ، وهال ، ج. (2006). كتاب علم وظائف الأعضاء الطبي (الطبعة 11). شركة Elsevier Inc.
6. Mansbach، CM، & Siddiqi، SA (2010). التولد الحيوي للكيلوميكرونات. Annu. القس فيسيول. ، 72 ، 315 - 333.
7. وود ، بي ، إيمايتشي ، ك ، نولز ، جيه ، ومايكلز ، ج. (1963). التركيب الدهني للكلومكرونات البلازمية البشرية ، 1963 (أبريل) ، 225-231.
8. زلفرسميت ، دي بي (1965). تكوين وبنية اللمف Chylomicrons في الكلب ، الجرذ ، والإنسان. مجلة التحقيقات السريرية ، 44 (10) ، 1610-1622.