Gama-linolenska kislina (GLA) je dolgoverižna (≥ 12 ogljika (C) atomi), polinenasičene (> 1 dvojna vez) maščobna kislina (nem. PUFA, polinenasičene maščobne kisline), ki spada v skupino Omega-6 maščobne kisline (n-6-FS, prva dvojna vez se nahaja na šesti vezi CC, kot je razvidno z metilnega (CH3) konca verige maščobnih kislin) - C18: 3; n-6 [2, 14-16, 24, 29, 42, 44]. GLA lahko dobavljamo tako prek prehrana, predvsem z rastlinskimi olji, kot npr boražino olje iz semen (približno 20%), olje iz semen črnega ribeza (15-20%), večerna prvoroga olje (približno 10%) in konopljino olje (približno 3%) ter sintetizirano v človeškem organizmu iz esencialne (vitalne) n-6 FS linolne kisline (C18: 2).
Sinteza
Linolna kislina je predhodnik (predhodnik) za endogeno (endogeno) sintezo GLA in v telo vstopa izključno iz prehrana z naravnimi maščobami in olji, kot so žafranika, sončnica, koruza olj iz kalčkov, soje, sezama in konoplje, pa tudi orehi pekan, Brazilija oreškiin bor oreški. Pretvorba linolne kisline v GLA se v zdravem človeškem organizmu zgodi z desaturacijo (vstavitev dvojne vezi, spreminjanje nasičene spojine v nenasičeno) v gladkem endoplazmatskem retikulumu (strukturno bogati celični organeli s kanalskim sistemom votlin, obdan z membrane) levkociti (bela kri celice) in jetra celice s pomočjo delta-6-desaturaze (encim, ki vstavi dvojno vez v šesto vez CC - kot je razvidno iz karboksilnega (COOH) konca verige maščobnih kislin - s prenosom elektronov). GLA pa služi kot izhodiščna snov za endogeno sintezo dihomo-gama-linolenske kisline (C20: 3; n-6-FS), iz katere izhaja arahidonska kislina (C20: 4; n-6-FS). Medtem ko je sinteza GLA iz linolne kisline razmeroma počasna, je presnova (presnova) GLA v dihomo-gama-linolensko kislino zelo hitra. Da bi ohranili aktivnost delta-6-desaturaze, je treba zagotoviti zadostno zalogo nekaterih mikrohranil, zlasti piridoksin (vitamin B6), biotin, kalcij, magnezijev in cink je potrebno. Pomanjkanje teh mikrohranil vodi do zmanjšanja aktivnosti desaturaze, kar povzroči oslabljeno sintezo gama-linolenske kisline in nato dihomo-gama-linolenske kisline in arahidonske kisline. Poleg pomanjkanja mikrohranil aktivnost delta-6 desaturaze zavirajo tudi naslednji dejavniki:
- Povečan vnos nasičenih in nenasičenih maščobne kisline, kot so oleinska kislina (C18: 1; n-9-FS), linolna kislina (C18: 2; n-6-FS) in alfa-linolenska kislina (C18: 3; n-3-FS), pa tudi arahidonska kislina (C20: 4; n-6-FS), eikozapentaenojska kislina (EPA, C20: 5; n-3-FS) in dokozaheksaenojska kislina (DHA, C22: 5; n-3-FS).
- Alkohol uživanje v velikih odmerkih in v daljšem časovnem obdobju, kronično uživanje alkohola.
- Atopijski ekcem (nevrodermatitis)
- Prekomerna poraba nikotina
- Debelost (debelost, ITM ≥ 30 kg / m2)
- Hiperholesterolemija (povišan holesterol)
- Hiperinsulinemija (povišana insulina ravni).
- Od insulina odvisna diabetes mellitus
- Bolezni jeter
- Virusne okužbe
- Stres - sproščanje lipolitika hormoni, Kot je adrenalin, kar vodi do cepitve trigliceridi (TG, trojni estri trivalentnega alkohol glicerol s tremi maščobne kisline) in sproščanje nasičenih in nenasičenih maščobnih kislin s stimulacijo trigliceridov lipaza.
- Staranja
- Fizična neaktivnost
Pri atopijih pride do primarnega zmanjšanja aktivnosti delta-6 desaturaze, ki je patološko pomembno ekcem (kronično, nenalezljivo koža bolezen), predmenstrualni sindrom (PMS) (izredno zapleteni simptomi pri ženskah, ki se pojavijo v vsakem menstrualnem ciklusu, začenši od 4 dni do 2 tedna prej menstruacija in po navadi izginejo Menopavza), benigna mastopatija (pogosta, benigna sprememba žleznega tkiva dojk) in migrena. V skladu s številnimi študijami dopolnitev z GLA vodi do pomembnega izboljšanja ustrezne klinične slike.Poleg presnove (presnove) linolne kisline (C18: 3; n-6-FS) je delta-6-desaturaza odgovorna tudi za pretvorba alfa-linolenske kisline (C18: 3; n-3-FS) v druge fiziološko pomembne večkrat nenasičene maščobe kisline, Kot je eikozapentaenojska kislina (C20: 5; n-3-FS) in dokozaheksaenojska kislina (C22: 6; n-3-FS) in za pretvorbo oleinske kisline (C18: 1; n-9-FS). Tako linolna kislina, alfa-linolenska kislina in oleinska kislina tekmujejo kot substrati za isti encimski sistem. Večja kot je zaloga linolne kisline, večja je afiniteta za delta-6-desaturazo in več sintetiziranega GLA. Če pa vnos linolne kisline znatno preseže vnos alfa-linolenske kisline, to lahko vodi do povečane endogene sinteze protivnetne (proinflamatorne) arahidonske kisline n-6-FS in zmanjšane endogene sinteze protivnetnega (protivnetnega) n-3-FS eikozapentaenojska kislina. To ponazarja pomembnost količinsko uravnoteženega razmerja linolne kisline in alfa-linolenske kisline v prehrana. Po podatkih nemškega Nutricion Society (DGE) je razmerje med omega-6 in omega-3 maščobami kisline v prehrani mora biti 5: 1 glede na preventivno učinkovito sestavo.
Absorpcija
GLA je lahko v prehrani prisoten v prosti obliki in v njem trigliceridi (TG, trojni estri trivalentnega alkohol glicerol s tremi maščobnimi kisline) in Fosfolipidi (PL, fosfor-vsebujoča, amfifilna lipidov kot bistvene sestavine celičnih membran), ki se v prebavilih mehansko in encimsko razgrajujejo (usta, želodec, Tanko črevo). Z mehansko disperzijo - žvečenjem, peristaltiko želodca in črevesja - in pod delovanjem žolč, prehransko lipidov emulgirajo in se tako razgradijo na majhne kapljice olja (0.1-0.2 µm), ki jih lahko napadajo lipaze (encimi ki odcepijo proste maščobne kisline (FFS) lipidov → lipoliza). Pregastrična (osnova jezik, predvsem v zgodnjem otroštvu) in želodca (želodec) lipaze sprožijo cepitev trigliceridi in Fosfolipidi (10-30% prehranskih lipidov). Vendar se glavna lipoliza (70-90% lipidov) zgodi v dvanajstnik (dvanajstnik) in jejunum (jejunum) pod delovanjem esteraz trebušne slinavke (trebušne slinavke), kot je trebušna slinavka lipaza, karboksilester lipaza in fosfolipazo, katerega izločanje (izločanje) spodbuja holecistokinin (CCK, peptidni hormon prebavil). Monogliceridi (MG, glicerol esterificirana z maščobno kislino, kot je GLA), lizo-Fosfolipidi (glicerol, zaestren z a fosforna kislina) in proste maščobne kisline, vključno z GLA, ki nastanejo pri cepitvi TG in PL, se v lumnu tankega črevesja kombinirajo z drugimi hidroliziranimi lipidi, kot je npr. holesterolin žolčne kisline tvorijo mešane micele (sferične strukture s premerom 3-10 nm, v katerih je lipid molekule so urejeni tako, da vodenetopne molekulske dele obrnemo navzven, v vodi netopne molekulske dele pa navznoter) - micelarna faza za solubilizacijo (povečanje topnosti) - ki omogočajo vnos lipofilnih (v maščobi topnih) snovi v enterocite (celice tankega črevesja epitelija) od dvanajstnik in jejunum. Bolezni prebavil povezane s povečano proizvodnjo kislin, kot npr Zollinger-Ellisonov sindrom (povečana sinteza hormona gastrin s tumorji v trebušni slinavki ali zgornjem delu Tanko črevo), lahko vodi za oslabljene absorpcija lipidov molekule in s tem na steatorejo (steatoreja; patološko povečana vsebnost maščob v blatu), saj se nagnjenost k tvorbi micel zmanjšuje z zmanjšanjem pH v črevesnem lumnu. Maščoba absorpcija v fizioloških pogojih je med 85-95% in se lahko pojavi po dveh mehanizmih. Po eni strani MG, lizo-PL, holesterol in GLA lahko prehajata skozi fosfolipidno dvojno membrano enterocitov s pasivno difuzijo zaradi njihove lipofilne narave, na drugi strani pa z vpletenostjo membrane beljakovin, kot sta FABPpm (protein, ki veže maščobne kisline plazemske membrane) in FAT (translokada maščobnih kislin), ki sta prisotna ne le v Tanko črevo ampak tudi v drugih tkivih, kot npr jetra, ledvice, maščobno tkivo - adipociti (maščobne celice), srce in placenta (placenta), da se omogoči vnos lipidov v celice. Dieta z visoko vsebnostjo maščob spodbuja znotrajcelično izražanje FAT. V enterocitih je GLA, ki je bil vključen kot prosta maščobna kislina ali v obliki monogliceridov in sproščen pod vplivom znotrajceličnih lipaz, vezan na FABPc (protein, ki veže maščobne kisline v citosol), ki ima večjo afiniteto do nenasičenih kot do nasičenih dolgoverižnih maščobnih kislin in je izražen zlasti v krtačnem obrobu jejunuma. Kasnejša aktivacija GLA, vezanega na beljakovine, s adenozin s trifosfatom (ATP) odvisna acil-koencim A (CoA) sintetaza (→ GLA-CoA) in prenos GLA-CoA v ACBP (protein, ki veže acil-CoA), ki služi kot znotrajcelični bazen in transporter aktivirane dolge verige maščobne kisline (acil-CoA), omogoča ponovno sintezo trigliceridov in fosfolipidov v gladkem endoplazmatskem retikulumu (bogato razvejan kanalski sistem ravninskih votlin, zaprtih z membrano) na eni strani in - z odstranjevanjem maščobnih kislin iz difuzijskega ravnovesja - vključitev nadaljnjih maščobne kisline v enterocite na drugi strani. Sledi vključitev TG, ki vsebuje GLA, in PL v hilomikrone (CM, lipoproteini), ki so sestavljeni iz lipidov-trigliceridov, fosfolipidov, holesterol in estri holesterola-in apolipoproteini (beljakovinski del lipoproteinov, delujejo kot strukturni odri in / ali prepoznavanje in priklop molekulena primer za membranske receptorje), kot so apo B48, AI in AIV, in so odgovorni za transport prehranskih lipidov, absorbiranih v črevesju, do perifernih tkiv in jetra. Namesto da bi jih transportirali v hilomikronih, lahko TG, ki vsebujejo GLA, in PL, tudi v tkiva, vključena v VLDL (zelo nizka Gostota lipoproteini). Odstranjevanje absorbiranih prehranskih lipidov z VLDL se pojavi zlasti v stanju lakote. Ponovna esterifikacija lipidov v enterocitih in njihova vključitev v hilomikrone je lahko pri nekaterih boleznih oslabljena, npr. Addisonova bolezen (primarna adrenokortikalna insuficienca) in gluteninducirana enteropatija (kronična bolezen od sluznica tankega črevesa zaradi intoleranca na gluten), kar ima za posledico zmanjšanje maščob absorpcija in sčasoma steatoreja (patološko povečana vsebnost maščob v blatu). Črevesna absorpcija maščobe se lahko poslabša tudi v primeru pomanjkanja žolč izločanje kisline in trebušne slinavke, na primer v cistična fibroza (prirojena napaka metabolizma, povezana z disfunkcijo eksokrinih žlez zaradi disfunkcije klorid kanalov) in ob prekomernem vnosu prehranska vlaknina (neprebavljive sestavine hrane, ki med drugim tvorijo netopne komplekse z maščobami).
Prevoz in distribucija
Hilomikroni, bogati z lipidi (sestavljeni iz 80-90% trigliceridov), se izločajo v intersticijske prostore enterocitov z eksocitozo (prenos snovi iz celice) in odpeljejo skozi limfna. Preko truncus intestinalis (neparni zbiralni limfni trup trebušne votline) in ductus thoracicus (limfni zbiralni trup prsne votline) hilomikroni vstopijo v subklavijo Vena (subklavijska vena) oziroma vratna vena (vratna vena), ki se konvergirata, da tvorita brahiocefalno veno (leva stran) - angulus venosus (venski kot). Venae brachiocephalicae na obeh straneh se združijo in tvorijo neparnega nadrejenega votla vena (zgornja votla vena), ki se odpira v desni atrij od srce (atrium cordis dextrum). S črpalno silo srce, hilomikroni se vnesejo v periferno kroženje, pri čemer imajo razpolovni čas (čas, v katerem se vrednost, ki se s časom eksponentno zmanjšuje) približno 30 minut. Med prevozom v jetra se večina trigliceridov iz hilomikronov pod delovanjem lipoproteina razcepi v glicerol in proste maščobne kisline, vključno z GLA. lipaza (LPL), ki se nahajajo na površini endotelijskih celic kri kapilare, ki jih zavzamejo periferna tkiva, kot so mišice in maščobno tkivo, deloma s pasivno difuzijo in deloma z nosilcem - FABPpm; MAŠČOBA. S tem postopkom se hilomikroni razgradijo na ostanke hilomikrona (CM-R, ostanki ostankov hilomikrona z nizko vsebnostjo maščob), ki se s pomočjo apolipoproteina E (ApoE) vežejo na določene receptorje v jetrih. Vnos CM-R v jetra poteka z receptorjem posredovano endocitozo (invaginacije od celična membrana → zadavitev veziklov, ki vsebujejo CM-R (endosomi, celični organeli), v notranjost celice). Endosomi, bogati s CM-R, se zlijejo z lizosomi (celični organeli s hidrolizo encimi) v citozolu jetrnih celic, kar ima za posledico cepitev prostih maščobnih kislin, vključno z GLA, iz lipidov v CM-R. Po vezavi sproščenega GLA na FABPc pride do njegove aktivacije z ATP odvisne acil-CoA sintetaze in prenosa GLA-CoA na ACBP, ponovna sterilizacija trigliceridov in fosfolipidov. Resintetizirani lipidi se lahko še naprej presnavljajo (presnavljajo) v jetrih in / ali vključijo v VLDL (zelo nizko Gostota lipoproteini), da skozi njih prek krvnega obtoka preidejo v ekstrahepatična (zunaj jeter) tkiva. Kot VLDL, ki kroži v kri veže se na periferne celice, trigliceridi se cepijo z delovanjem LPL in sproščene maščobne kisline, vključno z GLA, se ponotranjijo s pasivno difuzijo in transmembranskim transportom beljakovin, kot sta FABPpm in FAT. Posledica tega je katabolizem VLDL v IDL (vmesni Gostota lipoproteini). Delce IDL lahko bodisi jetra prevzamejo z receptorji in tam razgradijo ali presnovijo v krvni plazmi triglicerid lipaza v holesterol bogato LDL (lipoproteini nizke gostote), ki oskrbuje periferna tkiva s holesterolom. V celicah ciljnih tkiv, kot so kri, jetra, možganov, srce in koža, GLA lahko vključimo v fosfolipide celičnih membran, pa tudi membrane celičnih organelov, kot je npr. mitohondriji ("Energetske elektrarne" celic) in lizosomi (celični organeli s kislim pH in prebavni encimi), odvisno od funkcije in potreb celice, kot izhodna snov za sintezo dihomo-gama-linolenske kisline in s tem protivnetno (protivnetno), vazodilatacijsko (vazodilatator) in zaviranje agregacije trombocitov eikosanoidi (hormonom podobne snovi, ki delujejo kot imunski modulatorji in nevrotransmiterji), kot je prostaglandin E1 (PGE1), shranjen v obliki trigliceridov in / ali oksidiran za proizvodnjo energije. Številne študije so pokazale, da je vzorec maščobnih kislin fosfolipidov v celičnih membranah močno odvisen od sestave maščobnih kislin v prehrani. Tako visok vnos GLA povzroči povečanje deleža GLA v fosfolipidih plazemske membrane, kar vpliva na fluidnost membrane, prenos elektronov, aktivnost membransko povezanih encimskih in receptorskih sistemov, hormonske in imunske aktivnosti, membranski ligand interakcije, prepustnost (prepustnost) in medcelične interakcije.
degradacija
Katabolizem (razgradnja) maščobnih kislin se pojavi v vseh telesnih celicah, zlasti v jetrih in mišičnih celicah, in je lokaliziran v mitohondriji ("Energetske elektrarne" celic). Izjeme so eritrocitov (rdeče krvne celice), ki nimajo št mitohondrijiin živčne celice, ki jim primanjkuje encimov, ki razgrajujejo maščobne kisline. Reakcijski proces katabolizma maščobnih kislin se imenuje tudi ß-oksidacija, saj do oksidacije pride na atomu ß-C maščobnih kislin. Pri ß-oksidaciji se predhodno aktivirane maščobne kisline (acil-CoA) oksidativno razgradijo na več acetil-CoA (aktivirane ocetna kislina sestavljen iz 2 C atomov) v ciklu, ki se ponavlja večkrat. V tem postopku se acil-CoA skrajša za 2 atoma C - kar ustreza enemu acetil-CoA - na "potek". V nasprotju z nasičenimi maščobnimi kislinami, katerih katabolizem poteka po spirali ß-oksidacije, nenasičene maščobne kisline, kot je GLA, med razgradnjo pretvorijo več konverzijskih reakcij - odvisno od števila dvojnih vezi -, ker so v naravi cis-konfigurirane (oba substituenta sta na isti strani referenčne ravnine), vendar morata biti za ß-oksidacijo v transkonfiguraciji (oba substituenta sta na nasprotnih straneh referenčne ravnine). Da bi bili na voljo za ß-oksidacijo, je treba najprej s hormonsko občutljivimi lipazami sprostiti GLA, vezan na trigliceride in fosfolipide. V stradanju in stres situacijah se ta proces (→ lipoliza) okrepi zaradi povečanega sproščanja lipolitika hormoni kot adrenalin. GLA, sproščen med lipolizo, se prenaša po krvnem obtoku in veže na albumin (globularni protein) - v tkiva, ki porabljajo energijo, kot so jetra in mišice. V celici citosola se GLA aktivira z ATP-odvisno acil-CoA sintetazo (→ GLA-CoA) in prenese skozi notranjo mitohondrijsko membrano v mitohondrije. matriks s pomočjo karnitina (3-hidroksi-4-trimetilamino-maslena kislina, kvaternarna amonijeva spojina (NH4 +)), receptorska molekula za aktivirane dolgoverižne maščobne kisline. V mitohondrijski matriki se GLA-CoA vnese v ß-oksidacijo, katere cikel teče dvakrat - kot sledi.
- Acil-CoA → alfa-beta-trans-enoil-CoA (nenasičena spojina) → L-beta-hidroksiacil-CoA → beta-ketoacil-CoA → acil-CoA (Cn-2).
Rezultat je GLA, skrajšan za 4 C-atome, ki ga je treba pred vstopom v naslednji reakcijski cikel encimsko preoblikovati na svoji cis dvojni vezi. Ker se prva dvojna vez GLA - kot je razvidno s konca COOH verige maščobnih kislin - nahaja na sodoštevilnem atomu C (→ alfa-beta-cis-enoil-CoA), se pojavi pod vplivom hidrataze (encim, ki hrani H2O v molekuli), se alfa-beta-cis-enoil-CoA pretvori v D-beta-hidroksiacil-CoA in nato pod vplivom epimeraze (encima, ki spremeni asimetrično razporeditev atoma C v molekuli), je izomeriziran v L-beta-hidroksiacil-CoA, ki je vmesni produkt ß-oksidacije. Po ponovnem ciklu β-oksidacijskega cikla in skrajšanju verige maščobnih kislin z drugim telesom C2 pride do transfiguracije naslednje cis-dvojne vezi GLA, ki je - gledano s konca COOH verige maščobnih kislin - lokalizirana na nečrtanem atomu C (→ beta-gama-cis-enoil-CoA). V ta namen se beta-gama-cis-enoil-CoA pod delovanjem izomeraze izomerizira v alfa-beta-trans-enoil-CoA, ki se vnese neposredno v njen reakcijski cikel kot vmesni produkt ß-oksidacije. Dokler se aktivirani GLA popolnoma ne razgradi v acetil-CoA, je potrebna še ena konverzijska reakcija (reakcija hidrataze-epimeraze) in še 5 ciklov ß-oksidacije, tako da skupno ß-oksidacija teče 8-krat, 3 pretvorbene reakcije (1 izomeraza, Potekata 2 reakciji hidrataze-epimeraze) - kar ustreza 3 obstoječim cis-dvojnim vezam in nastane 9 acetil-CoA ter reducirani koencimi (8 NADH2 in 5 FADH2). Acetil-CoA, ki je posledica katabolizma GLA, se vnese v citratni cikel, v katerem pride do oksidativne razgradnje organske snovi z namenom pridobivanja reduciranih koencimov, kot sta NADH2 in FADH2, ki skupaj z zmanjšanimi koencimi iz ß-oksidacije v dihalih verige se uporabljajo za sintezo ATP (adenozin trifosfat, univerzalna oblika takoj dostopne energije). Čeprav nenasičene maščobne kisline med ß-oksidacijo zahtevajo konverzijske reakcije (cis → trans), so analize celotnega telesa pri podganah, ki niso krmile maščobe, pokazale, da se nenasičene maščobne kisline hitro hitro razgrajujejo kot nasičene maščobne kisline.
Izločanje
V fizioloških pogojih izločanje maščobe z blatom ne sme preseči 7% pri vnosu maščobe 100 g / dan zaradi visoke stopnje absorpcije (85-95%). Sindrom slabosti (oslabljen izkoristek hranil zaradi zmanjšane razgradnje in / ali absorpcije), na primer zaradi pomanjkanja žolč izločanje kisline in trebušne slinavke v cistična fibroza (prirojena napaka metabolizma, povezana z disfunkcijo eksokrinih žlez zaradi disfunkcije klorid kanali) ali bolezni tankega črevesa, kot so celiakija (kronična bolezen od sluznica tankega črevesa zaradi intoleranca na gluten), lahko vodi do zmanjšanja absorpcije maščobe v črevesju in s tem do steatoreje (patološko povečana vsebnost maščobe (> 7%) v blatu).
