Yağ Metabolizması

Lipidler – yağlar vücudumuzda geniş ölçüde hücre fonksiyonlarına katılan çok çeşitli moleküllerdir. Besin maddelerinin büyük bir kısmı önemli oranda lipid içerir. Yağlı yiyecek ve içeceklerde, ette bulunurlar. Bir insan için günlük diyet 15-40 g kadar lipid içermelidir. Beslenme ile alınan yağ asitlerinden en fazla olan ve bilinenleri; oleik asit, palmitik asit, linoleik asit, araşidonik asit ve eikozapentaoneik asit dir. Diyetteki lipidlerin büyük çoğunluğu trigliserid, az bir kısmı da fosfolipid, kolesterol ve kolesterol esteridir.

Lipidler yağ asitlerinde oluşmaktadır. Lipidlerin en basit grubu uzun zincirli doymuş ve doymamış yağ asitlerinden oluşur.

Yağ Asitlerinin Görevleri
Fosfolipidlerin ve glikolipidlerin yapımına katılırlar
Proteinlere kovalan bağlanırlar
Yakıttır ve yakıt deposudur (trigliseridler)

Hormonlar ve hücre içi haberciler (sinyal moleküller, uzun zincirli yağ asitleri) olarak görev alırlar.

Yağların Genel Metabolizması

Besinlerdeki lipidler lipaz olarak bilinen enzimler ile yıkılmakta(gastrik lipaz, lingual lipaz vb) ve emilime hazır hale gelmektedir. Lipidlerin sindirimi ve emiliminden sonra, ince bağırsak iç yüzeyindeki mukoza hücresinde besin kaynaklı trigliseridler oluşur. Bunlar, az miktarda serbest kolesterol, kolesterol esteri ve fosfolipid ile bir araya gelirler, bir protein tabakasıyla da kaplanarak suda çözünebilir ve taşınabilir şilomikronları oluştururlar. Şilomikronlarda ağırlıkça %2 oranında protein, %1 serbest kolesterol, %3 kolesterol esteri, %9 oranında fosfolipid, %85 oranında trigliserid bulunur. Ş Lipidlerin emiliminden sonra göğüs iç duvarında en kalın lenfatik damar olan “duktus torasikusta” süt beyazlığında şilus (kilus) görülür. Şilusun beyazlığı içerdiği şilomikronlardan ileri gelir. Şilomikronlar da lenf sisteme sonrada dolaşıma katılırlar.

Şilomikronlar, aktive olan lipoprotein lipaz (LPL) etkisiyle trigliserid içeriğinin çoğunu kaybeder ve daha küçük çaplı şilomikron kalıntılarına dönüşürler. Bunlar dolaşım ile karaciğer gelmekte karaciğer hücrelerindeki ApoE reseptörleri şilomikron kalıntılarını tanır. Bu reseptörlerin etkisiyle şilomikron kalıntıları yoluyla karaciğer hücresi içine alınırlar ve orada yıkılırlar. Karaciğer tarafında alınan yağlar; Fosfolipid Sentezi, VLDL ve LDL Sentezi, Kolesterol sentezi ve Safra asitleri sentezinde kullanılmaktadır.

Kanda yağlar serbest ve proteinlere bağlı olarak taşınmaktadır. Proteinler ve yağlar lipoproteini yapmaktadır. Karaciğerde şilomikron kalıntılarından taşıyıcı lipoproteinlerden VLDL’ler oluşur ve bunlar da dolaşıma verilir. Karaciğerde lipoprotein sentezi, çeşitli etkenlerle inhibe olursa, endojen trigliseridler karaciğerde birikir ve karaciğer yağlanması denen tablo meydana gelebilir.

Yakıt olarak hemen gerekenden daha fazla yağ asidi veya karbonhidrat bulunduğu durumlarda, karaciğerde yağ asitlerinden veya karbonhidratlardan sentezlenen endojen trigliseridlerden de VLDL yapılır ve kana verilir. VLDL içeriğinde karacğerde yapılan trigliserid dışında serbest kolesterol, kolesterol esterleri, fosfolipid, ApoB-100, ApoC-I, ApoC-II, ApoC-III, ApoE apolipoproteinleri de taşımaktadır. ApoC-II, lipoprotein lipazı aktive ederek VLDL trigliseridlerinden serbest yağ asitlerinin salıverilmesine neden olur. Böylece lipid içeriği gittikçe azalan VLDL’ler, yaklaşık olarak eşit miktarlarda trigliserid ve kolesterol içeren ara dansiteli lipoprotein (IDL) ve daha sonra düşük dansiteli lipoprotein (LDL) haline değiştirilirler. IDL’ler ve LDL’ler karaciğer hücreleri içine alınırlar ve karaciğer hücrelerinde hepatik lipaz etkisiyle daha ileri yıkılırlar. LDL’ler, trigliserid içerikleri çok az, kolesterol ve kolesterol esterlerinden çok zengin lipoproteinlerdir. LDL’ler, kolesterolü karaciğerden başka dokulara taşırlar. LDL hücre içerisine alınır ve yıkılır ve kolesterol veya bir kolesterol türevi oluşur.

Düz kas hücrelerinde kolesterol esterlerinin birikmesiyle arteriyel duvarlarda aterosklerotik plaklar gelişir. Serum LDL-kolesterol düzeyinin %130 mg’dan düşük olması aterosklerotik kalp hastalığı için düşük riski, %130-160 mg arasında olması orta riski, %160 mg’dan yüksek olması ise yüksek riski ifade eder.

Karaciğerde ve ince bağırsak duvarlarında sentezlenen bir önemli lipoprotein sınıfı HDL’lerdir. Ağırlıkça %55 oranında protein (ApoA-I, ApoA-II, ApoC-I, ApoC-II, ApoC-III, ApoD, ApoE apolipoproteinleri), %2 oranında serbest kolesterol, %15 oranında kolesterol esteri, %24 oranında fosfolipid, %4 oranında trigliserid içerir. Yeni sentezlenen HDL, yuvarlak ve basık şekillidir; ApoA-I, ApoA-II, lesitin ve serbest kolesterol içerir. Yeni sentezlenen HDL, dolaşım sırasında diğer lipoproteinlerden kolesterol esterlerini alır. Ayrıca yeni sentezlenen HDL’ nin yüzeyindeki lesitin: kolesterol açil transferaz (LCAT) da serbest kolesterol ile lesitinden, kolesterol esteri ve lizolesitin oluşturur. Yeni sentezlenen HDL, yapısındaki kolesterol esterlerinin artmasıyla küre şeklinde olgun HDL’ye dönüşür. İlk oluşan olgun HDL, HDL3 olarak bilinir. Daha sonra kolesterol esterlerinin artması ve ApoE katılmasıyla HDL2 ve daha ileri aşamada HDL1 (HDLC) oluşur. Dolaşım sırasında kolesterolden zenginleşen HDL, karaciğere dönünce kolesterolünü karaciğerde bırakır. HDL’nin kolesterolü özellikle damar endoteli gibi dokulardan karaciğere taşıma fonksiyonu antiaterojenik etki oluşturur.

Lipoprotein lipaz (LPL) vasıtasıyla şilomikronlardan ve VLDL’lerden salıverilen yağ asitleri, yağ doku hücrelerinde trigliseridler (TG, triaçilgliserol) olarak depolanır.

Lipogenezis

Karaciğer ve yağ dokusunda ihtiyaç durumlarında kullanılabilmesi yağın trigliserid olarak depolanmasına lipogenezis denilmektedir. Lipogenezis yağ dokusunda ve karaciğerde hücre içerisinde gerçekleşmektedir. Yağ asitleri adipoz dokunun adipozitlerinde triakilgliserol şeklinde depolanır. Bu depolanma sırasında yağ asitleri kullanıldığı gibi beslenme ile alınan protein ve karbonhidratlarda kullanılmaktadır. Triakilgliseroller bir molekül gliserol ve üç molekül yağ asitinden oluşur (ester). Triakilgliserollerde yağ asitleri hakim olarak doymuş yağ asitleridir.

Bu Lipogenezis olarak tanımlanabilir.

Beslenme sırasında veya tokluk durumunda yağ doku hücrelerinde depolanan trigliseridler (TG), açlık durumunda hormona duyarlı lipaz ve diğer lipazlar vasıtasıyla yağ asitleri ve gliserole hidroliz edilir.

Vücudumuzda yağlar;

Yağ dokusu başta olmak üzere hücre içerisinde triaksilgliserol-trigliserid ;TG olarak depolanmaktadır. Bu daha sonra enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Hücre içi yağların depo alanıdır ve değişkendir.

Vücudumuzda hücre membranının yapısına katılmaktadır. Fosfogliseridler, Sfingolipidler ve Steroller (kolesterol) şeklinde. Bu yağlar daha sonra metabolizmada kullanılmaz yani sabit yağlardır.

Karaciğere alınan yağ asitleri karaciğerde beta oksidasyon ile iki karbonlu Asetil KoA lara ayırmaktadır. Buda ATP , keton cisimleri ve kolestrol sentezinde kullanılmaktadır.

Lipolizis

Yağ dokularında yağın yıkımına lipolizis denilmektedir. Yağ dokusunda adipositler yüzeyinde hormonlara duyarlı reseptörler bulunmaktadır. Örneğin adrenaline spesifik beta adrenerjik reseptörler bulunmaktadır. Adrenalin bu reseptörlerle ilişkiye girmekte ve adipositlerde hormonlara duyarlı lipaz aktif hale helerek adiposit içerisindeki trigliserid yağ asitleri ve gliserole parçalanmaktadır. Bunlar dolaşıma verilmektedir. Yağ dokudan çıkan yağ asitlerinin ¾ ‘ü plazmada albumine bağlı olarak (lipalbumin) taşınır. Bir molekül albumin 7 yağ asidini sıkı, 20’den fazlasını ise zayıf bağlarla taşır. Yağ dokuda serbest kalan gliserol yağ dokusu tarafından bir daha kullanılamaz ve dokuyu terk ederek kana geçer ve karaciğere taşınır. Karaciğerde yeniden esterleştirilip trigliserid halinde VLDL yapısına katılır veya glikoz sentezine (glikoneogenez) katılır.

Yağların Dokularda Enerji Kaynağı Olarak Kullanımı (Beta Oksidasyon)

Kanda yağ asitleri periferik dokularda;kas ve beyin gibi, hücre içerisine alınmaktadır. Ayrıca karaciğer tarafından yapılan VLDL de vücuthücrelerine alınarak kullanılmaktadır. Hücreler yağ asitlerini alarak aktive etmektedir. Bu aktivasyon akil-CoA sentetaz ya da tiyokinaz enzimi ile ve 2 mol ATP kullanılarak yapılmaktadır.

Yağ asidi + ATP + CoA ——-> Acyl-CoA + PPi + AMP ortaya çıkmaktadır. Daha sonra Acyl- CoA mitokondirilere taşınmaktadır. Acyl-CoA mitokondride beta oksidasyon ile ATP yani enerji üretiminde kullanılmaktadır.

Yağların enerji oluşturma potansiyelleri karbonhidratlardan daha fazladır. Örneğin bir mol oleik asidin oksidasyonunun net sonucu (18-karbonlu doymamış yağ asidi) 146 mol ATP sağlanır iken glikozdan 114 mol ATP üretilmektedir.

Kolesterol Sentezi

Kolestrol yapımı karaciğerde (günlük üretimin yaklaşık %10’u) ve bağırsaklarda olur (yaklaşık %15).

Kolesterol sentezi hücre içinde sitoplazma ve mikrozomlarda olur asetil-CoA’nın iki-karbonlu asetat grubu kullanılır. Normal sağlıklı bir yetişkin günde yaklaşık 1 g kolesterol sentezler, ve günde yaklaşık 0,3 g tüketir. Kolesterolun vücutta sabit düzeyi 150 -200 mg/dL primer olarak de novo sentez düzeyiyle kontrol edilir. Kolesterol sentezinin hızı diyetle alınan kolesterol miktarıyla düzenlenir. Diyet ve sentezden gelen kolesterol membran yapımında ve steroid hormonların ve safra asitlerinin yapımında kullanılır. Kolesterolun en büyük kısmı safra asitleri sentezinde kullanılır. Kolestrolden D vit yapılmaktadır.

Lipid Metabolizma Bozuklukları

1 - Şişmanlık (Obezite)
Organizmada toplam vücut yağ ortalaması > %30 olması durumudur.

2 - Lipid emilimi bozuklukları
Sindirimi ve emilimi olumsuz etkileyen nedenler Safra yetersizliği (özellikle safra tuzları) Pankreas salgısı ve sindirim enzimleri

3 - Hiperlipemi ve Hiperkolesterolemi ve Lipid depolama hastalıkları