الكيلوميكرون

الموسوعة الحرة
صورة تخطيطية توضح الكيلوميكرون

الكيلوميكرونات (من اليونانية χυλός، chylós ، وتعني عصير (النباتات أو الحيوانات)، و micron ، وتعني صغير )، [ 1 ] والمعروفة أيضًا باسم البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة جدًا ( ULDL )، هي جزيئات بروتينية دهنية تتكون من الدهون الثلاثية (83-92%)، والفوسفوليبيدات (6-12%)، والكوليسترول (1-3%)، والبروتينات (1-2%). تنقل هذه الجزيئات الدهون الغذائية ، مثل الدهون والكوليسترول، من الأمعاء إلى أماكن أخرى في الجسم، ضمن المحلول المائي لمجرى الدم . [ 2 ] تُعد البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة جدًا (ULDL) إحدى المجموعات الخمس الرئيسية التي تُقسم إليها البروتينات الدهنية بناءً على كثافتها . ومن البروتينات الخاصة بالكيلوميكرونات البروتين ApoB48 .

توجد علاقة عكسية بين كثافة وحجم جزيئات البروتينات الدهنية: فالدهون أقل كثافة من الماء أو جزيئات البروتين الأصغر، وتحتوي الجزيئات الأكبر على نسبة أعلى من جزيئات الدهون الداخلية مقارنةً بجزيئات البروتين المستحلبة الخارجية في الغلاف. وتُعدّ جزيئات البروتينات الدهنية فائقة الكثافة (ULDLs)، إذا كان حجمها في حدود 1000  نانومتر أو أكثر، هي جزيئات البروتينات الدهنية الوحيدة التي يمكن رؤيتها باستخدام المجهر الضوئي بأقصى تكبير. أما باقي الأنواع فهي دون المجهرية.

وظيفة

بنية الكيلوميكرون: ApoA، ApoB، ApoC، ApoE ( البروتينات الشحمية )؛ T ( الدهون الثلاثية )؛ C ( الكوليسترول )؛ الأخضر ( الفوسفوليبيدات )

تنقل الكيلوميكرونات الدهون الممتصة من الأمعاء إلى الأنسجة الدهنية والقلبية والعضلية الهيكلية، حيث تتحلل مكوناتها من الدهون الثلاثية بفعل إنزيم الليباز البروتيني الدهني ، مما يسمح للأنسجة بامتصاص الأحماض الدهنية الحرة الناتجة . وعندما يتحلل جزء كبير من لبّ الدهون الثلاثية، تتشكل بقايا الكيلوميكرونات التي يمتصها الكبد، ناقلاً بذلك الدهون الغذائية إليه أيضاً.

مراحل

الكيلوميكرونات الوليدة

في الأمعاء الدقيقة، تُستحلب الدهون الثلاثية الغذائية بواسطة الصفراء وتُهضم بواسطة الليبازات البنكرياسية ، مما يؤدي إلى تكوين أحادي الغليسيريد والأحماض الدهنية . تُمتص هذه الدهون إلى الخلايا المعوية عبر الانتشار السلبي . داخل هذه الخلايا، تُنقل أحادي الغليسيريد والأحماض الدهنية إلى الشبكة الإندوبلازمية الملساء ، حيث تُعاد أسترتها لتكوين الدهون الثلاثية. [ 3 ] تُضاف هذه الدهون الثلاثية، إلى جانب الفوسفوليبيدات والكوليسترول، إلى البروتين الشحمي B48 لتكوين الكيلوميكرونات الوليدة [ 4 ] (والتي تُعرف أيضًا بالكيلوميكرونات غير الناضجة أو ما قبل الكيلوميكرونات ).

بعد تصنيعها في الشبكة الإندوبلازمية الملساء، تُنقل الكيلوميكرونات حديثة التكوين إلى جهاز جولجي بواسطة بروتينات SAR1B . [ 5 ] ويُسهّل نقل الكيلوميكرونات حديثة التكوين داخل المسار الإفرازي بواسطة حويصلات نقل البروتين (PCTVs). تتميز حويصلات نقل البروتين (PCTVs) باحتوائها على بروتينات v-SNARE و VAMP-7 ، التي تُساعد في اندماجها مع حجرة جولجي القريبة. ويُسهّل هذا النقل بروتينات COPII ، بما في ذلك Sec23/24، التي تنتقي الحمولة وتُسهّل تبرعم الحويصلات من غشاء الشبكة الإندوبلازمية. [ 6 ]

أثناء مرورها عبر جهاز جولجي، تخضع الكيلوميكرونات الناشئة لعمليات تعديل إنزيمي ودهون، مما يؤدي إلى تكوين الكيلوميكرونات الناضجة .

الكيلوميكرونات الناضجة

تُفرز الكيلوميكرونات الناضجة عبر الغشاء القاعدي الجانبي للخلايا المعوية (عن طريق المسار الإفرازي ) إلى الأوعية اللبنية ، [ 7 ] وهي شعيرات لمفاوية في زغابات الأمعاء الدقيقة . يُطلق على اللمف الذي يحتوي على الكيلوميكرونات (وغيرها من الدهون المستحلبة) اسم الكيلوس . ينقل الجهاز اللمفاوي الكيلوس إلى القنوات اللمفاوية قبل أن يعود إلى الدورة الدموية الجهازية عبر الأوردة تحت الترقوة . ومن هنا، تُزوّد ​​الكيلوميكرونات أنسجة الجسم بالدهون الممتصة من النظام الغذائي. [ 8 ] ولأنها تدخل مجرى الدم بهذه الطريقة، فإن الدهون المهضومة (على شكل كيلوميكرونات) تتجاوز الجهاز البابي الكبدي ، وبالتالي تتجنب عملية الأيض الأولي ، على عكس الكربوهيدرات المهضومة (على شكل سكريات أحادية ) والبروتينات (على شكل أحماض أمينية ).

أثناء دورانها في الدم، تُساهم البروتينات الدهنية عالية الكثافة (HDL) بمكونات أساسية، بما في ذلك البروتين الشحمي C-II (APOC2) والبروتين الشحمي E (APOE)، إلى الكيلوميكرون الناضج. يُعد APOC2 إنزيمًا مساعدًا بالغ الأهمية لنشاط إنزيم الليباز البروتيني الشحمي (LPL)، الذي يُحلل الدهون الثلاثية داخل الكيلوميكرونات.

بقايا الكيلوميكرون

بعد توزيع مخزون الدهون الثلاثية، تعيد الكيلوميكرونات البروتين الشحمي B2 (APOC2) إلى البروتينات الشحمية عالية الكثافة (HDL) مع الاحتفاظ بالبروتين الشحمي E (APOE)، متحولةً إلى بقايا كيلوميكرونية. يُعد كل من البروتين الشحمي B48 (APOB48) والبروتين الشحمي E (APOE) مهمين لتحديد بقايا الكيلوميكرونات في الكبد من أجل عملية البلعمة الخلوية والتحلل.

علم الأمراض

فرط كيلوميكرون الدم

تتميز فرط الكيلوميكرونات بوجود كمية زائدة من الكيلوميكرونات في الدم، مما يؤدي إلى ارتفاع حاد في مستوى الدهون الثلاثية . تشمل الأعراض السريرية لهذا الاضطراب ظهور أورام صفراء متفجرة ، وتراكم الدهون في شبكية العين ، وتضخم الكبد والطحال ، وآلام متكررة في البطن ، والتهاب البنكرياس الحاد . قد يكون سبب هذه الحالة طفرات جينية (انظر أدناه) أو عوامل ثانوية مثل داء السكري غير المُسيطر عليه أو اضطراب تعاطي الكحول . [ 9 ]

نقص الكيلوميكرون في الدم

يشير نقص الكيلوميكرونات إلى انخفاض مستويات الكيلوميكرونات في الدم بشكل غير طبيعي أو غيابها التام، خاصةً بعد تناول الطعام. قد تنتج هذه الحالة عن طفرات جينية (انظر أدناه)، بالإضافة إلى بعض متلازمات سوء الامتصاص أو نقص تناول الدهون الغذائية. [ 9 ]

بقايا الكيلوميكرون وأمراض القلب والأوعية الدموية

بقايا الكيلوميكرونات هي جزيئات البروتين الدهني المتبقية بعد أن تنقل الكيلوميكرونات الدهون الثلاثية إلى الأنسجة. وتساهم المستويات المرتفعة من هذه البقايا في فرط شحميات الدم ، والذي يُعتبر عامل خطر مهم لأمراض القلب والأوعية الدموية . [ 9 ]

أظهرت دراسات حديثة أن بقايا الكيلوميكرونات قادرة على اختراق الطبقة الداخلية للشريان والانحصار في الحيز تحت البطاني. تُعزز هذه العملية ترسب الكوليسترول في جدار الشريان، وهي خطوة حاسمة في تكوين لويحات تصلب الشرايين . يُحفز احتباس هذه البقايا وتعديلها داخل جدار الشريان استجابات التهابية ، مما يُسرّع من تطور تصلب الشرايين . [ 10 ]

نقص بروتين بيتا الدهني (ABL)

نقص بروتين الدم الشحمي بيتا (ABL؛ OMIM 200100) هو اضطراب وراثي متنحي نادرينتج عن طفرات في كلا أليلي جين MTP . يؤدي هذا الخلل الجيني إلى انخفاض مستويات بروتين ApoB إلى مستويات شبه معدومة، وانخفاض مستويات الكوليسترول في البلازما بشكل كبير. يعاني مرضى نقص بروتين الدم الشحمي بيتا من سوء امتصاص الدهون، والإسهال الدهني ، وتراكم الدهون في الخلايا المعوية والخلايا الكبدية. كما ينتج عن هذه الحالة نقص في العديد من الفيتامينات (E، A، K، وD) بسبب خلل في تجميع ونقل البروتينات الشحمية. في حال عدم العلاج، قد يُسبب نقص بروتين الدم الشحمي بيتا اضطرابات عصبية مثل التنكس النخاعي المخيخي، والاعتلالات العصبية الطرفية ، والتهاب الشبكية الصباغي . يمكن الوقاية من هذه المضاعفات عن طريق تناول مكملات الفيتامينات الذائبة في الدهون في وقت مبكر. [ 6 ]

نقص بروتين بيتا الدهني المتماثل (Ho-HBL)

نقص بروتين بيتا الدهني المتماثل (Ho-HBL؛ OMIM 107730) هو اضطراب وراثي نادر للغاية يتميز بتغليف وإفراز غير سليمين للبروتينات الدهنية الحاملة لبروتين أبو ب (apoB) نتيجة طفرات في كلا أليلي جين APOB . تؤدي هذه الطفرات إلى بتر بروتين أبو ب أو استبدال الأحماض الأمينية، مما ينتج عنه تكوين بروتينات أبو ب قصيرة وغير طبيعية غير قادرة على الارتباط بالدهون وتكوين الكيلوميكرونات. تتفاوت الأعراض السريرية، بدءًا من غياب الأعراض وصولًا إلى أعراض تتداخل مع أعراض نقص بروتين بيتا الدهني غير النمطي (ABL)، بما في ذلك سوء امتصاص الدهون ونقص الفيتامينات. [ 6 ]

مرض احتباس الكيلوميكرون (CMRD)

مرض احتباس الكيلوميكرونات (CMRD؛ OMIM #607689) هو اضطراب وراثي متنحي نادرينتج عن طفرات في جين SAR1B . يعاني مرضى CMRD من إسهال مزمن، وفشل في النمو، وانخفاض مستوى الكوليسترول في الدم، وانخفاض مستويات الفيتامينات الذائبة في الدهون. تعجز خلايا الأمعاء لدى هؤلاء المرضى عن إفراز الكيلوميكرونات في اللمف، مما يؤدي إلى تراكم الدهون وتغيرات مميزة في الغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة. على عكس ABL وHo-HBL، لا يسبب CMRD داء الخلايا الشوكية، أو التهاب الشبكية الصباغي، أو أعراضًا عصبية حادة. [ 6 ]

متلازمة فرط كوليسترول الدم العائلي (FCS)

متلازمة فرط الكيلوميكرونيا العائلي (FCS)، والمعروفة أيضًا باسم فرط بروتينات الدم الشحمية من النوع الأول ، تتميز بارتفاع حاد في مستوى الدهون الثلاثية، وألم في البطن، والتهاب البنكرياس، وظهور أورام صفراء متفجرة ، وتضخم الكبد والطحال . تنتج هذه الحالة عن طفرات في جينات مثل LPL وAPOC-II وAPOA-V وLMF1 وGPIHBP1، والتي تُشارك في تنظيم هدم البروتينات الشحمية الغنية بالدهون الثلاثية. يُظهر مرضى متلازمة فرط الكيلوميكرونيا العائلي ارتفاعًا ملحوظًا في تركيز الكيلوميكرونات أثناء الصيام، ولا يُصابون عادةً بتصلب الشرايين المبكر نظرًا لكبر حجم الكيلوميكرونات الذي يمنعها من اختراق الحاجز البطاني الوعائي. يتم تأكيد التشخيص عن طريق تسلسل الحمض النووي للكشف عن الطفرات المسببة للأمراض في هذه الجينات. [ 6 ]

مراجع

  1. ↑ "تعريف الكيلوميكرونات" . www.merriam-webster.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-04-2024 .
  2. ↑ جوفمان، جون دبليو؛ جونز، هاردين بي؛ ليندغرين، فرانك تي؛ ليون، توماس بي؛ إليوت، هارولد إيه؛ ستريسوير، بيفرلي (1950). "دهون الدم وتصلب الشرايين لدى الإنسان" ( ملف PDF) . الدورة الدموية . 2 (2): 161-178 . doi : 10.1161/01.cir.2.2.161 . PMID 15427204. S2CID 402420 .  
  3. ↑ شوينك، روبرت و.؛ هولواي، غراهام ب.؛ لوكين، جوست ج. ف. ب.؛ بونين، أريند؛ غلاتز، جان ف. س. (2010-04-01). "نقل الأحماض الدهنية عبر غشاء الخلية: تنظيمها بواسطة ناقلات الأحماض الدهنية" . البروستاجلاندينات، الليكوترينات والأحماض الدهنية الأساسية . 82 (4): 149-154 . doi : 10.1016/j.plefa.2010.02.029 . ISSN 0952-3278 . PMID 20206486 .  
  4. ↑ كياني، رضا (2018-01-01)، "الفصل 18 - اضطراب شحوم الدم" ، في مالكي، ماجد؛ عليزادهاسل، أزين؛ حقجو، ماجد (محرران)، أمراض القلب العملية ، إلسفير، ص 303-309 ، دوى : 10.1016/b978-0-323-51149-0.00018-3 ، ISBN  978-0-323-51149-0تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-12-06
  5. ↑ "جين SAR1B: علم الوراثة MedlinePlus" . medlineplus.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-12-06 .
  6. 1 2 3 4 5 جيامانكو، أنطونينا؛ سيفالو، أنجيلو ب.؛ نوتو، دافيدي؛ أفيرنا، ماوريتسيو ر. (2015-03-20). " الفيزيولوجيا المرضية لإنتاج البروتينات الدهنية المعوية" . مجلة فرونتيرز إن فيزيولوجي . 6 : 61. doi : 10.3389/fphys.2015.00061 . ISSN 1664-042X . PMC 4367171. PMID 25852563 .   
  7. ↑ بوديويس، فرانك إيه جيه إيه؛ ووثويزن-باكر، مارجان؛ فيركاد، هينكجان جيه (2015)، "سوء امتصاص الدهون المستمر في التليف الكيسي" ، النظام الغذائي والتمارين الرياضية في التليف الكيسي ، إلسيفير، ص 373-381 ، doi : 10.1016/b978-0-12-800051-9.00041-9 ، ISBN  978-0-12-800051-9تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يونيو 2024
  8. ↑ سميث، سارين س.، غروبر، جاك ل.؛ سميث، جاك س. (2013). التغذية المتقدمة واستقلاب الإنسان ( الطبعة السادسة). بيلمونت، كاليفورنيا: وادزورث/سينغيج ليرنينج. ISBN  978-1133104056.{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  9. 1 2 3 جوليف، جوزيب؛ مارتن كامبوس، خيسوس م.؛ إسكولا جيل، جوان كارليس؛ بلانكو فاكا، فرانسيسكو (2016). "الكيلومكرونات: التقدم في علم الأحياء، وعلم الأمراض، والاختبارات المعملية، والعلاجات" . كلينيكا كيميكا اكتا . 455 : 134– 148. دوى : 10.1016/j.cca.2016.02.004 . بميد 26868089 . 
  10. ↑ تومكين، جيرالد هـ.؛ أوينز، دافني (2012). " الكيلوميكرون: علاقته بتصلب الشرايين" . المجلة الدولية لطب الأوعية الدموية . 2012 : 1-13 . doi : 10.1155/2012/784536 . ISSN 2090-2824 . PMC 3189596. PMID 22007304 .