A HDL szerepe a koleszterin-anyagcserében és kapcsolata egyéb lipoproteinekkel

Az LDL és a HDL összetétele, szerepük a koleszterin-transzportban

Az LDL és szerepe

A keringésben lévő VLDL mintegy fele fokozatos átalakulás után, melynek során trigliceridtartalmát elveszíti és az apoproteinek nagy részét a HDL-nek átadja, LDL-lé alakul.
Az LDL-ben a meghatározó lipid a koleszterin-észter, a fehérjék közül pedig a B-100 apoprotein.
A szervezet legtöbb sejtje rendelkezik olyan receptorral, amely a B-100 fehérje felismerésére képes, azonban mégis kevés szervnek van meghatározó szerepe az LDL metabolizmusában.
A receptor csak a B-100 apoproteint köti, annak ellenére, hogy a B-48 és B-100 fehérjékben számos közös epitop van. Az LDL-nek mintegy kétharmada ezen nagy affinitású receptor közreműködésével hagyja el a keringést.
Az LDL kisebb része más mechanizmussal, lassabban kerül felvételre a sejtekbe, amelyeknek azonban megnő a jelentősége olyan egyénekben, akikben a specifikus receptor hiányzik.

Az LDL metabolizmusában kvantitatíve a máj játssza a legfontosabb szerpet, mivel itt történik az LDL-lebomlás fele. Fontos még a bélrendszer, illetve a mellékvese és a gonádok részvétele az LDL keringésből történő eliminálásában.
Az LDL-receptorok feladata kettős:
- meghatározzák az LDL keringésből történő eliminációját
- lehetővé teszik a koleszterin sejtekbe juttatását.
A receptorok az apo B-100-at ismerik fel és kötik meg → az LDL-receptor-LDL-komplex endocitotikus vezikulábakban internalizálódik.
A sejten belül az LDL disszociál a receptorról
- a receptor visszavándorol a sejtfelszínre
- az LDL-t tartalmazó endocitotikus vezikulák pedig a lizoszómákkal fúzionálnak
  - a lizoszomális enzimek hatására az LDL fehérjekomponense lebomlik.
  - koleszterin-észetrázok hatására felszabaduló koleszterin komplex módon befolyásolja a sejtek koleszterinmetabolizmusát.
  1. gátolja az LDL-receptorok szintézisét → gátolja a feleslegesen nagy mennyiségű koleszterin felvételét a plazmából.
  2. a sejten belül gátolja a koleszterin de novo szintézisét a 3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA-reduktáz szabályozásán keresztül. (hatására 10-szer gyorsabban bomlik le az enzim) a koleszterin gátolja az enzim transzkripcióját is.
  - Végeredményben a koleszterin mind a sejtek koleszterinfelvételét, mind pedig a szintézisét gátolja, s ezáltal megakadályozza kontrollálatlanul nagy mennyiségű koleszterin felhalmozódását a sejtekben.

Koleszterinre minden sejtnek szüksége van a membránok felépítéséhez
A mellékvesekéregben és a gonádokban a szteroidhormonok szintéziséhez is felhasználódik a koleszterin
a májban epesavak szintetizálódnak belőle.
A felesleges koleszterint a sejtekben az acil-CoA:koleszterin-aciltranszferáz (ACAT) észteresíti, ami az LDL-felvétel következtében aktiválódik
a koleszterin-észterek a citoplazmában raktározódnak.

A HDL és szerepe

A koleszterinhomeosztázis fenntartásában fontos szerepet játszik a HDL, az ún. reverz koleszterintranszporttal koleszterint szállít a májba az extrahepatikus sejtekből és az artériák falából.
A májban a koleszterin epesavakká alakul, kiválasztódik az epébe, és ily módon a szervezetből kiürülhet vagy beépül VLDL-be.
- HDL → „jó koleszterin”
- LDL → „rossz koleszterin”

naszcens HDL

legnagyobb része a májból és a bélből szekretálódik.
Korongszerű képződmény, amely főleg foszfolipideket, koleszterint és apoproteineket tartalmaz. A naszcens HDL-ben a meghatározó fehérje az apo E.

érett HDL

Érett gömb alakú képződménnyé válásában két tényező játszik szerepet.
1. a lecitin:koleszterin-acil-transzferáz (LCAT) → a koleszterin-észetereket hozza létre, s ezek mint neutrális lipidek, a HDL apoláros, belső részébe mozogva a bilayert szétfeszítik, amíg a gömb forma létre nem jön.
2. az apo E helyett apo A-I beépülése a struktúrába, ami az érett HDL legjellegzetesebb apoproteinje.

A HDL nem statikus struktúra, összetétele a keringésben folyamatosan változik.
- koleszterint vesz fel más lipoproteinektől és a sejtek membránjából → ezeket az LCAT koleszterin-észterré alakítja
- foszfolipidek és trigliceridek épülnek be
- koleszterin-észetereket ad le
- illetve apoproteineket ad le vagy vesz fel más lipoproteinektől.
A lipidek felvétele a HDL-be részben lassú spontán folyamat, részben az ún. lipid transzfer fehérjék közreműködésével megy végbe.
A HDL foszfatidilkolin komponense egyszersmind az LCAT enzim egyik szubsztrátja, és más foszfolipidekkel együtt szubsztrátja a máj-lipáznak is.
Az apoproteinek is cserélődnek a lipoproteinek között. Az érett HDL-ben az apo A-I egy része apo A-II-re cserélődhet, az apo C számára pedig a HDL olyan raktár, ahonnan a trigliceridtartalmú neszcens lipoproteinekre transzferálódhat.

HDL szubpopulációk

A HDL-nek szubpopulációi léteznek, amelyek főleg a lipidösszetételben különböznek.
A HDL2 trigliceridekben gazdagabb és nagyobb méretű, mint a HDL3. (A trigliceridek a VLDL-ről kerülnek a HDL-re, amelyek viszont koleszterin-észtereket vesznek fel a HDL-ről.)
Klinikailag is megfigyelhető, hogy táplálkozás után megnő a HDL trigliceridtartalma. A HDL-trigliceridek a máj-lipáz szubsztrátjai, a belőlük keletkező zsírsavakat a májsejtek veszik fel. A HDL2 a máj-lipáz hatására válik HDL3-má.
A HDL-ből a koleszterin-észtereket is a máj veszi fel, ahol a koleszterin a már megbeszélt utakon alakulhat tovább.
Epidemiológiai vizsgálatokban egyértelmű negatív összefüggést találtak a plazma HDL-, ezen belül is a HDL2-koleszterin-szint és az arteriosclerosis kialakulása között.
A HDL védő hatása nem teljesen tisztázott mechanizmussal működik. Lehetséges, hogy egyszerűen a reverz koleszterintranszport normális funkciójáról van szó, amely megszabadítja a sejtek és az artériák falát a felesleges koleszterintől. Nem kizárt azonban az sem, hogy a HDL közvetlenül befolyásolja az atherogenezis folyamatát.