Lipidlerin Sindirimi ve Emilimi

... konulu sunumlar: "Lipidlerin Sindirimi ve Emilimi"— Sunum transkripti:

1 Lipidlerin Sindirimi ve Emilimi
Besinlerle aldığımız lipidlerin %90’dan fazlası triaçilgliserollerdir (TAG). Geriye kalan kısım ise büyük oranda serbest kolesterol, kolesterol esterleri, serbest yağ asitleri ve fosfolipidlerden oluşur.

2 Lipidlerin sindirimi midede başlar.
Midede lipid sindiriminde görev alan enzim lipazdır ve iki farklı orijinden kaynaklanır; dil kökünde bulunan bezler (lingual lipaz) ve mide mukozası (gastrik lipaz). Bu enzimler aside dayanıklıdırlar ve optimum pH’ları 4-6’dır.

3 Özellikle kısa ve orta uzunlukta yağ asidi bulunduran TAG’ların sindiriminde görev alırlar.
Sütün yapısında bulunan lipidler bu özelliktedirler, dolayısıyla lingual ve gastrik lipaz yeni doğanlar için önemlidir. Bunun dışında, pankreas ile ilgili yetersizliği olan hastalar (örn; kistik fibrosis) için de lipidlerin midede sindirimi önemlidir.

4 Lipidlerin sindirimi pankreastan duodenuma salgılanan enzimlerin yardımıyla ince barsakta devam eder. Ancak, burada enzimlerin etkili bir şekilde görevlerini yapabilmesi için barsak içeriğinde bulunan lipidlerin emülsiyon haline getirilmesi gerekir. Bu işlem, safra kesesinden duedonuma salgılanan safra tuzlarının yardımıyla yerine getirilir. Böylece, barsak içeriğinde dağılmış halde bulunan çok küçük lipid damlacıkları, yüzey alanının genişlemesini ve enzimlerin daha etkili bir şekilde çalışmasını sağlamış olur.

5 İnce barsaklara gelen sindirilmemiş lipidler; TAG’lar, kolesterol esterleri ve fosfolipidlerdir.
TAG’ların sindirimi, pankreas lipazı aracılığıyla sağlanır. Enzim, gliserolün 1. ve 3. karbonlarına bağlı olan yağ asitlerini ayırır. Bu işlem sonucunda TAG’lar; monoaçil gliserol ve yağ asitlerine parçalanmış olur.

6 Pankreastan salgılanan bir protein olan ‘kolipaz’, lipaza bağlanır, lipazın ‘lipid-sulu çevre’ arayüzünde tutunmasını ve böylece görevini daha kolay yapmasını sağlar. Kolipaz, prokolipaz şeklinde salgılanır ve ince barsakta ‘tripsin’ tarafından aktif hale getirilir.

7 Sindirim içeriğinde bulunan kolesterol esterleri, pankreastan salgılanan ‘kolesterol ester hidrolaz’ enzimi tarafından kolesterol ve yağ asidine parçalanır. Fosfolipidler ise, yine pankreastan salgılanan ‘fosfolipaz A2’ ve ‘lizofosfolipaz’ tarafından parçalanırlar.

8 Fosfolipaz A2, gliserolün 2
Fosfolipaz A2, gliserolün 2. karbonuna bağlı olan yağ asidini ayırarak geriye lizofosfolipidi bırakır. Lizofosfolipidde gliserolün 1. karbonuna bağlı olan yağ asidi ise lizofosfolipaz tarafından ayrılır. Geriye kalan gliserilfosforil baz absorbe edilebilir.

9 Pankreastan lipid sindirimi ile ilgili enzimlerin salgılanması GİS hormonları tarafından düzenlenir.
Bunlardan kolesistokinin, peptid yapıda küçük bir hormondur, salgılayan hücreler jejenum mukozasında yer alır. İnce barsağa gelen sindirim içeriğinde lipidlerin ve kısmen sindirilmiş proteinlerin bulunması salgılanmasını uyarır.

10 Kolesistokininin etkisiyle, safra kesesinin kontraksiyonu (dolayısıyla safra salgılanması) ve pankreas ekzokrin hücrelerinden sindirim enzimlerinin salgılanması uyarılır. Ayrıca, mide motilitesi azaltılarak, mide içeriğinin ince barsağa geçişi yavaşlatılır.

11 Jejenum mukozasında yer alan hücrelerinden salgılanan peptid yapıdaki diğer bir küçük hormon sekretindir. Sekretinin salgılanması mideden ince barsağa geçen içeriğin düşük pH’ı tarafından uyarılır. Salgılanan sekretin, pankreastan bikarbonat salgılanmasını uyarır. Böylece mideden gelen içeriğin pH’ı sindirim enzimlerinin çalışması için uygun pH’a getirilmiş olur.

12 Jejenumda meydana gelen lipidlerin sindirim işleminin sonucunda oluşan sindirim ürünleri serbest yağ asitleri, monoaçilgliseroller ve serbest kolesteroldür. Bu sindirim ürünleri, yağda çözünen vitaminler ve safra tuzları ile birlikte paketlenerek ‘karma miçeller’i oluştururlar.

13 Disk şeklindeki bu pakette, hidrofobik kısımlar iç tarafta, hidrofilik kısımlar ise dış yüzeyde yer alır, böylece bu lipid paketinin barsağın sulu içeriği içinde çözünürlüğü sağlanmış olur. Oluşan karma miçeller lipid absorpsiyonunun yapıldığı ince barsak mukoza hücrelerinin fırçamsı kenarlarına ilerleyerek, buradan hücre içine alınır (absorbe edilir). Kısa ve orta uzunluktaki yağ asitleri paketlenmeden doğrudan absorbe edilebilirler.

14 Barsak mukoza hücreleri içine alınan lipid sindirim ürünlerinden burada tekrar TAGler, kolesterol esterleri ve fosfolipidler sentezlenir. Sentez işlemi için sindirim ürünleri endoplazmik retikuluma gelirler. Burada önce yağ asitlerinin aktive edilmesi gerekir. Bunun için, ‘açil-CoA sentetaz’ enzimi aracılığıyla yağ asitlerine CoA bağlanır.

15 Bu şekilde aktifleşen yağ asitleri ‘açil transferazlar’ aracılığıyla monoaçilgliserollere, serbest kolesterole ve lisofosfolipidlere bağlanır ve TAGler, kolesterol esterleri ve fosfolipidler yeniden sentezlenir. Kısa ve orta uzunluktaki yağ asitleri esterleştirilmeden doğrudan kana verilirler ve albumine bağlanarak dokulara taşınırlar.

16 Yeniden sentezlenen TAGler ve kolesterol esterleri oldukça hidrofobiktirler ve mukoza hücrelerinden kana verilmeden önce bu bileşiklerden oluşan lipid damlacıkları, etraflarında ince bir tabaka oluşturacak şekilde fosfolipidler, serbest kolesterol ve bir apolipoprotein olan apoB-48 tarafından çevrelenerek paketlenirler. Bu paketlere şilomikronlar adı verilir.

17 Şilomikronlar, barsak mukoza hücrelerinden ekzositozla lenfatik dolaşıma verilirler ve oradan genel dolaşıma katılırlar. Barsak mukoza hücrelerinden verilen bu şilomikronlar, olgunlaşmamış şilomikronlardır. Olgun şilomikron haline gelmeleri için, dolaşımda HDL’lerle karşılaşmaları ve HDL’lerden şilomikronlara apolipoprotein C-II (apoC-II) ve apolipoprotein E (apoE) transferinin yapılması gerekir.

18 Olgun şilomikronların yapısında bulunan apoC-II lipoprotein lipaz’ı aktive eder; apoE ise, hepatositlerin yüzeyinde bulunan reseptörler tarafından tanınır ve şilomikronların endositozla hücre içine alınıp sindirilmesini sağlar.

19 Şilomikronların yapısındaki TAGler periferik doku kapillerlerinde (temel olarak iskelet kası, kalp kası ve yağ dokusu) kapiller endotel yüzeyinde bulunan ‘lipoprotein lipaz’ tarafından yağ asitleri ve gliserole parçalanır. Lipoprotein lipaz, şilomikronların yüzeyinde bulunan apoC-II tarafından aktive edilir. Açığa çıkan yağ asitleri buradaki kas ve yağ dokusu hücreleri tarafından dolaşımdan alınabilirler veya albumine bağlanarak hücre içine alınana kadar taşınabilirler.

20 Yağ dokusu hücrelerine alınan yağ asitleri burada tekrar TAG sentezinde kullanılarak depolanırken, kas dokusunda enerji ihtiyacını karşılamak üzere oksitlenirler. Açığa çıkan gliserol ise karaciğer tarafından dolaşımdan alınarak gliserol-3-fosfat sentezinde kullanılır. Bu ürün dihidroksiasetonfosfat üzerinden glikoliz ya da glikoneogeneze girebilir.

21 Lipoprotein lipaz veya apoC-II eksikliğinde görülen açlık şilomikronemisi ve hipertrigliseridemisi ile seyreden tabloya ‘ailesel lipoprotein lipaz eksikliği’ adı verilir. Nadir görülen ve otozomal resesif geçiş gösteren bu hastalığın diğer bir adı da ‘tip I hiperlipoproteinemi’dir.

22 TAGların parçalanmasından sonra geriye kalan şilomikron artıkları karaciğerdeki reseptörlerine bağlanarak endositozla hücre içine alınır ve burada parçalanırlar. Şilomikron artıklarının karaciğer tarafından alınmasında yetersizlik sonucunda ortaya çıkan tabloya ‘ailesel disbetalipoproteinemi’ adı verilir. ‘Tip III hiperlipoproteinemi’ de denilen bu tabloda şilomikron artıklarının plazmada birikmesi söz konusudur.

23 Depolanmış Triaçilgliserollerin Yağ Dokusundan Mobilize Edilmesi
Yağ hücrelerine enerji ihtiyacını bildiren hormonal uyarı geldiğinde, bu hücrelerde depolanmış durumda bulunan triaçilgliseroller, enerji ihtiyacı bulunan dokularda kullanılmak üzere, yağ asitleri ve gliserole parçalanarak kana verilirler.

24 Triaçilgliseroller, yağ hücrelerinde lipid damlacıkları şeklinde depolanmış halde bulunurlar.
Ağırlıklı olarak triaçilgliserollerden oluşan lipid damlacıklarının yüzeyleri, ‘perilipinler’ adı verilen bir protein ailesi tarafından kaplanmış durumdadır. Düşük kan glukozu seviyesine cevap olarak salgılanan hormonlar (epinefrin, glukagon) yağ hücresindeki reseptörlerine bağlanınca, bir G proteini üzerinden adenilil siklaz enzimini aktive ederek cAMP seviyesini arttırırlar.

25 cAMP-bağımlı protein kinaz, perilipin moleküllerinin ve ‘hormona-duyarlı lipaz’ın fosfatlanmasını sağlar. Perilipinlerin fosfatlanması, hormona duyarlı lipazın lipid damlacıklarının yüzeyine yaklaşmasını sağlar. Böylece, TAGlar yağ asitleri ve gliserole parçalanırlar.

26 Burada triaçilgliserollerin parçalanmasında asıl etkili olan perilipinlerin fosfatlanmasıdır.
Perilipin geninden yoksun olan hücrelerde, hormon etkisiyle cAMP seviyesi artmasına rağmen, hormona duyarlı lipaz lipid damlacıklarına etki edemez ve TAGlar parçalanamaz.

27 TAGların parçalanmasıyla açığa çıkan yağ asitleri kana geçerek (non-kovalent olarak) albumine bağlanır ve enerji ihtiyacı olan periferik dokulara (kalp ve iskelet kası, böbrek) götürülür. Burada albuminden ayrılan yağ asitleri, sitoplazma membranında bulunan özel yağ asidi taşıyıcıları aracılığıyla hücre içine taşınır. Yağ asitleri hücre içinde mitokondriye taşınmalarını kolaylaştıran ‘yağ asidi bağlayıcı protein’e bağlanırlar. Eritrositler ve beyin dokusu, enerji ihtiyaçları için yağ asitlerini kullanamazlar.

28 TAGların parçalanması sonucu açığa çıkan gliserol yağ dokusunda metabolize edilemez, bu nedenle kana verilerek karaciğere taşınır. Gliserol karaciğerde, gliserol kinaz enzimi aracılığıyla fosfatlanarak gliserol-3-fosfat’a çevrilir. Gliserol-3-fosfat, TAG sentezinde kullanılabilir veya ‘gliserol-3-fosfat dehidrogenaz’ enzimi aracılığıyla dihidroksiaseton fosfat’a çevrilebilir. Dihidroksiaseton fosfat ise glikoliz ya da glikoneogenez yollarından birinde kullanılabilir.