Lipoproteïne lipase

De Lipoproteïne lipase (LPL) behoort tot de lipasen en speelt een cruciale rol in de vetstofwisseling. Het is verantwoordelijk voor het splitsen van de triglyceriden in de chylomicronen en de Very Low Density Lipoproteins (VLDL) in vetzuren en monoacylglycerine. De vrijgekomen vetzuren worden gebruikt om energie op te wekken of om lichaamsvet op te bouwen.

Wat is lipoproteïnelipase?

Lipoproteïnelipase (LPL) is een enzym dat een van de lipasen is. Lipasen zijn verantwoordelijk voor het afbreken van triglyceriden (triacylglycerolen) in vetzuren en glycerine. Triglyceriden zijn esters van de drievoudige alcoholglycerine met elk drie vetzuren, ook wel vetten of vette oliën genoemd.

Voedingsvetten worden met voedsel opgenomen en worden eerst afgebroken door de extracellulaire lipasen uit de pancreas in de darm. Sommige triglyceriden komen echter via het serum in de bloedbaan wanneer ze worden opgenomen in de dunne darm, waar ze worden gebonden aan lipoproteïnen, die hun transportvermogen in het bloed garanderen. Lipoproteïnelipase is het enzym dat de triglyceriden die aan de lipoproteïnen zijn gebonden, afbreekt tot vetzuren en monoacylglycerol. Het bestaat uit 448 aminozuren en is voor zijn functie afhankelijk van het co-enzym apolipoproteïne C2.

Lipoproteïnelipase is een in water oplosbaar enzym dat via bepaalde glycoproteïnen (proteoglycanen) aan de endotheelcellen van de bloedvaten wordt gebonden. Het wordt geproduceerd in de lever. Het enzym katalyseert de hydrolyse van de triglyceriden om twee vetzuurmoleculen en één monoacylglycerolmolecuul te vormen. De apolipoproteïnen zijn de dragermoleculen van de triglycerinen en zorgen ervoor dat ze in een waterige omgeving kunnen worden getransporteerd. Apolipoproteïne C2 werkt ook als een receptor voor lipoproteïnelipase en activeert zo de hydrolyse van de triglyceriden.

Functie, effect en taken

De functie van lipoproteïnelipase is om de afbraak in het bloed van de vetten die door de darmcellen worden opgenomen, volledig te katalyseren. Ten eerste worden de voedingsvetten afgebroken tot vetzuren en glycerine door pancreaslipasen in de dunne darm. Verdere triglyceriden komen door absorptie via de dunne darm in het bloed en binden zich daar aan lipoproteïnen om een ​​lipide-eiwitcomplex te vormen.

Hierdoor ontstaan ​​chylomicronen. Het zijn lipoproteïnedeeltjes met een diameter van 0,5 tot 1 micrometer en een dichtheid van minder dan 1000 g / ml. De lipidekern bevat voornamelijk triglyceriden met een kleine hoeveelheid cholesterolesters. De cholesterolhoudende schil van de chylomicronen bevat fosfolipiden als structureel element. De apolipoproteïnen waaraan de triglyceriden zijn gebonden, worden nu ook in deze schil opgeslagen. De chylomicronen bevatten 90 procent triglyceriden. Ze komen via het lymfestelsel vanuit de dunne darm in de bloedbaan. De triglyceriden worden met behulp van de LPL afgebroken tot vetzuren en glycerine, vooral in de haarvaten van spier- en vetweefsel.

De vetzuren worden gebruikt in spierweefsel om energie op te wekken of in vetweefsel om endogene triglyceriden op te bouwen als opslagvet. Na ongeveer tien uur onthouding van voedsel kunnen er geen chylomicronen meer in het bloed worden gedetecteerd omdat de triglyceriden dan volledig worden afgebroken. Andere componenten van het bloed zijn de zogenaamde VLDL (lipoproteïne met zeer lage dichtheid). Deze structurele eenheden komen vrij uit de lever en bevatten triglyceriden, fosfolipiden en cholesterol. De VLDL transporteert deze componenten via de bloedbaan van de lever naar de individuele organen.

Op deze manier worden de triglyceriden afgebroken door het lipoproteïne lipase en worden de vrijgekomen vetzuren opgenomen door de lichaamscellen. De afname van triglyceriden zet de VLDL om in LDL (Low Density Lipoprotein). Het LDL bevat voornamelijk fosfolipiden, cholesterolesters en lipoproteïnen

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Lipoproteïnelipase wordt in de lever gesynthetiseerd. Naast de pancreaslipasen vertegenwoordigt het een andere extracellulaire lipase De LPL bevindt zich aan de buitenkant van de membranen van endotheelcellen in een grote verscheidenheid aan organen, waaronder vetcellen. Daar is het via zogenaamde proteoglycanen verbonden met de celmembranen.

Het is echter van bijzonder belang voor de endotheelcellen van de bloedvaten, omdat het hier de hydrolyse van de triglyceriden in de chylomicronen en VLDL's direct kan regelen. Heparine wordt geïnjecteerd om de lipoprotease-activiteit te meten. Heparine zorgt voor het vrijkomen van de binding van de lipoproteïnelipasen uit de proteoglycanen, zodat er na een heparine-injectie een verhoogde concentratie aan vrije lipoproteïnelipasen is, die dus via hun activiteit kan worden bepaald. Dit onderzoek kan onder meer een tekort aan lipoproteïnelipase vaststellen.

Ziekten en aandoeningen

Het ontbreken van lipoproteïnelipase leidt vaak tot ernstige gezondheidsproblemen. Als er te weinig lipoproteïnelipase is of als de activiteit ervan onvoldoende is door een genetisch defect, kunnen de triglyceriden in de chylomicronen en de VLDL's slechts slecht of helemaal niet worden afgebroken.

De lipoproteïnelipasedeficiëntie kan voornamelijk genetisch zijn, maar ook secundair aan bijvoorbeeld chemotherapie. Primaire LPL-deficiëntie is zeldzaam en wordt veroorzaakt door een autosomaal recessief genetisch defect. Er ontstaat een zogenaamde chylomicronemie, die wordt gekenmerkt door een melkachtig, romig serum en wordt aangeduid als type I hyperlipidemie. De triglyceriden in de chylomicronen worden niet meer afgebroken. Als gevolg hiervan treden steeds weer ernstige pancreatiden met melkintolerantie en buikpijn op.

Bovendien ontwikkelen zich voortdurend barstende xanthomas en hepatomegalie. De enige behandelingsopties zijn een vetarm dieet en geen alcohol. Deze ziekte wordt vaak veroorzaakt door mutaties in het LPL-gen op chromosoom 8 of in het APOC2-gen. De secundaire vorm van type I hyperlipidemie treedt meestal op bij chemotherapie en is slechts van tijdelijke aard.