CEVA Kreditní kurz: Lipidy
1
Lipidy
Do skupiny lipidů patří látky poměrně různorodého složení (viz schéma Přehled lipidů na konci kapitoly),
většina z nich jsou estery mastných kyselin s různými alkoholy. Společnou vlastností lipidů je jejich relativní
nerozpustnost ve vodě a dobrá rozpustnost v tzv. tukových rozpouštědlech, tj. v nepolárních rozpouštědlech
typu éteru, benzenu, chloroformu.
Z lipidů uvedených v tabulce mají z klinicko-biochemického hlediska význam především mastné kyseliny,
triacylglyceroly, triglyceridy, cholesterol, fosfolipidy (fosfatidy) a sfingolipidy, z hlediska rutinní klinickobiochemické
praxe pak triacylglyceroly a cholesterol ve všech formách.
Tělesné lipidy pocházejí z
 tuků v potravě, které byly stráveny, vstřebány ve střevě a chemicky pozměněny
 vlastní biosyntézy ze sacharidů a z proteinů.
V krvi se lipidy nacházejí ve formě lipoproteinů, tj. kombinovány s proteiny. Takto se stávají rozpustnými ve
vodě a mohou být transportovány ve vodném prostředí (plazmě).
Hlavní „dopravní” prostředky lipidů v plazmě jsou pro:
Volné mastné kyseliny: albumin
Triacylglyceroly exogenní (z potravy): chylomikrony
Triacylglyceroly endogenní (vlastní
syntéza):
VLDL
Cholesterol: chylomikrony, VLDL, LDL, HDL
Význam lipidů je široký, jak lze usoudit i z uvedených příkladů:
 triacylglyceroly (TG, TAG) představují hlavní zásobu energie a jsou významným zdrojem energie
 fosfolipidy a cholesterol se vyskytují ve značném množství v membránách buněk a buněčných
organel (strukturní lipidy), cholesterol je navíc prekursorem steroidních hormonů (viz)
 lipidy mají izolační vlastnosti (ochrana orgánů před mechanickým šokem, tepelná izolace, usnadňují
tok elektronů podél nervových drah)
Všechny plazmatické lipidy se vážou na bílkoviny (apoproteiny) a takto vzniklé „makromolekuly“ se nazývají
lipoproteiny. Vazbou na bílkoviny se stanou lipidy rozpustnými ve vodném prostředí a mohou být
transportovány v extracelulární tekutině. Apoproteiny dále hrají důležitou roli v metabolismu lipoproteinů
(působí jako aktivátory enzymů) a také se vážou na buněčné receptory a umožňují prostup lipidů do
cílových buněk. Rozeznává se několik typů apoproteinů, které se označují velkými písmeny: A, B, C, D, E,
F, G, z nichž v rutinní biochemické laboratorní praxi se stanovují zejména apoproteiny typu A a B.
Plazmatické lipoproteiny se liší svou hustotou, relativním obsahem jednotlivých lipidů, typem bílkoviny
(apoproteinu) a některými dalšími vlastnostmi. Dělení lipoproteinů do jednotlivých tříd vychází obvykle
z rychlosti sedimentace při ultracentrifugaci. Při elektroforetickém dělení se dosahuje vyššího počtu frakcí
než při ultracentrifugaci, též názvosloví při tomoto způsobu dělení je odlišné.
Třídy lipoproteinů na základě dělení metodou ultracentrifugace
 CL (ChyLomikrony, ChyLomikra)
 VLDL (Very Low Density Lipoproteins = lipoproteiny o velmi nízké hustotě)
 LDL (Low Density Lipoproteins = lipoproteiny o nízké hustotě)
 IDL (Inermediate Density Lipoproteins = lipoproteiny o střední hustotě)
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
2
 HDL (High Density Lipoproteins = lipoproteiny o vysoké hustotě)
Poznámka I: ultracentrifugací lze rozlišit ještě CL remnants (remnantní čili zbytková/é chylomikra/chylomikrony)
Poznámka II: mezi hustotou a velikostí molekuly je vztah nepřímo úměrný – čím vyšší hustota, tím menší molekula a naopak
Apo(lipo)proteiny
Vlastnosti lipoproteinů jsou převážně určeny jejich bílkovinnou částí – apo(lipo)proteiny. Tabulka na
následující straně ukazuje některé základní vlastnosti apoproteinů. Rovněž apoproteiny vykazují, jako jiné
bílkoviny, polymorfismus, což v některých případech má závažné dopady na metabolismus lipidů a zdravotní
stav jedince.
Apo(lipo)
protein
Výskyt Místo
syntézy
Moleku
lární
hmot
nost [D]
AK CH Funkce Střední
normální
koncentrac
e v plazmě
[mg/l]
A A-I HDL,
chylomikrony
Tenké střevo,
játra
28 300 243 11 Aktivace lecitin cholesterol
acyltransferázy (LCAT),
transport lipidů, ligand pro
HDL receptor, stabilizace
prostacyklinů, strukturální
bílkovina
1000 – 1600
A-II HDL Tenké střevo,
játra
17 000 77 1 Strukturální bílkovina, ligand
pro HDL receptor, aktivace
jaterní lipázy?
300 – 500
A-IV Chylomikrony,
HDL, VLDL,
frakce séra
s volnými
lipoproteiny
Tenké střevo 46 000 376 ? Aktivace LCAT, ligand pro
HDL receptor, metabolismus
triacylglycerolů
asi 150
B B 100 LDL, VLDL Játra 549 000 4536 2 Sekrece triacylglycerolů a
cholesterolu z jater a
tenkého střeva, absorpce
lipidů, vazba na B/E
receptor, aktivace lysolecitin
acyltransferázy
500 - 900
B 48 Chylomikrony Tenké střevo 265 000 - 2 Střevo
Vazba na B,E-receptor
C C-I Chylomikrony,
VLDL, HDL
Játra,
nadledviny
6 500 57 19 Potlačení vazby vznikajících
lipoproteinů na LDL receptor
a na LRP, aktivace LCAT
<100
C-II Chylomikrony,
VLDL, HDL
Játra 8 800 79 19 Aktivace LPL 30 – 80
C-III0,1,2 Chylomikrony,
VLDL, HDL
Játra 8 900 99 11 Inhibice LPL aktivity,
interference s lipoproteiny
na jaterních receptorech
80 – 150
D HDL3 Ledviny,
pankreas,
střevo, mozek,
varlata,
nadledviny
2 000 - 3 LCAT aktivátor asi 100
E VLDL,
chylomikra
Játra,periferní
tkáně
36 500 299 19 Vazba na B/E a E receptory
Odstranění cholesterolu
s periferních buněk
30 – 50
(a) Lp(a) Játra 270 000 -
700 000
8 ? <300
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
3
Podrobný popis apolipoproteinů, jejich výskyt, místo syntézy,
funkce a vlastnosti
Vysvětlivky: AK = aminokyseliny (počet), CH = chromosom (číslo)
Tři hlavní funkce apolipoproteinů
 Jsou to strukturální částice/elementy amfipatických lipoproteinů, s hydrofobní stranou v kontaktu
s vodním prostředím plazmy, což umožňuje transport ve vodě nerozpustných lipidů.
 Slouží jako ligandy (ve smyslu ligand = signální spouštěcí molekula vázající se na vazebné místo
cílového proteinu). Vážou se na specifické lipoproteinové receptory na povrchu prakticky všech
somatických buněk. Vazba apoproteinu na lipoproteinový receptor je prvním krokem k využití lipidů
buňkou.
 Některé apoproteiny (apo A-I, C-I a C-II) jsou kofaktory lipolytických enzymů (lecitin cholesterol
alcyltransferázy = LCAT, lipoproteinové lipázy = LPL) a zúčastňují se tak přímo lipoproteinového
metabolismu.
Jednotlivé apoproteiny
(srovnej s tabulkou na předchozí straně)
A-I
Tvoří se v tenkém střevě a v játrech
v přibližně stejných množstvích. Je to hlavní
komponenta třídy HDL, tvoří přibližně 30%
HDL částice. Hlavní fyziologickou funkcí je
příjem/odnímání volného cholesterolu
z buněk/buňkám a slouží také jako kofaktor
v reakci LCAT . Tyto procesy jsou důležité
pro transport cholesterolu zpět do jater,
což je činnost známá jako reversní
cholesterolový transport.
A-II
Tvoří se podobně jako A-I v tenkém střevě a v játrech. Je to druhý nejznámější apolipoprotein třídy
HDL, jeho funkce není dosud známa.
A-IV
Apo A-IV se nalézá především ve vazbě s chylomikrony, ale také v malých HDL a ve frakci séra
neobsahující lipoproteiny. Ve chvíli, kdy HDL absorbují produkty lipolýzy lipoproteinů bohatých na
triacylglyceroly, oddělí se apo A-IV od HDL a mohou se vrátit do lymfy. Apo A-IV se rovněž účastní
reverzního cholesterolového transportu jako aktivátor LCAT.
Apo B
Apo B je hlavní komponentou LDL a IDL a je rovněž důležitou komponentou VLDL a chylomiker. Vyskytuje
se ve dvou formách
Umělecké ztvárnění molekuly Apolipoproteinu AI (Apo AI
ve vodě)http://www.komsta.net/chemwalls/apolipo2-1280.jpg
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
4
 apo B 100, která se nachází ve VLDL a LDL, tvoří se v játrech; vazby s lipidovým jádrem částice
jsou extrémně stabilní; zřejmě díky této silné vazbě k lipidovému jádru se apo B nevyměňuje
během metabolismu mezi jednotlivými lipoproteiny
 apo B 48, která se nachází v chylomikrech a tvoří se v játrech jako N-terminální polovina apo B
100.
Apo B se zdá být nezbytný pro tvorbu lipoproteinů bohatých triacylglyceroly, současně je také ligandem B, E
receptoru (LDL receptor). Existuje genetický polymorfismus apo B, vedoucí k různým afinitám k tomuto
receptoru a tím následně k různým rychlostem katabolismu LDL v buňkách..
Apo C
Tvoří se převážně v játrech. Tato třída apolipoproteinů obsahuje tři malé peptidy značené C-I, C-II a C-III,
které se téměř vždy vyskytují pospolu. Nacházejí se především v HDL. V přítomnosti lipoproteinů bohatých
na triacylglyceroly dojde k přenosu apo C do těchto částic a k jejich opětnému uvolnění po hydrolýze
triacylglycerolů. C-I aktivuje LCAT a inhibuje fosfolipázu A2, C-II je hlavním kofaktorem lipoproteinové lipázy
a C-III chrání tzv. zbytky (remnants) od předčasného odklizení játry a inhibuje aktivitu endoteliální
lipoproteinové lipázy.
Apo E
Tvoří se převážně v játrech a je distribuován rovnoměrně mezi VLDL a HDL částice. Podobně jako u apo C
dochází i u apo E k výměnám mezi těmito hustotními třídami. Působí jako ligand pro dva rozdílné receptory,
a to pro zbytkový (remnant) receptor a pro B, E receptor. K receptoru B,E má významně vyšší afinitu než
apo B. Existuje genetický polymorfismus, jsou známy 3 alely (označené -2, -3 a -4) jejichž produktem
jsou tři proteiny lišící se v jedné aminokyselině a v afinitě k receptoru. Alela -2 provází hypetriglyceridémii a
alela -4 hypercholesterolémii.
Apoprotein (a)
Glykoprotein s vysokým obsahem kyseliny neuraminové, rozpustný ve vodě. Molekulová hmotnost je
variabilní a pohybuje se mezi 300 až 700 kD. Je syntetiován v játrech.
V populaci se vyskytuje více jak 30 izoforem apo(a) lišících se velikostí. Podle jejich relativní elektroforetické
pohyblivosti vzhledem k apo B, jsou nejčetnější typy označeny F (fast, rychlý), B (stejně rychlé jako apo B)
a S1 až S4 (slow, pomalý).
Metodami molekulární biologie bylo zjištěno, že apo(a) vykazuje vysokou homologii s plasminogenem
(serinová proteáza) i s faktorem XII, tkáňovým aktivátorem plasminogenu a protrombinem. Na rozdíl od
plasminogenu nemůže však být apo(a) konvertován tkáňovým aktivátorem plazminogenu (tPA), urokinázou
nebo streptokinázou na aktivní proteázu. Přesto existují důkazy, že apo(a) proteázovou aktivitu vykazuje, i
když s různou substrátovou specifitou. Z uvedené podobnosti molekul se soudí, že apo(a) může být spojkou
mezi trombolytickým a aterogenním systémem, mezi lipidovým metabolismem a koagulací. Tuto hypotézu
podporuje fakt, že protein apo(a) je vysoce aterogenní: koncentrace Lp(a) nad 300 mg/l zdvojnásobuje
koronární riziko a zpětinásobuje ho v případě, že je rovněž zvýšena hladina LDL cholesterolu.
Metody stanovení apolipoproteinů
Pro prognostiku vývoje poruchy v metabolismu lipidů má význam především stanovení apolipoproteinu A-I a
apolipoproteinu B (apo B 100). Tyto bílkoviny se stanovují imunochemicky, v rutinní praxi většinou
(homogenní) zákalovou metodou v roztoku, tj. turbidimetricky (imunotrubidimetrie). Používají se specifické
protilátky od různých výrobců (Dako, Orion, Immunotech). Metody lze automatizovat (automatické
biochemické analyzátory), případně lze používat specializované fotometry různých výrobců i běžné
fotometry či nákladnější, ale přesnější, nefelometry.
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
5
Lipoproteiny
Mnoho materiálu v následujícím textu o lipoproteinech je převzato z publikace prof. Aufenanger Johanes,
MD, Zawta Bernd, PhD: Lipoproteins, Fundamentals in Laboratory Medicine, Roche Diagnostics GmbH
Jednoduchá, leč vše vysvětlující rovnice má tvar: apolipoprotein + lipid = lipoprotein
Složení jednotlivých tříd lipoproteinů
Chylomikra VLDL LDL HDL
Lipoprotein/apolip
oprotein
C, B, A C, B (E, D, A) B (C, E, D, A) A (C, B, D, E)
Triacylglyceroly 0,86 0,53 0,06 0,04
Cholesterol 0,02 0,07 0,08 0,04
Cholesterol-ester 0,03 0,14 0,42 0,15
Fosfolipidy 0,07 0,18 0,22 0,30
Proteiny 0,02 0,08 0,22 0,47
Vysvětlivky: v tabulce je uvedeno procentové zastoupení jednotlivých lipidů a celkových proteinů; je
uvedeno zastoupení apoproteinů (před závorkou je uvedena převažující složka); uváděné složení
jednotlivých lipoproteinů se může poněkud lišit podle autorů
Další pohled na některé vlastnosti lipoproteinů
Lipoprotein Flotace () v
[g/ml]
Obsah lipidů (L)
[%]
Obsah proteinů (P)
[%]
Poměr P/L
Chylomikra 0,95 g 98 – 99,5 9,5 – 2 1 : 100
VLDL 0,95 – 1,006 90 – 92 8 - 10 1 : 9
IDL 1,006 – 1,019 různý různý není konstantní
LDL 1,019 – 1,063 80 20 1 : 4
HDL 1,063 – 1,210 50 50 1 : 1
HDL1 (HDLC) 1,055 - 1,085
HDL2 1,063 – 1,120
HDL3 1,120 – 1,210
Lp(a) 1,055 – 1,110 80 20 1 : 4
Flotace odkazuje na ultracentrifugaci v solném gradientu: částice se „vznášejí“ tj. „flotují“ v roztoku o
uvedené hustotě, čili v podstatě vyjadřuje relativní hustotu konkrétní třídy částic. Tato hustota se pohybuje
mezi hustotou lipidů (<99 g/ml) a hustotou bílkovin (>1,28 g/ml). Rozdíly v hustotě jsou způsobeny různým
poměrem protein-lipid (P/L) v jednotlivých částicích. Čím větší obsah lipidů, tím lehčí částice.
Chylomikrony
Tvoří se v tenkém střevě v buňkách střevní mukózy, především jako reakce na lipidy přijaté
potravou. Syntéza neprobíhá kontinuálně a závisí na množství neutrálních tuků, které mají být
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
6
absorbovány. Chylomikrony transportují triacylglyceroly přijaté potravou (exogenní). Na séru
stojícím přes noc při 4 °C tvoří krémovou vrstvu.
VLDL
Tvoří se v játrech a transportují většinu triacylglycerolů tvořených (endogenní) lipogenesou.
IDL
U zdravých jedinců se vyskytují ve velmi nízkých koncentracích. Tvoří se při metabolismu VLDL (jsou
produktem metabolismu VLDL). Poměr P/L je nekonstantní.
LDL
Tvoří se v metabolismu VLDL (jsou produktem metabolismu VLDL). Přenášejí většinu cholesterolu
nacházejícího se v krvi. LDL částice se liší ve velikosti, hustotě, složení a fyzikálně chemických vlastnostech.
Lze rozlišit až 15 různých frakcí, ale většinou se rozlišují
 velké lehké LDL (obsahují kolem 2750 molekul cholesterolu na jednu apo B molekulu),
 malé husté LDL (obsahují kolem 650 cholesterolových molekul na molekulu apo B) a
 intermediární LDL, s vlastnostmi mezi výše jmenovanými LDL.
Složení v LDL částicích se liší od osoby k osobě. U lidí s normálními hodnotami lipidů se nachází přibližně
stejné množství velkých a malých LDL.
HDL
Tvoří se v prekurzorové formě (prvotní diskoidní forma) v tenkém střevě a v játrech a je přeměňován na
konečnou (sférickou) formu v plazmě. Podle složení, morfologie a funkčních vlastností se rozlišují tři
subfrakce: HDL1, zvaná též HDLC, dále HDL2 a HDL3.
Lp(a) = Lipoprotein (a) (s lipoproteinem asociovaný antigen)
Obdobné složení jakou mají částice LDL, k apo B obsahuje navíc apoprotein(a).
Schématické znázornění lipoproteinů
Užitečné adresy:
http://erkki.kennesaw.edu/schem220/lipoprotein.g
if
http://search.live.com/images/results.aspx?q=lipo
protein&FORM=BIRE#
Vybrané obrázky
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
7
Metabolismus lipoproteinů
Během metabolismu lipoproteinů dochází v krevním řečišti k intenzivním výměnám mezi jednotlivými třídami
lipoproteinů, a to jak apoproteinů (zejména C rodiny), tak lipidů (cholesterolu, fosfolipidů). Tyto výměny
úzce souvisí s intravaskulární degradací lipoproteinů a jejich využitím periferními tkáněmi. Jedná se o značně
komplikovaný proces, který v tomto textu může být pouze schematicky naznačen (viz následující schéma).
Metabolismus lipoproteinů
Během metabolismu lipoproteinů dochází v krevním řečišti k intenzivním výměnám mezi jednotlivými třídami
lipoproteinů, a to jak apoproteinů (zejména C rodiny), tak lipidů (cholesterolu, fosfolipidů). Tyto výměny
úzce souvisí s intravaskulární degradací lipoproteinů a jejich využitím periferními tkáněmi. Jedná se o značně
komplikovaný proces, který v tomto textu může být pouze schematicky naznačen (viz následující schéma).
Enzymy a transportní proteiny v lipoproteinovém metabolismu
*)
Jaterní LCAT katalyzuje esterifikaci hydroxylové skupiny lipoproteinového cholesterolu přenosem mastné kyseliny z C-2 pozice lecitinu.
Lecitin je všeobecný název pro skupinu žlutohnědých lipidových substancí nacházejících se v živočišných a rostlinných tkáních a ve
vaječném žloutku, složených s kyseliny fosforečné, cholinu, mastných kyselin, glycerolu, glykolipidů, triacylglycerolů a fosfolipidů
(fosfatidlycholinu, fosfatidyl etanolaminu a fosfatidylinositolu – viz tabulka na konci kapitoly).
Chylomikrony
Jsou bohaté triacylglyceroly (přijaté potravou), obsahují zejména apoproteiny A-I, A-II, A-IV a B48. Proteiny
a fosfolipidy spolutvořící chylomikrony se syntetizují v enterocytech. Kapacita syntézy je omezena, takže se
vrůstající nabídkou triacylglycerolů nedochází k produkci vyššího počtu částic, ale k růstu jejich velikosti (až
do 1 m). Chylomikrony vstupují do systémové cirkulace prostřednictvím ductus thoraticus a poté
recirkulují do jater. Zpočátku chylomikrony nemají žádné apolipoproteiny, takže mohou být přijaty jaterními
receptory. Po vstupu do krve ztrácejí apo A-IV a A-I a naopak získávají apo C a apo E. Apo C-I aktivuje
lipoproteinovou lipázu (LPL) v kapilární stěně, která hydrolyzuje většinu triaclyglycerolů v jádru chylomiker.
Uvolněné mastné kyseliny jsou vychytávány zejména tukovou tkání a svalovými buňkami. Povrchové
komponenty (apo C, A-I a také určité množství volného cholesterolu, fosfolipidy) se stávají nadbytečnými a
jsou uvolněny. Výsledné lipoproteinové komplexy náleží do třídy HDL. Chylomikronové zbytky jsou
rozeznávány odklízecími/zbytkovými receptory hepatocytů, které rozpoznávají apo E a jsou v játrech
degradovány.
Enzym/protein Kofaktor Funkce
Postheparinové lipázy (PHL)
Lipoproteinová lipáza (LPL)
Jaterní triacylglycerolová lipáza
(HTGL)
Fosfolipázy
Apo C-II
Žádný kofaktor
Hydrolýza exogenních triacylglycerolů
v chylomikrech.
Hydrolýza triacylglycerolů a fosfolipidů v IDL
a HDL.
Hydrolýza fosfolipidů, nejasná funkce
v metabolismu lipoproteinů
Lecitin-cholesterolacyltransferáza
(LCAT)
Apo A-I
(Apo A-IV, C-I, D)
Tvorba více jak 80% esterů cholesterolu z
volného cholesterolu a lecitinu*)
, konverze
HDL3 na HDL2
Přenašečové proteiny
Protein přenášející estery
cholesterolu
Protein přenášející fosfolipidy
Reaktant HDL/LCAT komplexu, výměna
esterů cholesterolu z HDL za triacylglyceroly
VLDL, výměna a přenos lipidů z jádra/core
(částice)
Výměna fosfolipidů mezi lipoproteinovými
třídami, účast v transportu vitamínů
rozpustných v tucích (tj. vitamínu E)
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
8
VLDL a LDL
Endogenně tvořené lipidy vstupují do plazmy ve formě VLDL. Obsahují apo B 100, apo E a peptidy C.
Rovněž VLDL mění své apoproteinové složení během působení lipoproteinové lipázy což vede k tvorbě
malých částic bohatých na cholesterol a chudých na triacylglyceroly. Tyto částice jsou známy jako VLDL
zbytky či IDL. Jsou částečně vychytávány játry a částečně jsou přeměňovány na LDL, když během tohoto
procesu ztrácejí apo E a apo C. Odstranění peptidů C a další přeměna na LDL je spojeno s aktivitou LPL či
H-TGL (triglyceridové hydrolázy). U lidské populace asi 80% prekurzorů LDL přechází přímo do jater, méně
než 20% VLDL je přeměněno na LDL. Prekurzory bohaté na apo E se vážnou tímto proteinem na jaterní B,E
receptor, IDL a LDL se vážnou prostřednictvím B 100.
Jediným apoproteinem, který zůstává v částici během celého procesu je apo B, který se v závěru stává
prakticky jediným apoproteinem v LDL. LDL dopravuje do periferních buněk cholesterol a další LDL složky,
včetně vitamínů rozpustných v tucích. Nicméně velká část LDL znovu prochází játry. Kolem 60-90%
katabolismu LDL je zprostředkováno receptory, 10-40% je odstraňováno z plazmy tzv. odklízecí/scavenger
cestou. Rozsah katabolismu LDL závisí jak na apo B,E receptorech, tak na afinitě ligandu apo B. Bodová
mutace genu produkujícího apo B 100 má za následek značně sníženou schopnost vazby LDL na receptor.
Vzhledem k tomu, že každá LDL částice obsahuje pouze jednu apo B 100 molekulu, může tato mutace
ovlivnit polovinu všech LDL částic. Tyto částice pak v krvi převládají, protože jsou degradovány mnohem
pomaleji.
Malé částice LDL se vážnou
méně efektivně prostřednictvím
B 100 E receptoru, přežívají
tedy v krevním oběhu déle, více
podléhají změnám, a proto jsou
více aterogenní než velké
částice LDL. Tyto malé LDL
částice jsou rovněž spojeny
s diabetem mellitus, Jejich
přítomnost je předzvěstí vzniku
diabetu 2. typu. Při převaze
malých LDL částic se rovněž
vyskytuje hypertriglyceridemie a
snížená koncentrace HDL
cholesterolu. Zvýšený výskyt
malých LDL částic je spojen jak
s již zmíněným diabetem 2.
typu, tak se vzrůstajícím věkem,
s nesprávnou dietou (dieta se
sníženým obsahem tuků vede
k redukci těchto částic), do
určité míry je i geneticky
předurčen.
Video endocytózy LDL a působení LPL na LDL na adrese http://biofxs.com/endocytosis3small.html
Poznámka: lze si všimnout, že povrch lipoproteinu tvoří apoprotein, volný cholesterol a
fosfolipidy (lipofilní konec molekuly mají orientovaný dovnitř částice, hydrofilní konec vně)
částice), jádro lipoproteinu pak tvoří zcela hydrofobní/lipofilní triacylglyceroly a estery
cholesterolu. Tímto uspořádáním je zajištěna rozpustnost částice ve vodných roztocích.
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
9
Zjednodušené schéma metabolismu lipoproteinů
Poznámka: schéma je značně zjednodušeno, není např. zakreslena diskoidní forma HDL (nascentní HDL), úplné složení lipoproteinů,
konkrétní výměna apolipoproteinů a lipidů je neúplná, jsou vynechány meziprodukty, vazba na receptory, působení enzymů atd.
V principu jsou zřejmé: vzájemné předávání obsahu, vychytávání cholesterolu z periferních buněk částicemi HDL,i hlavní metabolické
cesty. Podrobněji k metabolismu lipidů a liporoteinů viz např.: www.is.muni.cz/do/1499/el/estud/fsps/js06/t031/Metabolismus_tuku.pdf
Výborná stránka o lipoproteinech (včetně videí): http://www.ks.uiuc.edu/Research/Lipoproteins/
Velmi pěkná prezentace o cholestrolu, lipoproeinech atd.:
http://www.google.cz/url?sa=t&rct=j&q=estery%20cholestrolu&source=web&cd=2&ved=0CCoQFjAB&url=http%3
A%2F%2Fwww.lf2.cuni.cz%2FUstavy%2Fbiochemie%2Fvyuka%2Fcholesterol.ppt&ei=fYmaT8_MKsqD-
wa1ye3nDg&usg=AFQjCNHaExmKivMvLHinRWqkOsPbZXDdHQ
HDL a reverzní transport cholesterolu
Vystopovat metabolické cesty HDL je velmi obtížné, protože HDL neobsahuje žádné specifické složky, které
by zůstávaly v částici v konstantním množství. Zdroji prekursorů HDL jsou nascentní (nově vytvořený) HDL
syntetizovaný v játrech a povrchové zbytky vzniklé degradací chylomikronů. Jejich skladba je shodná:
HDL
VLDL
VLDL
zbytek/
IDLLDL
periferní
buňka
střevní
buňka
CHYLOMIKRA
chylomikronové
zbytky
jaterní
buňka
B100
1001
001
00
10
0
B100
10010
010
010
0
C E
A
A B48 B48E
E
CE
C
E
C
E
A
C
E
chol+ estery
fosfolipidy
chol+ estery
fosfolipidy
cholesterol
cholesterol
TG
TG
odklízecí
buňka
odklízecí
buňka
Vysvětlivky:
hlavní metabolická cesta; oboustranná šipka značí, že se HDL v daném orgánu tvoří i vylučuje
vzájemná výměna komponent (Apo B se nevyměňuje!)
LDL je částečně zpracováván játry
odklízení částic nadbytku odklízecími/zametacími buňkami (přes tzv. „scavenger“ receptory)
Tvorba A-I, A-II,
B-100, B-48, C-I,
C-II, C-III, E,
apo(a)
Tvorba A-I, A-II
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
10
fosfolipidy, volný cholesterol a apo A-I jsou uspořádány do dvou vrstev, takže výsledná konstituce se
v elektronovém mikroskopu jeví jako disk. Nazývají se proto diskoidní HDL.
Nejdůležitější biologickou funkcí HDL je udržení cholesterolové homeostázy: odnímání volného cholesterolu
periferním buňkám a jeho esterifikace, aby mohl být přenesen do VLDL zbytků a transportován do jater
k eliminaci. Tento děj je řízen tzv. komplexem reverzního transportu cholesterolu, který sestává z lecitin
cholesterolové acyltransferázy (LCAT), apoproteinů A-I, E a D, určitých proteinů přenášejících lipidy (protein
přenášející estery cholesterolu – CETP) a systému monocyty/makrofágy.
HDL částice bohaté volným cholesterolem poskytují substrát enzymu esterifikujícímu cholesterol – LCAT.
Během tohoto procesu se utvářejí sférické částice jako výsledek ukládání esterů cholesterolu do
hydrofobního jádra HDL.
Protein přenášející estery cholesterolu (CETP) přenáší estery cholesterolu vzniklé činností LCAT do
lipoproteinů bohatých triacylglyceroly, především do VLDL zbytků, se kterými přecházejí do jater.
Triacylglyceroly a fosfolipidy HDL jsou hydrolyzovány jaterní triacylglycerolovou hydrolázou (H-TGL) za
vzniku menších a těžších částic (HDL3), které mohou velmi snadno vychytávat buněčný cholesterol a jsou
lepším substrátem pro LCAT. HDL2 vznikají pravděpodobně z HDL3:
obohacují se estery cholesterolu (z reakce LCAT) a příjmem
triacylglycerolů výměnou za estery cholesterolu (CETP reakce).
Tato transformace vyžaduje nejenom příjem cholesterolu, ale také
inkorporaci molekuly apo A-I na částici. Poměr A-I/A-II je v HDL2
třídě vyšší než ve třídě HDL3.
Existuje úzký vztah mezi aktivitou lipolytických enzymů (LPL a HTGL)
a koncentrací HDL. V případě deficience LPS nebo slabě
metabolizovatelných VLDL dochází ke snížení tvorby HDL2. Se vzrůstem katabolismu VLDL vzrůstá i
katabolismus HDL. Aktivita H-TGL je inhibována estrogeny
a stimulována androgeny. Ženy mají proto zvýšenou opačnou přeměnu, tj. HDL2 na HDL3, což vysvětluje
vyšší koncentrace HDL u premenopausálních žen. Je rovněž zvýšena syntéza apo A-I. U některých
hypertriacylglycerolemií je zpomalena výměna apo C mezi VLDL a HDL. Na druhé straně mnoho
triacylglycerolů je vyměňováno za estery cholesterolu. HDL bohaté na triacylglyceroly jsou rychle
katabolizovány H-TGL. To vysvětluje negativní vztah mezi koncentrací HDL a triacylglycerolemií.
V reverzním transportu cholesterolu hrají důležitou roli makrofágy. Akumulace cholesterolu stimuluje tyto
buňky k syntéze velkého množství apo E, který je vylučován ve formě apo E/fosfolipidových disků a slouží
jako akceptor cholesterolu nezávislý na HDL. Během esterifikace cholesterolu v reakci s LCAT inkorporují
HDL z těchto disků apo E. Tyto cholesterol ester- a apo E-bohaté HDL jsou pravděpodobně rozpoznávány
přednostně apo E receptorem v játrech a vychytávány.
Tyto mechanismy mohou vysvětlovat protektivní funkci HDL proti ateroskleróze. Rovněž mohou vysvětlit
inversní vztah mezi koncentrací HDL rizikem kardiovaskulárního onemocnění, nalezený četnými
epidemiologickými studiemi. Nicméně stále ještě nevíme, zda existuje vztah mezi efektivitou reverzního
transportu cholesterolu a koncentrací HDL v plazmě.
Nascentní HDL
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
11
Zjednodušené schéma metabolismu lipoproteinů
Lipoprotein(a)
O metabolismu lipoproteinu(a) je známo poměrně málo. Apo(a)-mRNA se nachází v játrech, ve stopách
v mozku a ve varlatech. Význam přítomnosti této nukleové kyseliny v posledních dvou jmenovaných
orgánech je nejasný. Jediným významným místem syntézy apo(a) jsou játra. Játra jsou i nejvýznamnějším
producentem apo B 100, druhého apoproteinu nacházejícího se v Lp(a). Výsledky experimentů naznačují, že
apo(a) je secernován hepatocyty a na LDL částice se váže extracelulárně. Degradační cesta Lp(a) není
jasná. Principiálně může být Lp(a) vychytáván LDL receptorem, ale zdá se, že tato degradační cesta hraje
pouze podřadnou roli in vivo. Do nedávna se předpokládalo, že místem degradace Lp(a) mohou být další
členové rodiny LDL receptorů (tj. VLDL receptor, receptor pro protein příbuzný LDL, megalin). Bez ohledu
na otázku molekulárního receptoru pro Lp(a) není zodpovězena ani otázka orgánu, ve kterém je Lp(a)
štěpen. Pozornost se nyní upírá na ledviny, jako možné místo katabolismu Lp(a).
Lp(a) může mít přímý aterogenní účinek. Díky své strukturální podobnosti s plasminogenem může mít
apo(a) trombogenní účinek. Mechanismus účinku aterogenního efektu však dosud není znám, existují
vysvětlující hypotézy, které mají své pro i proti. Každopádně platí, že lidé s vysokým Lp(a) (nad 300 mg/l) a
zvláště lidé s vysokým Lp(a) i LDL současně mají obzvláště vysoké riziko kardiovaskulárního onemocnění.
Schematický molekulární model LDL částice
Jednotlivé barvy představují
tmavě modrá = fosfatidylcholin
světle modrá = sfingomyelin
tmavě žlutá = estery cholesterolu
červená = cholesterol
zelená = triacylglyceroly
šedá = apolipoprotein B-100
Jednotlivé lipidy viz schéma na str. 11-19
Zdroj:
http://www.lce.hut.fi/research/sysbio/biospectroscopy/lipoprotein/
*
*
*
játra
VLDL
LDL Cholesterol do
buněk
Triaclyglyceroly
do buněk
Lipoproteinová
lipáza
Přebytek
cholesterolu z
buněk
HDL
* Využití prostřednictvím endocytózy
zprostředkované receptory
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
12
Úloha lipoproteinových receptorů
Receptory na povrchu buněk hrají klíčovou roli v metabolismu lipoproteinů. Lipoproteinové receptory jsou
rozhodující pro udržení homeostázy plazmatických lipoproteinů a pro buněčný metabolismus. Nejlépe
prozkoumaným je LDL receptor (apo B, E receptor). Jedná se o glykoprotein vyskytující se na většině
tělesných buněk. Nejvyšší hustota receptorů je v nadledvině a ve vaječnících, ale nejvyšší počet receptorů
LDL obsahují játra. LDL receptory se kupí/hromadí v tzv. coated pits (potažených jamkách), které se po
vazbě LDL dostanou do nitra buňky ve formě endosomů ((buněčná organela, do níž putují endocytotické
váčky). Uvnitř buňky se receptory oddělí od ligandů a mohou být znovu použity (recyklace receptorů).
Endosomy se sloučí/sfúzují s lyzosomy, které obsahují paletu enzymů, schopných rozštěpit proteiny a lipidy,
zvl. estery cholesterolu. Volný cholesterol inhibuje syntézu jak receptorů, tak HMG-CoA reduktázy, tzn., že
receptory jsou regulovány obsahem cholesterolu a požadavky buněk na cholesterol. Přebytek cholesterolu je
esterifikován mastnými kyselinami acyl CoA acyltransferázou (ACAT) a převeden na skladovací formu. To
chrání buňky před jejich zahlcením volným cholesterolem.
Kromě apo B 100, hlavního apolipoproteinu LDL, váže LDL receptor také apo E, a proto se nazývá apo
B100-E receptor.
Lipoproteiny bohaté apo E se vážou 100x silněji, čehož výsledkem je akcelerace vychytávání VLDL zbytků a
IDL. LDL receptor má dvě funkce: doručení cholesterolu do buněk a tkání (regulované poptávkou) a regulaci
hladiny cholesterolu v krevním řečišti.
Pacienti s kongenitální receptorovou deficiencí jsou schopni katabolizovat chylomikronové zbytky a další
lipoproteiny obsahující apo E. Umožňuje to LDL receptorový protein (LRP). LRP je multifunkční receptor:
váže apo E, LPL, HTGL, apo B 100 a apo(a). LPR se nachází v mnoha tkáních včetně neuronů a astrocytů.
Vzhledem k velkému počtu ligand je úkol tohoto receptoru zřejmě daleko širší než jen pouhé čištění od
chylomikronových zbytků.
Dále byl popsán VLDL receptor, který se nachází v endoteliálních buňkách zvl. mimojaterních orgánů (srdce,
kosterní svalstvo, mozek, makrofágy).
Jak již bylo zmíněno, existuje ještě přídatný mechanismus využití LDL buňkami, tzv. scavenger pathway
(odklízecí cesta). Odklízecí receptory tvoří velkou rodinu receptorů a dělí se do šesti tříd: SR-A až SR-F.
Nacházejí se v buňkách RHS (monocyty, makrofágy, Kupfferovy buňky), ve hladkém svalstvu a
endoteliálních buňkách cévní stěny a vážnou chemicky nebo enzymaticky modifikované, acetylované,
oxidované a glykované LDL. Tyto odklízecí cesty nemohou být ani regulovány ani saturovány a jsou
využívány vždy, když aktivity mechanismů specifického receptoru jsou omezeny. To nevyhnutelně vede, u
zvýšených koncentrací LDL, k přesycení odklízecích buněk cholesterolem, které degenerují na pěnové buňky
přeplněné lipidy a které hrají významnou roli v aterogenesi. Na druhé straně, odklízecí receptory zjevně
odstraňují pozměněné LDL z plazmy a tak chrání organismus před zátěží těmito lipoproteiny.
Stručné video znázorňující strukturu lipoproteinů a úlohu lipoproteinových receptorů lze nalézt na adrese:
http://video.aol.com/video-detail/lipoprotein-structure/94749093
Metody stanovení lipoproteinů
Ultracentrifugace
tj. centrifugace s vysokou odstředivou silou (g), v hustotním gradientu, v běžné rutinní praxi se nepoužívá;
dělení do tříd je uvedeno výš, jednotlivé frakce se dělí podle své hustoty
Elektroforetické dělení
na různých nosičích. Elektroforeticky se rozdělí lipoproteiny do čtyř tříd, které odpovídají dělení podle
výsledků ultracentrifugace (viz závorka):
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
13
- chylomikrony (chylomikrony)
- -lipoproteiny (LDL) směr
- pre--lipoproteiny (VLDL) dělení
- -lipoproteiny (HDL)
Na základě ultracentrifugace a tomu odpovídajícího elektroforetického dělení (sér pacientů s poruchami
metabolismu lipidů), rozlišoval Fredrickson pět typů hyperlipoproteinémií. Jednotlivé třídy se lišily podle
obsahu příslušných lipoproteinů. Toto dělení se dnes již neužívá, elektroforéza lipoproteinů se však stále
běžné provádí. Pro ilustraci je ono dělení do pěti tříd uvedeno na schématu.
Vysvětlivky a poznámky
----- představuje start dělení,
případně na tomto místě zůstávají
chylomikrony;  pre- jsou beta,
pre-beta a alfa lipoproteiny (toto
pojmenování je odvozeno právě
z elektroforetické pohyblivosti: „alfa“
putují nejdál, před „beta“ jsou „prebeta“).Charakter
jednotlivých „čar“
na schématu naznačuje obrazec po
výsledném barvení
elektroforeogramu lipidovými barvivy
(např. Sudanovou černí)
Lipoprotein (a)
Stanovuje se elektroforeticky nebo imunochemicky.
start, chylomikrony
-lipoproteiny
pre--lipoproteiny
-lipoproteiny
-
+
Schéma elektroforézy lipoproteinů
normální Typ I Typ II Typ III Typ IV Typ V
Na obrázku vlevo je
elektroforeogram dělení
lipopoteinů a Lp(a) na folii
s agarosovým gelem Hydraqel 15
LIPO + Lp (a) firmy Sebia
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
14
Cholesterol
Cholesterol je živočišný sterol s 27 uhlíky, jednou dvojnou vazbou a jednou alkoholickou skupinou.
Náznak syntézy cholesterolu v organismu
E
H3C - CO~SCoA -hydroxy--methyl-glutaryl CoA kyselina mevalonová
acetylkoenzym A
2 NADPH + H+
2 NADP+
cchhoolleesstteerrooll skvalen
E = -hydroxy--methyl-glutaryl CoA-reduktáza

-hydroxy--methyl-glutaryl CoA-reduktáza je klíčový enzym v metabolismu cholesterolu – plná šipka
naznačuje regulaci zpětnou vazbou (produkt = cholesterol – potlačuje tvorbu enzymu); enzym má poločas
několik hodin a jeho nízká hladina znamená nízkou syntézu cholesterolu a opačně; schopnost syntézy tohoto
enzymu mají zřejmě všechny buňky. Čárkované šipky naznačují, že metabolická cesta obsahuje ještě další
meziprodukty (cesta není znázorněna úplná)
Cílové hodnoty: do 5,0 mmol/l
Metody stanovení
Neenzymové – levné, nevhodné k automatizaci
Enzymové – dražší, vhodné zejména pro automatizaci
Neenzymové metody – principy
 Liebermannova-Buchardtova reakce:
cholesterol + kyselina sírová + anhydrid kyseliny octové = zelené zbarvení
 Zlatkisova reakce:
cholesterol + kyselina sírová + ledová kyselina octová + Fe3+
= červené zbarvení
Bilirubin a hemoglobin v obou případech falešně zvyšují výsledky stanovení cholesterolu. Obě metody se
používají (resp. používaly) v různých modifikacích
Diagnostická souprava PLIVA-Lachema Diagnostika: Cholesterol (CHOL 150): Modifikace podle
Liebermanna a Burchardta, kromě kyseliny sírové a anhydridu kyseliny octové (= acetanhydridu) vstupuje
do reakce navíc kyselina 2,5-dimethylbenzensulfonová, která potlačuje interferenci bílkovin. Zelené zbarvení
je fotometrováno při 560 – 590 nm. Reakce probíhá asi 15 min, teplota se má pohybovat mezi 10 – 20 °C
OH
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
Cholesterol
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
15
(nutné chlazení!), zbarvení je stálé 45 min. Interferuje bilirubin, hemoglobin (hemolýza vadí!) výsledek je
závislý i na kvalitě chlazení.
Normální hodnoty pro tuto metodu uvádí výrobce v rozmezí 4,65 – 6,46 mmol cholesterolu/l (pro obě
pohlaví) – viz poznámky dál.
Referenční metoda
podle Abella-Kendalla/Leveye-Brodieho: Cholesterol a estery cholesterolu se extrahují ze séra, pak se estery
cholesterolu zhydrolyzují a nakonec se barevnou Liebermann-Buchardtovou reakcí stanoví celkový
cholesterol. Tímto postupem dojde ke stejnému vybarvení obou složek (estery mají jinou výtěžnost v reakci
s činidlem než volný cholesterol) a k odstranění interferencí
Principy enzymových metod stanovení cholesterolu
Diagnostické soupravy PLIVA-Lachema Diagnostika:
Cholesterol 250, 2500 (CHOL 250, 2500), fotometrie při 460 – 540 nm; soupravy se liší velikostí balení
Cholesterol Liquid 400, 1000 (CHOL 4x100, 1x1000)
Soupravy obsahující CHOD (cholesteroloxidázu) a POD (peroxidázu), s kapalnými reagenciemi (liquid =
kapalný, kapalina); výsledné růžové zbarvení se fotometruje při 500 – 520 nm a při 546 nm
Soupravy se liší pouze velikostí balení
OH
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
O
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
mastné kyseliny
cholesterolestráza
O
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
O
R
+
+H2O2
cholesteroloxidáza
O2
Trinderova reakce
estery cholesterolu cholesterol
4-cholesten-3-on
chinoniminové barvivo
peroxidáza
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
16
HDL-cholesterol
HDL-cholesterol (HDL-C) je cholesterol nacházející se v HDL částicích. Podrobnosti k HDL-C viz v části
věnované lipoproteinům.
Metody stanovení
Precipitační frakcionace
Pro oddělení frakce s HDL-cholesterolem se používají různá srážecí činidla, nejčastěji je používán
roztok chloridu hořečnatého a kyseliny fosfowolframové. Po centrifugaci je HDL-cholesterol obsažen
v supernatantu (nad sraženinou částic LDL a VLDL – viz dál), kde se stanoví buď neenzymově, nebo
enzymově; dalším srážedlem jen např. směs dextransulfátu, heparinu s manganatými ionty a PEG
6000 a další
Elektroforetické stanovení
HDL je v -frakci; kvantifikace je možná při použití enzymových reagencií (cholesterolesteráza,
cholesterol oxidáza, peroxidáza), případně kombinace cholesterolreduktázy s nitrotetrazoliovou
modří (NBT); metoda poskytuje informace i o přítomnosti abnormálních lipoproteinů, např. Lp(a)
Gradientová gelová elektroforéza (GGE)
tj. ELFO v gradientovém polyakrylamidovém gelu, dělení probíhá podle velikosti částic
Kapilární izotachoforéza
Dělení se děje podle efektivní pohyblivosti částic mezi vedoucím a koncovým elektrolytem
Vysokoúčinná gelová chromatografie (HPGC)
dělení podle velikosti částic v gelově permeačních kolonách
Imunochemická separace
dělení podle různého obsahu apolipoproteinů za použití protilátek proti apo A1, apo A2 a apo E -
metody
- imunoafinitní chromatografie
- imunoelektroforetické techniky
Ultracentrifugace v hustotním gradientu
dělení podle rozdílů v hustotě lipoproteinů
Homogenní metody (přímé metody)
Existuje celá řada metod, které lze seřadit podle různých principů. Existuje jistě i jiné dělení než dále
uvedené, ale můžeme uvést, jako velmi jednoduché, např. toto rozdělení metod:
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
17
 metody blokovací
 metody imunoinhibiční
 metody eliminační.
V principu se vždy jedná o to, nějakým způsobem zabránit reagování cholesterolu obsaženého v jiných
frakcích, než je frakce HDL, s činidlem pro stanovení cholesterolu. Podle způsobu provedení této zábrany,
se metoda jmenuje.
 Blokovací metody (princip: maskování non-HDL, tj. všech tříd lipoproteinů kromě HDL,
blokovacím činidlem)
- LDL, VLDL a CHM vytvoří s blokovacím činidlem komplexy neschopné reakce s enzymovým
činidlem; to reaguje pouze s cholesterolem obsaženým v HDL
Výrobci souprav: Roche (HDL-C Plus Assay), Sentinel, Dialab
- blokovací činidlo se adsorbuje na povrch LDL, VLDL a chylomikronů a převede je na rozpustné
komplexy odolné denaturaci; naopak HDL se zdenaturuje a cholesterol uvolněný z HDL se
enzymaticky stanoví
Výrobci souprav: Dajichi Pure Chemicals Company, Japonsko; Genzyme Corporation, Cambridge, Velká Británie
 Imunoinhibiční metody (princip: maskování non-HDL pomocí specifické protilátky)
- za použití činidla obsahujícího protilátky proti apo B a apo C-III dojde k tvorbě komplexů všech
tříd lipoproteinů kromě HDL; potom se enzymaticky stanoví cholesterol v HDL
Výrobci souprav: International Reagent Corporation, Japonsko (IRC)
- činidlo s obsahem protilátek proti lidským -lipoproteinům vytvoří s non-HDL LP rozpustné
komplexy, které nereagují s enzymatickým činidlem; s tím naopak reaguje cholesterol obsažený v
HDL (tzv. imunoseparační metoda)
Výrobci souprav: Wako Pure Chemical Industry, Japonsko
 Eliminační metoda (princip: postup zahrnující odstranění non-HDL a v nich obsaženého
cholesterolu)
- pufr o specifické iontové síle rozruší non-HDL, cholesterol v nich obsažený je enzymaticky
pozměněn a uvolněný peroxid vodíku rozložen katalázou; v dalším kroku dojde k inhibici katalázy
azidem sodným, k rozpuštění HDL-cholesterolu v detergentu a jeho následnému enzymatickému
stanovení
Výrobci souprav: Denka Seiken Co., Japonsko; Randox Laboratories Limited, Velká Británie
Souhrn:
 non-HDL vytvoří s blokovacím činidlem (blokovací metody) nebo s protilátkami (imunoinhibiční
metody) nerozpustné nebo rozpustné komplexy (v nich obsažený cholesterol nereaguje) a
enzymaticky se stanoví cholesterol v HDL
 non-HDL se rozruší pufrem, non-HDL cholesterol je pozměněn a enzymaticky se stanoví cholesterol
v HDL (eliminační metoda)
Referenční metody
využívají kombinace ultracentrifugace, selektivní precipitace a stanovení cholesterolu s využitím AbellovyKendallovy
metody (viz Cholesterol)
Poznámka: Je třeba vědět především o homogenních (přímých) metodách, protože začínají být hojně užívány a v dohledné době
zcela jistě budou v běžném laboratorním provozu převažovat. Jsou to metody vhodné k použití v automatických analyzátorech. Ostatní
metody jsou metody běžně užívané při dělení lipoproteinů
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
18
Principy dvou konkrétních diagnostických souprav od dvou výrobců
 Diagnostická souprava firmy Sentinel, HDL Cholesterol, Direct Liquid D.P.R., využívá ve
vhodném prostředí (pufru a tzv. tenzidů – povrchově aktivních látek – se specifickou afinitou
k jednotlivým třídám lipoproteinů) sérii enzymatických reakcí k eliminaci cholesterolu v částicích LDL
a VLDL a další sérii enzymatických reakcí k převedení HDL-cholesterolu na chinonové barvivo, jehož
intenzita zbarvení se fotometruje (eliminační metoda); fotometrie při 600 nm
 Diagnostická souprava firmy PLIVA-Lachema Diagnostika, HDL Cholesterol Direct Liquid
80, používá protilátku proti lidským lipoproteinům, která reaguje se všemi lipoproteiny kromě HDL.
Vzniklé imunokomplexy nemohou reagovat v následné reakci využívající cholesteroloxidázu a
peroxidázu (viz enzymové stanovení cholesterolu) a reaguje pouze cholesterol v HDL částicích.
Vzniklý peroxid vodíku reaguje v pozměněné Trinderově reakci na modré barvivo, které se
fotometruje při 593 nm (imunoseparační metoda)
Cílové hodnoty: nad 1,0 mmol/l
Kromě absolutní hodnoty je důležitý i vztah k ostatním běžně stanovovaným lipidům (cholesterolu a TG) a
relativní obsah HDL-cholesterolu v celkovém cholesterolu. Obecně platí – čím vyšší podíl HDL-cholesterolu a
čím méně celkového cholesterolu, tím lépe. Vychází se z toho, že HDL částice plní roli „odklízeče“
cholesterolu (buňky obsahující přebytek cholesterolu mohou HDL částicím nadbytečný cholesterol
odevzdat).
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
19
LDL-cholesterol
LDL-cholesterol (LDL-C) je cholesterol nacházející se v LDL částicích. Hlavním apolipoproteinem je apo B.
Metody stanovení
Výpočet koncentrace LDL-C
Friedewald, W.T. (1972): LDL-C = cholesterol - (TG x f) [mmol/l], kde f = VLDL-C/VLDL-TG = 0,45
Jiná forma této rovnice: LDL-C = cholesterol - ((TG/2,22) + HDL-C)
Podmínka platnosti výpočtu: triacylglyceroly < 5,6 mmol/l
Existuje několik možností výpočtu, což jsou modifikace původního Friedewaldova vzorce, které zahrnují
hladinu celkového cholesterolu, HDL-cholesterolu a triacylglycerolů. Výpočty jsou více či méně ovlivněny
hypertriacylglycerolémií.
Precipitace sulfatovanými polyanionty
Principem je selektivní precipitace HDL-C látkami jako jsou dextran, polyvinylsulfát, heparin)
Příklady použití u některých výrobců dg. souprav:
 heparin v citrátovém pufru (Merck)
 polyvinylsulfát v přítomnosti EDTA a polyetylenglykolmetyléteru (ROCHE)
Imunoseparační metoda
Principem je selektivní imunoprecipitace VLDL, IDL a HDL pomocí polystyrenových latexových částic s
navázanými polyklonálními protilátkami proti apo A1 a apo E. Precipitované částice se zachytí na filtru, LDL
a Lp(a) zůstávají ve filtrátu a v nich obsažený cholesterol se enzymaticky měří
Elektroforetické stanovení LDL-C
Principem je separace lipoproteinů v agarosovém gelu v barbitalovém pufru o pH 8,6, s enzymatickým
vybarvením frakcí
Elektroforeogram dělení cholesterolu na
foliích s agarosovým gelem Hydragel
LDL/HDLCHOLDirect 15/30 fy Sebia
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
20
Vysokoúčinná gelová chromatografie (HPGC)
Principem je dělení na základě velikosti molekul, na výstupu kolony je spřažená enzymatická reakce s
fotometrií při 550 nm; výhodou je stanovení LDL-C bez Lp(a)
Ultracentrifugační separace lipoproteinů
Rozdělení/separace lipoproteinů v solném gradientu na základě jejich flotace (viz tabulka na str. 2).
Neužívá se rutinně (v běžné praxi zdravotnické laboratoře).
Homogenní (přímé) metody (srovnej též stanovení HDL-C)
 Metody využívající polyétery v kombinaci se sulfatovanými cyklodextriny: non-LDL vytvoří
neprecipitující komplexy s -cyklodextrinsulfátem, cholesterol v těchto komplexech enzymatické
reakci nepodléhá; pomocí neionogenního detergentu se rozpustí LDL a cholesterol v nich obsažený
se stanoví enzymaticky (blokační metoda)
Výrobci souprav: Kyowa Medex, Japonsko; Roche
 Eliminační metoda (detergent assay): činidlo obsahující kombinaci polyaninontu a amfoterního
detergentu rozruší non-LDL částice a rozpuštěný cholesterol je enzymaticky pozměněn za tvorby
peroxidu, který je rozložen katalázou; v dalším kroku se přidá reagencie s neionogenním
detergentem, dojde ke zrušení "blokování" LDL a k rozpuštění LDL-cholesterolu, který se stanoví
enzymaticky
Výrobci (dodavatelé) souprav: Wako, Randox, BioVendor, PLIVA-Lachema Diagnostika aj.
Referenční metoda
Referenční metodou je tzv. beta-kvantifikace, která kombinuje ultracentrifugaci, precipitaci (heparin +
MgCl2) a referenční metodu stanovení cholesterolu podle Abella-Kendalla.
Z metod nejvíce používaný výpočet je v poslední době postupně nahrazován přímým stanovením LDL-C
(homogenní metody)
Cílové hodnoty: do 3 mmol/l
Obecně platí, že hodnota LDL-cholesterolu by měla být co nejnižší. Vychází se z toho, že LDL částice
transportují cholesterol do tkání (srovnej schéma metabolismu lipoproteinů).
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
21
Triacylglyceroly
Metody stanovení
 Neenzymové – komplikované, levné, nespecifické, nevhodné k automatizaci
 Enzymové – jednoduché, drahé, specifické, vhodné k automatizaci
Neenzymové metody – princip extrakční metody
Obecný postup Souprava PLIVA-Lachema Diagnostika
Triglyceridy 50
1. Extrakce lipidů Extrakce lipidů izopropanolem
2. Odstranění fosfolipidů adsorpcí na adsorbent Adsorpce fosfolipidů na oxid hlinitý (?), třepání na
třepačce po dobu 10 – 15 min, centrifugace
3. Zmýdelnění triacylglycerolů Zahříváním při 60 °C s KOH po dobu 5 – 10 min
4. Vysrážení nebo vyvázání mastných kyselin Tvorba esterů s izopropanolem
5. Oxidace (zbylého) glycerolu jodistanem na
formaldehyd
Oxidační činidlo, 10 min při laboratorní teplotě
6. Stanovení formaldehydu barevnou reakcí Reakce formaldehydu s acetylacetonem za
přítomnosti amonných iontů na světle žlutý
3,5-diacetyl-1,4-dihydrolutidin (viz stanovení
kyseliny močové), při 60 °C po dobu 30 minut;
následuje fotometrie při 410 nm
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
CH2
O
C
O
CH2CH3 C
CH2 CH3
O
CH3
kyselina palmitová
2x kyselina stearová
Triacylglycerol
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
22
Enzymové metody – princip
lipoproteinová lipáza
TAG (TG) mastné kyseliny + glycerol
ATP
glycerolkináza
ADP
glycerolfosfátoxidáza
H2O2 + dihydroxyaceton glycerol-3-fosfát
+ 4-aminofenazon, 3,5-dichlor-2-hydroxybenzensulfonová kyselina
H2O2 chinoniminové barvivo
POD
[Trinderova reakce]
Diagnostické soupravy PLIVA- Lachema Diagnostika:Triglyceridy (TG 50), extrakční metoda, princip stanovení je popsán v
tabulce výš; fotometrie při 405 – 420 nm; Triacylglyceroly T 500 (TG T 10x50), fotometrie při 540 nm; Triacylglyceroly Liquid
400 (TG L 4x100); fotometrie při 500, resp. při 546 nm; Triacylglyceroly Liquid 1000 (TG L 1x1000) – metody
s glycerolfosfátoxidázou a POD s kapalnými reagenciemi (liquid = kapalina, kapalný); fotometrie při 500, resp. při 546 nm; soupravy se
liší pouze velikostí balení
Cílové hodnoty: do 2 mmol/l
Klinické poznámky
Hypertriacylglycerolemie: > 2 mmol TG/l
Mléčně zakalené sérum (chylózní sérum): > 4 mmol TG/l
Posuzování hladiny celkového cholesterolu nestačí, vždy je nutno sledovat i ostatní parametry, tj. hladinu
triacylglycerolů a HDL a LDL cholesterolu. Velmi často se využívají i tzv. lipidové indexy.
Lipidové indexy
Poměr [cholesterol] / [HDL-C]
Tento ukazatel vyjadřuje podíl HDL cholesterolu k cholesterolu ve všech lipoproteinech (zejména v LDL). U
mužů má mít tento poměr hodnotu menší jak 5,0 (lépe pod 4,5), u žen má mít hodnotu pod 4,0 (lépe pod
3,5). Někdy je tento poměr definován opačně, tj. [HDL cholesterol] / [cholesterol], hodnota pak v podstatě
vyjadřuje procentový (jednicový) obsah HDL cholesterolu v celkovém cholesterolu: muži by měli mít alespoň
20% HDL cholesterolu z celkového obsahu cholesterolu, ženy alespoň 25%
Aterogenní index (KLIMOV) = (cholesterol – HDL-C) / HDL-Cl
Cílové hodnoty: 1 - 4,5
Hodnoty mezi 4 - 5 tvoří tzv. šedou zónu
Hodnoty nad 5 jsou výrazně patologické
Podmínka platnosti výpočtu: cholesterol > 0,8 mmol/l ; HDL cholesterol > 0 mmol/l
Poměr LDL / HDL = LDL-C / HDL-C
Cílové hodnoty: 1 - 3 (v podstatě doplněk, koreluje s Klimovem)
V případě vzácného onemocnění
s defektem glycerolkinázy
charakterizovaného vysokou
glycerolémií budou výsledky
stanovení TAG/TG vysoké,
chylozita séra však nebude
odpovídat nalezeným hodnotám.
Reakce glycerol →glycerol-3fosfát
probíhá i v organismu. U
zmíněné poruchy hladina
glycerolu v séru již není
zanedbatelná a navyšuje
výsledek.
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
23
Poměr TG / HDL = triacylglyceroly / HDL-C
Cílové hodnoty: 0,5 - 2,5 (nový index, nepřináší nové informace)
Poměr apo A1 / apo B = apolipoprotein A1 / apolipoprotein B
Cílové hodnoty: 1,4 - 1,6 (platí obecná zásada - čím vyšší hodnota poměru, tím lepší); někdy se používá
tento poměr opačný, pak platí i opačné hodnocení
Doplněk:
Body Mass Index (BMI) = hmotnost [kg] / povrch těla [m2
]
Norma hodnot: BMI > 25 nadváha, BMI > 30 obezita
Nověji: muži BMI > 28 obezita, ženy BMI > 27 obezita
Poznámka: V textu jsou uvedeny "cílové hodnoty" místo obvyklých "referenčních hodnot". Jedná se o to, že uvedené hodnoty jsou
skutečně cílové, kterých je záhodno dosáhnout, kdežto "referenční hodnoty" v populaci jsou vyšší, což ovšem neznamená, že je vše v
pořádku, ba právě naopak.
Dyslipoproteinemie (DLP)
Poruchy metabolismu lipidů, dyslipoproteinemie, patří mezi nejčastěji se vyskytující metabolické poruchy
v populaci. Jsou jednou z příčin kardiovaskulárních onemocnění, především ischemické choroby srdeční.
Dyslipoproteinemie je charakterizovaná nejčastěji zvýšenou hladinou cholesterolu a/nebo triacylglycerolů
a/nebo zvýšením či snížením koncentrace HDL cholesterolu.
Zvýšení hladiny LDL cholesterolu a triacylglycerolů a snížená hladina HDL cholesterolu jsou nezávislými
rizikovými faktory pro vznik ischemické choroby srdeční.
Obecně platí, že pro prevenci ischemické choroby srdeční je žádoucí, aby byla hladina
- celkového cholesterolu < 5,0 mmol/l
- LDL cholesterolu < 3,0 mmol/l
- triacylglycerolů < 2,0 mmol/l
- HDL cholesterolu > 1,0 mmol/l a
- poměr cholesterol/HDL-C < 5
Poznámka: Ve skutečnosti jsou průměrné hodnoty v české populaci jiné - průměrné hodnoty cholesterolu jsou u mužů cca 5,9 mmol/l
a u žen cca 5,8 mmol/l a koncentrace LDL zhruba 3,8 mmol/l u mužů a 3,7 mmol/l u žen.
Dyslipoproteinemie představuje celou řadu poruch metabolismu lipidů, které mohou mít mnoho příčin. Na
jejím vzniku se prakticky vždy podílí nejméně dva faktory – genetické a zevního prostředí (kouření, fyzická
inaktivita, strava), viz obrázek na následující straně.
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
24
Dyslipoproteinemie může být
1. vrozená – je popsáno několik desítek poruch v metabolismu lipidů; v ČR asi 2% populace s touto
poruchou
2. sekundární – rozvíjí se často účinkem jiných onemocnění (endokrinní, diabetes mellitus, onemocnění
jater, ledvin, (infekční onemocnění, obezita), ale i při fyziologických stavech (těhotenství), také
účinkem léků a toxinů (i alkoholu)
Jak vyplývá z předchozího textu, dyslipoproteinémie jsou především hyperlipidémie (hypolipidémie jsou
vzácné), pro které se používá tzv. terapeutická klasifikace:
 Hypercholesterolémie (též izolovaná hypercholesterolémie): izolované zvýšení celkového
cholesterolu, převážně v LDL
 Kombinovaná hyperlipidémie: současné zvýšení cholesterolu i triacylglycerolů
 Hypertriacylglycerolémie=hypertriglyceridemie (též izolovaná hypertriacylglycerolémie případně
izolovaná hypertriglyceridémie): izolované zvýšení triacylglycerolů
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
25
Mechanismus rozvoje DLP
Základním laboratorním vyšetřením je stanovení hladin celkového cholesterolu a triacylglycerolů
Pro přesnější rozlišení poruchy se stanovují dále hladiny
- cholesterolu v HDL a v LDL (HDL-C a LDL-C,) apo A-I a apo B 100 ev. další apoproteiny
- případně se provádí elektroforéza lipoproteinů
- ev. další specializovaná vyšetření krevních lipidů
Podmínky a provedení:
Pacient před odběrem krve má být lačný po dobu 12 – 14 hodin, předchozí 2 – 3 dny má být vynechán
alkohol. Před vlastním odběrem je nutná poloha v klidu v sedě po dobu nejméně 10 minut.
Vyšetření nemá být prováděno, když pacient
 nedodržoval 2 týdny před odběrem krve svůj běžný životní styl
 nedávno proběhlo nebo je přítomno akutní či subakutní onemocnění
 je dekompenzovaný diabetes mellitus
 pacientka je těhotná nebo je v období do ½ roku po porodu.
Vyšetření u pacienta dosud neléčeného na dyslipoproteinémie musí být zopakováno v období 1 – 8 týdnů
v téže laboratoři a pacient během této doby nesmí změnit své stravovací návyky a hmotnost.
Vzhledem k závažnosti dopadů je sledování poruch metabolismu lipidů velmi důležité a je žádoucí, aby
příslušná laboratoř dodávala relevantní výsledky analýz.
Specializovaná vyšetření krevních lipidů
Dostupná pouze na několika specializovaných pracovištích
DLP
Genetické vlivy
Vlivy zevního
prostředí
Vlivy jiných
onemocnění
Hypercholesterolemie
 HDL CHOL
Kombinovaná DLP
Hypertriglyceridemie
 HDL CHOL
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
26
 Vyšetření DNA metodami molekulární biologie (defekt genu pro apo B 100 a defekt genu pro LDL
receptor) pro upřesnění diagnostiky familiární hypercholesterolemie
 Vyšetření apo E (na izoformy E2, E3, E4) u dysbetalipoproteinemie
 Vyšetření defektu lipoproteinové lipázy, jaterní lipázy, apo CII, LCAT, CETP pro potřeby diagnostiky
některých vzácných poruch metabolismu lipidů
 Vyšetření funkční aktivity LDL receptorů (stupeň postižení LDL receptorů) u nemocných s familiární
hypercholesterolemií
Ateroskleróza
Klíčovou úlohu v ateroskleróze hraje zánět. Na rozdíl od skutečné infekce, kde zánět pomáhá odrazit invazi
mikroorganismů, v tomto případě působí škodlivě (podobně jako např. u revmatoidní artritidy a jiných
chorob zánětlivého původu).
Souhrn
 Ateroskleróza = nebezpečné hromadění tukovitých depozit (plátů) v tepnách. Tento děj je
podporován zánětem.
 Zánět je i příčinou toho, že některé pláty pukají: na povrchu rozpadlých plátů dochází k torbě
krevních sraženin, které mohou artérie ucpávat a vést tak k srdečnímu infarktu nebo mozkové
mrtvici
 Nadbytek LDL může ve stěnách tepen spouštět zánětlivou reakci. Tlumení této reakce léky je
podstatou současné léčby aterosklerózy. Současně se hledají cesty, jak zabránit zánětu jiným
způsobem
 Kromě stanovení cholesterolu se hledají další testy popisující stav aterosklerózy (např. stanovení
hladiny CRP)
Vznik plátu v cévní stěně
Tukovitá depozita čili pláty vznikají v cévní stěně. Cévní stěnu tvoří tři vrstvy:
 Intima, která je tvořena především endotelovými buňkami vystýlajícími cévy. Tyto buňky jsou
uloženy na tenké vrstvě mezibuněčné hmoty (matrix) řídkého vaziva protkaného tu a tam málo
diferencovanými elementy hladkého svalstva (produkují matrix)
 Media, obsahuje zejména buňky hladké svaloviny
 Adventia, což je vnější vrstva cévy.
Při normálních koncentracích LDL-cholesterolu v krvi, může LDL-cholesterol volně přecházet do intimy i z ní
volně odcházet. Je-li LDL-cholesterolu v krvi nadbytek, začne se v mezibuněčné hmotě intimy hromadit.
Lipidy v LDL částici postupně začnou podléhat oxidaci, mění se jejich struktura. Současně dochází ke
glykosylaci bílkovinné složky LDL (významné zejména u diabetiků). Buňky cévní stěny vnímají tyto změny
jako podnět k aktivaci obranného systému organismu, takže postupně dochází k těmto dějům:
 Na svém povrchu obráceném do krevního řečiště začnou buňky cévní stěny vystavovat adhezivní
molekuly, které ulpívají na monocytech. Díky tomu monocyty vypadávají z krevního proudu, koulejí
se po vnitřním povrchu cévy, až přilnou k arteriální stěně.
 Endotelové buňky a elementy hladkého svalstva intimy začnou produkovat látky zvané chemokiny,
které přitahují monocyty a způsobí, že monocyty začnou pronikat do intimy
 Chemokiny a ostatní látky vznikající v endotelu v buňkách hladkého svalstva přimějí monocyty
k dělení a diferenciaci v aktivní makrofágy. Makrofágy se na svém povrchu vybaví speciálními
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
27
receptory a s jejich pomocí začnou čistit cévní stěnu a pohlcují pozměněné částice LDL. Výsledkem
je makrofág přeplněný tukovými kapénkami – pěnová buňka.
 Působením adhezivních molekul a chemokinů pronikají do intimy i T-lymfocyty, které uvolňují
cytokiny (přenášejí signál mezi buňkami imunitního systému a organizují jejich činnost), jež posilují
zánětlivou reakci tepenné stěny.
 Kombinací pěnových buněk s menším počtem T-lymfocytů vznikají tzv. tukové proužky, předchůdci
komplexních plátů, které posléze deformují artérie.
 Zánětlivé molekuly mohou iniciovat další růst plátu a utváření vláknité čapky nad lipidovým jádrem.
V podstatě se jedná o hojivý proces. Buňky hladké svaloviny medie migrují na povrch intimy, kde se
množí a produkují tuhou vláknitou (kolagenovou) matrix, která drží buňky pohromadě. Čapka
zvětšuje plát, ale současně ho bezpečně odděluje od krve.
Prasknutí plátu
 Zánětlivé látky vylučované
pěnovými buňkami mohou zeslabit
čapku natrávením molekul matrix a
ohrožením buněk hladké svaloviny,
které potom nejsou schopny čapku
opravit. Na zánětlivých procesech
uvnitř artérií se mohou podílet i
některé viry a baktérie (herpetické
viry, Chlamydia pneumoniae), snad
i vzdálená infekce. Narušení plátu
vlivem zánětu je proces velmi
rychlý, trvá nejdéle dva dny.
 Pěnové buňky mohou na svém
povrchu vystavit tkáňový faktor,
který je mocným iniciátorem
srážení. Děje se tak např.
působením T-buněk (na plátu) na
makrofágy, které pak vytvářejí
vysoké hladiny tohoto faktoru. Při
případném prasknutí plátu dojde
k tvorbě sraženiny (trombu), která
může zastavit tok krve v artérii a
způsobit infarkt nebo mrtvici.
Markerem nestability aterogenního plátu je především MPO – myeloperoxidáza, lysozomální enzym ze
skupiny peroxidáz, přítomný v primárních (azurofilních) granulích leukocytů (podrobnosti viz např. zde).
Kladná úloha HDL lipoproteinů v ateroskleróze
 Brání oxidaci LDL, protože mohou přepravovat antioxidační enzymy schopné odbourávat oxidované
lipidy. Tím se potlačuje zánět.
 Dopravují cholesterol do jater za účelem odstranění nebo recyklace.
Poznámky
Pouze asi 15% infarktů je způsobeno ucpáním cévy plátem. V ostatních případech rostou pláty spíše dovnitř cévní stěny a příčinou
infarktu je vznik trombu popsaný výš v textu. Potlačení zánětu např. aspirinem má kladný vliv na potlačení rizika vzniku AIM. Hodnota
CRP může napovídat o probíhajícím zánětu v organismu a o výši rizika AIM i při normální hladině cholesterolu.
Pláty, které vyčnívají do tepenného lumen způsobují anginu pectoris, tj. pocity tísně, bolesti nebo tlaku, obvykle pod hrudní kostí, zvl.
při zvýšených nárocích na dodávku krve (námaha, stres). Pláty, které nevyčnívají do prostoru cévy, ale jsou uvnitř stěny, jsou při
prasknutí příčinou nečekaného infarktu, bez předchozích varování (jako je tomu např. u anginy pectoris). Dále jsou příčinou toho, že
léčebné postupy zaměřené na rozšíření cévního průsvitu (balónová angioplastika, zasouvání drátěných klecových stentů) nebo
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
28
chirurgicky vytvořený bypass sice omezí bolesti na hrudníku, ale často nezabrání dalšímu infarktu. Ošetřené arterie se často brzy znovu
ucpávají – zřejmě následkem silného zánětu, který může vzplanout po léčebném zákroku.
Peter Libby, Ateroskleróza: Nový pohled, Scientific American, české vydání, květen 2002 str. 29 - 37
Omega-3 a omega-6 polyenové mastné kyseliny
Na závěr ještě několik slov o určitých nenasycených mastných kyselinách, diskutovných zvláště
v souvislosti s předchozím tématem. Jedná se o tzv.-3 (naboli n-3) a -6 (neboli n-6) nenasycené mastné
kyseliny.
Omega-3-nenasycené mastné kyseliny (n-3 kyseliny)
mají nejvzdálenější dvojnou vazbu na třetím uhlíku od koncové (tj. „omega“) methylové skupiny. Vyskytují
se v tuku mořských živočichů a některých rostlinných olejích. Tyto mastné kyseliny mohou modulovat
složení leukotrienů (hormony lipidové povahy odovzené od kyeliny arachidonové, se třemi dvojnými
vazbami, stimulují uvolňování prostaglandinů), ovlivňovat syntézu prostaglandinů, inhibovat agregaci
destiček a zvyšovat poměr HD k LD lipoproteinům, zatímco obecná hladina lipidů (zvláště triglyceridů) klesá.
Existují důkazy, že mohou inhibovat některé typy rakoviny.
označuje 3. uhlík od „omega“ konce
Omega-6 nenasycené mastné kyseliny (n-6 kyseliny)
mají nejvzdálenější dvojnou vazbu na šestém uhlíku od koncové methylové skupiny. Vyskytují se převážně
v rostlinných olejích a olejích ze semen. Některé lékařské výzkumy svědčí o tom, že vysoký poměr hladin n-
6 mastných kyselin vzhledem k n-3 mastným kyselinám může zvyšovat pravděpodobnost výskytu různých
chorob a depresí (nepříznivé působení při atheroskleroze, astma, artritidě, céních chorobách, trombose,
imunitně-zánětlivých onemocněních, př růstu nádorů). Vedou se diskuse o tom, jaký poměr těchto kyselin je
„ideální“. Faktem je, že s postupem času se v lidském jídelníčku prosazují více n-6 mastné kyseliny, na úkor
kyselin n-3. Některé názory tvrdí, že není třeba se starat o hladinu n-6 kyselin, ale stačí zajistit vysokou
koncentraci n-3 kyselin. Z pozivitních účinků se uvádí např. působení tkáňové kyseliny arachidonové, která
konvertuje na n-6 prostaglandiny a n-6 leukotrienové hormony a tím vytváří značný počet cílů na které se
mohou zaměřit účinky léčiv a takto se minimalizují jinak nepříznivé účinky n-6 látek.
O
OH
CH3
Kyselina -linolenová
(Kyselina all-cis-oktadeka-9,12,15-trienová; esenciální)
O
OH
CH3
EPA (EicosaPentaenoicAcid)
(Kyselina all-cis-eikosa-5,8,11,14,17-pentaenová)
CH3
O
OH
DHA (DocosaHexaenicAcid)
(Kyselina all-cis-dokosa-4,7,10, 13, 16, 19-hexaenová)
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
29
Umělecké ztvárnění molekuly Apolipoproteinu AI (Apo AI ve vodě)
http://www.komsta.net/chemwalls/apolipo2-1280.jpg
CH3
O
OH Kyselina arachidonová
(Kyselina all-cis-eikosa-5, 8,11,14-tetraenová)
O
OH
CH3
Kyselina linolová
(Kyselina cis,cis-oktadeka-9,12-dienová)
O
OH
CH3
Kyselina dihomo -linolenová
(Kyselina all-cis-eikosa-8,11,14-trienová)
CH3
O
OH
Kyselina -linolenová
(Kyselina all-cis-oktadeka-6,9,12-trienová)
6. uhlík od „omega“ konce
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
30
Přehled lipidů
STAVEBNÍ
SLOŽKY NEBO
PRODUKTY
METABOLISMU
LIPIDŮ
ISOPRENOIDNÍ LIPIDY SLOŽITÉ LIPIDY NEUTRÁLNÍ TUKY VOSKY
Estery mastných kyselin
Glykolipidy Fosfolipidy
Sfingolipidy Glycerolipidy
Uhlovodíky
Vyšší alkoholy
Vyšší aldehydy
Mastné kyseliny
Prostaglandiny
Steroidy
Karotenoidy
Estery
cholesterolu
Cerebrosidy
Sulfatidy
Ceramidooligosacharidy
Gangliosidy
Sfingomyeliny Fosfatidylcholiny
Fosfatidyletanolaminy
Fosfatidylseriny
Fosfatidylinositoly
Fosfatidylglyceroly
Estery
glyceryleteronů
(plasmalogeny)
Monoacylglyceroly
Diacylglyceroly
Triacylglyceroly
Diolové
lipidy
Metyl a etylestery
vyšších alkoholů s
vyššími mastnými
kyselinami
Poznámky – výklad některých pojmů:
Isoprenoidní– základem této skupiny lipidů je isopren (jako výchozí složka syntézy)
Glyko- v lipidech je obsažena glycidová složka
Fosfo – v lipidech je obsažen fosforečnan (fosfát)
Sfingo – v lipidech je obsažen alkohol sfingosin
Glycero – v lipidech je obsažen alkohol glycerol
Podle Šantavý a spolupracovníci, Klinická biochemie
CH3
O R
NH2
OH
sfingosin
CEVA Kreditní kurz: Lipidy
31
OBSAH:
Lipidy....................................................................................................................................................................1
Hlavní „dopravní” prostředky lipidů v plazmě jsou pro:.....................................................................................1
Podrobný popis apolipoproteinů, jejich výskyt, místo syntézy, funkce a vlastnosti...............................................3
Tři hlavní funkce apolipoproteinů...............................................................................................................3
Jednotlivé apoproteiny..............................................................................................................................3
Apo B .....................................................................................................................................................3
Apo C .....................................................................................................................................................4
Apo E......................................................................................................................................................4
Apoprotein (a) .........................................................................................................................................4
Lipoproteiny ............................................................................................................................................5
Složení jednotlivých tříd lipoproteinů ..............................................................................................................5
Další pohled na některé vlastnosti lipoproteinů................................................................................................5
Chylomikrony...........................................................................................................................................5
VLDL.......................................................................................................................................................6
IDL.........................................................................................................................................................6
LDL ........................................................................................................................................................6
HDL........................................................................................................................................................6
Schématické znázornění lipoproteinů..............................................................................................................6
Enzymy a transportní proteiny v lipoproteinovém metabolismu .........................................................................7
Chylomikrony...........................................................................................................................................7
VLDL a LDL .............................................................................................................................................8
Zjednodušené schéma metabolismu lipoproteinů.............................................................................................9
HDL a reverzní transport cholesterolu ........................................................................................................9
Zjednodušené schéma metabolismu lipoproteinů...........................................................................................11
Lipoprotein(a)........................................................................................................................................11
Úloha lipoproteinových receptorů ............................................................................................................12
Ultracentrifugace ...................................................................................................................................12
Elektroforetické dělení ............................................................................................................................12
Lipoprotein (a).......................................................................................................................................13
Cholesterol.....................................................................................................................................................14
Náznak syntézy cholesterolu v organismu.....................................................................................................14
Neenzymové metody – principy...............................................................................................................14
Referenční metoda.................................................................................................................................15
Principy enzymových metod stanovení cholesterolu .......................................................................................15
HDL-cholesterol..............................................................................................................................................16
Referenční metody.................................................................................................................................17
LDL-cholesterol...............................................................................................................................................19
Výpočet koncentrace LDL-C ....................................................................................................................19
Precipitace sulfatovanými polyanionty ......................................................................................................19
Imunoseparační metoda .........................................................................................................................19
Elektroforetické stanovení LDL-C .............................................................................................................19
Vysokoúčinná gelová chromatografie (HPGC)............................................................................................20
Ultracentrifugační separace lipoproteinů...................................................................................................20
Referenční metoda.................................................................................................................................20
Triacylglyceroly...............................................................................................................................................21
Neenzymové metody – princip extrakční metody ...........................................................................................21
Enzymové metody – princip ....................................................................................................................22
Klinické poznámky ..........................................................................................................................................22
Dyslipoproteinemie může být ..................................................................................................................24
Mechanismus rozvoje DLP...........................................................................................................................25
Kladná úloha HDL lipoproteinů v ateroskleróze..........................................................................................27
Omega-6 nenasycené mastné kyseliny (n-6 kyseliny) ................................................................................28
Přehled lipidů .................................................................................................................................................30
OBSAH: .........................................................................................................................................................31