A dipalmitoil-foszfatidil-kolin, az irodalomban jobban ismert, mint dipalmitoil-lecitin vagy DPL, természeténél fogva összetett lipid, amely a foszfolipidek csoportjába tartozik, különösen a glicerofoszfolipidek és az összes foszfatidil-kolin családba.
Az említett lipid a tüdő felületaktív anyag fő felületaktív anyaga, és ebben a szervben lényegében alveoláris makrofágokkal termelődik a citidin-difoszfát vagy CDP-kolin útvonalon.
A dipalmitoilfoszfatidilkolin szerkezete (Forrás: Fvasconcellos a Wikimedia Commons segítségével)
A tüdő felületaktív anyag egy lipidek és fehérjék komplex keveréke, amelyet felnőtt állatok testtömeg-kilogrammonként körülbelül 10–15 milligrammban találnak, és a tüdőben lévő koncentrációja körülbelül 120 milligramm / ml-nek felel meg.
A lipidek, beleértve a dipalmitoil-foszfatidil-kolint, más foszfolipideket és koleszterint, a tüdő felületaktív anyagának több mint 85% -át teszik ki. Ez a fontos foszfolipid (DPL) felelős az alveolusok felületi feszültségének csökkentéséért a lejárati ideje alatt.
Bioszintézise de novo útján történhet a CDP-foszfokolin útján, vagy foszfatidil-etanol-amin szekvenciális metilezésével (foszfatidil-etanol-amin-N-metil-transzferáz által katalizálva); vagy szintetizálható más foszfolipidek báziscseréjével, például foszfatidil-szerinnel, foszfatidil-inozitollal, foszfatidil-etanol-aminnal vagy másokkal.
Szerkezet
A dipalmitoil-foszfatidilkolin szerkezete, amint a neve is mutatja, egy gerincből áll, amely egy glicerin molekulából áll, amelyhez két palmitinsav molekulát észtereznek a szénnél az 1. és 2. helyzetben, és egy kolinrészből, amely a foszfáthoz kötődik. szén ugyanazon csontváz C3 helyzetében.
Ezt a szerkezetet, mint az összes lipid esetében, amfipatikus jellege jellemzi, ami annak a hidrofil poláris résznek a jelenlétéhez kapcsolódik, amelyet a foszfátcsoporthoz kapcsolt kolin képvisel, és a hidrofób apoláris résznek, amelyet a kettő képvisel észterezett alifás láncok.
A hexadekánsav, a palmitinsav vagy a palmitát egy hosszú láncú (16 szénatomos) telített zsírsav (csak a szén-szén egyszeres kötések), és a természetben az egyik leggyakoribb zsírsav (állatok, mikroorganizmusok és különösen növényekben).
Mivel a palmitinsav-láncok telítettek, a dipalmitoil-foszfatidil-kolin vagy a dipalmitoil-lecitin részét képezi a sejtmembránokban található "eltávolított" lecitinnek.
A kolin, amely számos állat táplálékának elengedhetetlen eleme, egy olyan kvaterner ammóniumsó, amely vízben oldódik és nettó pozitív töltéssel rendelkezik; vagyis egy kationos molekula, amelyre a foszfatidilkolinok poláris lipidek.
Jellemzők
Szerkezeti
A többi foszfatidil-kolinhoz hasonlóan a dipalmitoil-foszfatidil-kolin is a lipid kettős rétegek egyik fő és legszélesebb körű alkotóeleme, amelyek minden élőlény biológiai membránjait alkotják.
Konformációja lehetővé teszi kettős rétegek kialakítását, ahol a hidrofób farok "elrejtőzik" a hidrofil közegtől a központi régió felé, és a sarki fejek közvetlenül érintkeznek a vízzel.
Az összes foszfatidil-kolin esetében általában "lamelláris" fázist lehet kialakítani vizes diszperziókban. Ezeket liposzómáknak nevezzük, amelyek koncentrikus (gömb alakú) lipidrétegek, amelyekben a víz a kétrétegű réteg között van.
A koleszterinben gazdag membránokban ez a lipid az egyes koleszterinmolekulákhoz hét dipalmitoil-lecitin-molekula arányában van hozzárendelve, és célja az, hogy elkerülje a két koleszterinmolekula érintkezését és stabilizálja azokat a membránszerkezetben.
A dipalmitoil-foszfatidil-kolinban gazdag membránok permeabilitása a hőmérséklettel növekszik, ami számos sejt számára metabolikus előnyt jelenthet.
Tüdő felületaktív anyagként
Mint korábban említettük, a dipalmitoil-foszfatidil-kolin elengedhetetlen a pulmonális alveolusok felületi feszültségének csökkentéséhez a lejárati ideje alatt.
Hidrofil része (kolin) az alveolák folyékony fázisához kapcsolódik, míg a palmitinsav hidrofób láncai érintkezésbe kerülnek a légi fázissal.
Ezt az "anyagot" a tüdőben lévő II. Típusú alveoláris sejtek (II. Típusú pneumociták) és az alveoláris makrofágok termelik és szekretálják, és alkotóelemeit az endoplazmatikus retikulumban szintetizálják és összeállítják. Ezután átviszik a Golgi-komplexbe, majd "lamelláris" testet képeznek a citoszolban.
A pulmonális felületaktív anyag, és így a dipalmitoil-foszfatidil-kolin, valamint más kapcsolódó lipidek és fehérjék elsődleges funkciója az alveoláris expanzió ellensúlyozása az inspiráció során, és annak visszahúzódásának támogatása a kilégzés során.
Ez hozzájárul az alveoláris stabilitás fenntartásához, valamint a folyadék egyensúlyához és a tüdőbe történő kapilláris áramlás szabályozásához.
Jelenleg nem pontosan ismert, hogy az alveoláris makrofágokban a dipalmitoil-lecitin előállítása összefügg-e ennek a lipidnek a tüdő felületaktív anyagba való beépítésével vagy annak fagocitikus aktivitásával, bár e tekintetben sok kutatás folyik.
Gyógyszerként
Egyes újszülöttek és felnőttek légzési stressz-szindrómáit a dipalmitoil-foszfatidil-kolin csökkenése jellemzi a levegő-szövet felületén. Ezért számos kutatási jelentés kapcsolódik a lipid porlasztásához a tüdő nyomás-térfogat kapcsolatának helyreállításához.
Az anyagcserében
A dipalmitoil-foszfatidil-kolin bomlástermékei számos anyagcsere folyamat alapvető elemei:
- A két palmitinsavlánc felhasználható a zsírsavak β-oxidációjában nagy energiamennyiség elérése vagy új lipidek szintézise céljából.
- Ennek a foszfolipidnek a poláris "feje" csoportjának kolinmaradványa fontos előfutára más foszfolipidek bioszintézisének, amelyek nélkülözhetetlenek a biológiai membránok kialakulásához.
- A kolin a neurotranszmitter acetilkolin előfutára és a labilis metilcsoportok fontos forrása.
- Az észter hidrolíziséből és a zsírsavláncok és a kolinmaradék közötti foszfodiészter-kötésekből előállított glicerin-3-foszfát prekurzormolekulája lehet más lipideknek, amelyek fontos szerepet játszanak az intracelluláris jelátviteli eseményekben.
Irodalom
- Dowd, J. és Jenkins, L. (1972). A tüdő sokkban: áttekintés. Canadian Anesthetists Society Journal, 19. (3), 309–318.
- Geiger, K., Gallacher, M., és Hedley-Whyte, J. (1975). Az aeroszolizált dipalmitoil-lecitin sejtos eloszlása és clearance-e. Journal of Applied Physiology, 39 (5), 759–766.
- Hamm, H., Kroegel, C., és Hohlfeld, J. (1996). Felületaktív anyag: funkcióinak és jelentőségének áttekintése felnőtt légzési rendellenességek esetén. Légzésgyógyászat, 90, 251–270.
- Lee, AG (1975). A biológiai membránok funkcionális tulajdonságai: Fizikai-kémiai megközelítés. Prog. Biophy. Mol. Biol., 29 (1), 3-56.
- Mason, RJ, Huber, G. és Vaughan, M. (1972). A dipalmitoil-lecitin szintézise alveoláris makrofágokban. The Journal of Clinical Investigation, 51, 68–73.
- Zeisel, S., Da Costa, K., Franklin, PD, Alexander, EA, Sheard, NF és Beiser, A. (1991). Kolin, nélkülözhetetlen tápanyag az emberek számára. A FASEB Journal, 5, 2093–2098.