Lipoproteine sind Komplexe aus Lipiden und Proteinen, die hydrophobe Lipide durch die wässrige Umgebung des Blutkreislaufs transportieren. Sie bestehen aus einem hydrophoben Kern aus Triacylglycerolen und Cholesterinestern, umgeben von einer hydrophilen Hülle aus Phospholipiden, freiem Cholesterin und Proteinen, die Apolipoproteine genannt werden.
Lipoproteinklassifikation
Lipoproteine werden nach ihrer Dichte klassifiziert, die das Lipid-Protein-Verhältnis widerspiegelt. Chylomikronen sind die größten und am wenigsten dichten und transportieren Nahrungslipide aus dem Darm. Sehr niedrigdichte Lipoproteine (VLDL) transportieren endogen synthetisierte Triacylglycerole aus der Leber. Lipoproteine mittlerer Dichte (IDL) sind VLDL-Überreste, die nach der Triacylglycerol-Entfernung entstehen. Niedrigdichte Lipoproteine (LDL) sind cholesterinreiche Partikel, die aus dem weiteren VLDL-Stoffwechsel stammen. Hochdichte Lipoproteine (HDL) sind die kleinsten und dichtesten und am reversen Cholesterintransport beteiligt.
Apolipoproteine
Apolipoproteine dienen als strukturelle Bestandteile, Cofaktoren für Enzyme und Liganden für Rezeptoren. ApoB-48 ist das essentielle Strukturprotein der Chylomikronen, während ApoB-100 auf VLDL, IDL und LDL vorkommt. ApoC-II aktiviert die Lipoproteinlipase, und ApoE vermittelt die hepatische Aufnahme von Restpartikeln. ApoA-I ist das Hauptprotein von HDL und aktiviert die Lecithin-Cholesterin-Acyltransferase.
Der exogene Weg
Nahrungslipide werden von Enterozyten absorbiert, in Chylomikronen eingebaut und in das Lymphsystem sezerniert. Chylomikronen gelangen in den Blutkreislauf und interagieren mit der Lipoproteinlipase auf kapillären Endotheloberflächen von Fettgewebe und Muskel. Die Lipoproteinlipase, aktiviert durch ApoC-II, hydrolysiert Triacylglycerole und setzt freie Fettsäuren für die Aufnahme durch Gewebe und die anschließende Fettsäureoxidation und -synthese frei. Die resultierenden Chylomikronen-Reste werden von der Leber über ApoE-vermittelte Rezeptorbindung aufgenommen.
Der endogene Weg
Die Leber sezerniert VLDL, das endogen synthetisierte Triacylglycerole transportiert. Während VLDL zirkuliert, hydrolysiert die Lipoproteinlipase seinen Triacylglycerolgehalt und wandelt VLDL in IDL um. IDL kann von der Leber aufgenommen oder durch die hepatische Lipase weiter zu LDL verarbeitet werden. LDL ist das primäre cholesterintragende Partikel im Blut und liefert Cholesterin an periphere Gewebe über den LDL-Rezeptor. Zellen regulieren ihre Cholesterinaufnahme durch Modulation der LDL-Rezeptor-Expression.
Reverse Cholesterintransport
HDL spielt eine zentrale Rolle beim reversen Cholesterintransport, indem es überschüssiges Cholesterin aus peripheren Geweben entfernt und zur Ausscheidung oder Wiederverwertung an die Leber liefert. Naszierende, scheibenförmige HDL-Partikel werden von der Leber und dem Darm produziert. Sie nehmen Cholesterin aus Zellen über den ABCA1-Transporter auf, und das Enzym Lecithin-Cholesterin-Acyltransferase verestert das Cholesterin, wodurch HDL in eine kugelförmige, reife Form umgewandelt wird. HDL-Cholesterin kann durch das Cholesterinester-Transferprotein auf LDL und VLDL übertragen oder direkt über den SR-BI-Rezeptor an die Leber abgegeben werden.
Klinische Bedeutung
Hohes LDL-Cholesterin ist ein Hauptrisikofaktor für Atherosklerose und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, während HDL-Cholesterin als schützend gilt. Erhöhte Triglyceride sind mit erhöhtem kardiovaskulärem Risiko verbunden und können auf Stoffwechselstörungen hinweisen. Lipidprofile messen routinemäßig Gesamtcholesterin, LDL-Cholesterin, HDL-Cholesterin und Triglyceride, um das kardiovaskuläre Risiko zu bewerten. Statine senken LDL durch Hemmung der HMG-CoA-Reduktase, während Fibrate auf Triglyceride und HDL abzielen.
