Dönem : 1 Dilim : Tıbbi Bilimlere Giriş Ders adı : Lipidler, trigliseridler

Dönem
:1
Dilim
: Tıbbi Bilimlere Giriş
Ders adı
: Lipidler, trigliseridler, fosfolipidler
Sorumlu Öğretim Üyesi: Prof. Dr. Berrin Umman
Sorumlu Öğretim Üyesi Anabilim Dalı: Kardiyoloji
Hedefler :
1. Lipidler, trigliseridler ve fosfolipidlerin tanımının yapılması ve fizyolojik süreçlerdeki
yeri ve öneminin gözden geçirilmesi,
2. Lipidler ile ilgili temel bilgilerin klinik pratikteki yeri ve öneminin belirtilmesi ve, bu
bilgilerin kullanım alanlarının anlatılması.
3. Kalp damar hastalıklarının insan ve toplum sağlığı bakımından öneminin vurgulanması.
4. Lipid metabolizması ile kalp damar hastalıkları arasındaki ilişkinin anlatılması
Ana Metin :
Lipidler, tanım ve sınıflama
Lipidler, polar olmayan çözücülerde çözünen, suda çözünürlüğü düşük olan, hidrofobik veya
amfipatik özellik gösteren biyolojik moleküllerdir.
Karbon ve hidrojen arasındaki bağlardan oluşan yapısı dolayısıyla önemli bir enerji
kaynağıdırlar ve organizmanın fazla kaloriyi depolama yolunu oluştururlar.
Lipidler, fiziksel ve kimyasal yapı özellikleri dolayısıyla hücre membranının önemli bir
bileşenidir ve hücrelerde önemli yapısal rolü mevcuttur.
Biyokimyasal olarak lipidler sekiz katogoride sınıflanmaktadır: Yağ asitleri, gliserolipidler,
gliserofosfolipidler, sfingolipidler, sakkarolipidler, poliketidler, sterol lipidler ve prenol
lipidler.
Plazmada dolaşımda bulunan majör lipidler trigliseridler, fosfolipidler, kolesterol ve
kolesterol esterleridir.
Trigliseridler
Trigliseridler, üç karbon atomlu bir gliserol iskeleti ile kovalan bağ ile bağlanan 3 yağ asidi
zincirinden oluşur. Yağ asidinin niteliğini en çok belirleyen iki özelliği zincir uzunluğu ve
çift bağ içermesidir. Yağ asidi zinciri çift bağ içermiyorsa doymuş yağ asidi, çift bağ
içeriyorsa, bağ sayısına göre tekli veya çoklu doymamış yağ asidi olarak adlandırılır.
Trigliserid molekülleri nonpolar ve hidrofobiktir. Trigliseridler lipoproteinlerin merkezi
bölümünde yer alarak dolaşımda bulunur ve taşınırlar. Besinler ile alınan proteinler,
karbonhidratlar ve lipidler gibi önemli biyomoleküller metabolizma sürecinde asetil koenzim
A molekülünü oluşturmaktadır. Asetil koenzim A biyolojik enerji üretiminin ortak son
yolunda yer alır. Fazla asetil koenzim A üretilmesi ve enerji için kullanılmaması durumunda
yağ asidleri oluşur ve yağ dokusunda trigliseride dönüşerek depolanır. Depolanan veya
sindirim sisteminden gelen trigliseridlerin enerjiye dönüşümü ise lipaz enzimi ile hidrolizi
sonucunda serbest yağ asidlerinin açığa çıkması yoluyla gerçekleşir.
Fosfolipidler
Fosfolipidler tüm hücre membranlarının ana elemanlarındandır. İki yağ asidi ile bağlanan
gliserol molekülü içerirler. Gliserol molekülünün üçüncü karbon atomu bir fosfat grubu
taşımaktadır. Bu fosfat grubu kolin, etanolamin, serin veya inositol ile bağlanabilir. Bu
bağlanma sonucunda fosfatidil kolin (lesitin), fosfatidil etanolamin, fosfatidil serin veya
fosfatidil inozitol oluşur. Fosfolipidler polar moleküllerdir, trigliseridlere ve kolesterole göre
daha hidrofilik ve suda çözünebilir özellikleri vardır. Bu özellikleri nedeniyle dolaşımda
kolesterol ve trigliseridlerin taşınması ve metabolizmasında önemli rolü olan lipoproteinlerin
yapısına katılırlar. Kolesterolün esterleşmesi reaksiyonunda önemli rol üstlenirler.
Fosfolipidler sinyal iletim yollarında rol alırlar. Membran ilişkili fosfolipazların
gerçekleştirdiği hidroliz reaksiyonu ile diasil gliserol, lizofosfolipidler, fosfatidik asit ve
araşidonat gibi ikincil haberci moleküllerin açığa çıkması yoluyla bir çok hücresel
fonksiyonun düzenlenmesine aracılık ederler.
Kolesterol
Kolesterol, memeli canlıların hücre membranlarının temel bir bileşenidir. Steroid hormonlar
(progesteron, testosteron, östrojen, kortizol, aldosteron) ve safra asidlerinin yapımında
substrat olarak rol alır. Bir çok hücre fonksiyonu hassas bir şekilde membran kolesterolüne
bağlıdır ve hücreler kolesterol içeriğini sıkı bir şekilde düzenler. Plazmada kolesterolün
büyük bölümü lipoproteinler içinde kolesterol esterleri biçiminde bulunur. Lesitin kolesterol
acil transferaz (LCAT) enzimi aracılığıyla fosfatidil kolinden bir yağ asidi molekülü
kolesterol molekülüne transfer edilerek kolesteril ester sentez edilir.
Lipoproteinler
Lipoproteinler, iç bölümünde hidrofobik kolesteril esterleri ve trigliseridleri bulunduran, dış
bölümünde hidrofilik fosfolipidler ve serbest kolesterol molekülleri yer alan kompleks yapılı
makromoleküllerdir. Lipoproteinlerin üzerinde protein komponenti olarak apolipoproteinler
yer alır. Apolipoproteinler, lipoproteinlerin yapısal bütünlüğünün korunmasını sağlar.
Lipoproteinlerin sekresyonunda, reseptörlere bağlanmasında ve partiküllerin hücreye
girişinde kofaktör olarak rol alır.
Lipoproteinler boyutları, yoğunlukları, lipid ve apolipoprotein içerikleri bakımından farklılık
gösterirler. Trigliseridden zengin lipoproteinler olan şilomikronlar, şilomikron artıkları
(remnant) ve çok düşük dansiteli lipoproteinler (VLDL) plazma dansitesi olan 1.006
g/ml‟den daha düşük yoğunluktadır. Plazma ultrasantrifüj edildiğinde dip bölümde yer bulan
fraksiyonlar ise düşük dansiteli lipoproteinler (LDL), yüksek dansiteli lipoproteinler (HDL)
ve lipoprotein (a) „dan ibarettir.
Düşük Dansiteli Lipoproteinler (LDL) ön planda kolesteril esterlerinden ve apoB100
proteininden oluşur. Normalde % 4-8 oranında trigliserid içerir. Plazmada trigliserid
yüksekse LDL partikülünün trigliserid içeriği de artar ve daha küçük ve yoğun bir LDL
partikülü oluşur. Bu küçük yoğun LDL partikülleri daha aterojenik kabul edilmektedir. LDL
reseptörü, hücreye kolesterol girişini düzenler ve endositoz yoluyla LDL hücreye giriş yapar.
Makrofajlar, okside olmuş lipoproteinlere bağlanan reseptörler eksprese etmektedir.
HDL partikülünün temel proteini apolipoprotein A-1dir. HDL, periferden merkeze doğru
yani ters yönlü kolesterol transportunu gerçekleştirir. Ayrıca lipoprotein oksidasyonunu
engelleyebilir, antiinflamatuar etkiler gösterir.
Kalp Damar Hastalıklarının Bireysel ve Toplumsal Önemi
Dolaşım sistemi hastalıkları, tüm dünyada ölüm nedenleri arasında ilk sırada gelmektedir.
2004 yılı istatistiklerinde dünyada tüm ölümlerin % 30‟unun kalp damar hastalıklarına bağlı
olduğu görülmüştür. Ülkemizde 2013 yılı istatistiklerine göre ölüm nedenlerinin ilk sırasında
% 40 oranı ile dolaşım sistemi hastalıkları yer almaktadır. Kalp damar hastalıklarına bağlı
ölümlerin yaklaşık yarısı koroner damar hastalıkları, dörtte biri de beyin damar hastalıkları
sonucunda meydana gelmektedir.
Lipid Metabolizması Bozuklukları ve Kalp Damar Sistemi Hastalıkları
Epidemiyolojik çalışmalar, bazı faktörlerin kalp damar hastalığı riskini artırdığını ortaya
koymuşlardır. Majör ve konvansiyonel risk faktörleri olarak adlandırılan bu faktörler
dislipidemi (LDL kolesterol yüksekliği, HDL kolesterol düşüklüğü), hipertansiyon, diyabetes
mellitus, sigara içilmesi, ailevi yatkınlık bulunması, cinsiyet ve yaşam tarzına bağlı faktörler
(hareket azlığı, obezite, diyet, mental stress) olarak sayılabilir. Bu faktörlerin önemli bir
kısmı düzeltilebilir niteliktedir. Düzeltilebilir risk faktörlerinin olumlu yönde değiştirilmesi
ile kalp damar hastalıkları riskinin azaldığı çok sayıda çalışma ile gösterilmiştir.
Serum LDL kolesterol düzeyi ile koroner kalp hastalığı arasındaki doğrudan ilişkiyi gösteren
çok sayıda kanıt vardır. Yüksek oranda kolesterol ve doymuş yağ tüketen toplumlarda LDL
kolesterol seviyesi ve koroner kalp hastalığı sıklığı artmaktadır. LDL kolesterol düzeyinin
genelde oldukça düşük olduğu Japonya ve Çin gibi ülkelerde diğer bilinen risk faktörlerinin
varlığında bile koroner kalp hastalığı sıklığı oldukça düşüktür.
Diğer risk faktörlerinden hiçbirinin bulunmadığı durumlarda bile sadece LDL kolesterol
yüksekliği koroner damar hastalığına yol açabilir. Bu konuda en çarpıcı örneklerden biri
homozigot ailevi hiperkolesterolemisi bulunan çocuklardır. Nadir rastlanan bu genetik
bozuklukta kandaki LDL kolesterolü bağlayan LDL reseptörlerinin mutlak eksikliği vardır.
Kan LDL kolesterol düzeyi 500-1000 mg gibi çok yüksektir. Bu kişiler genellikle 20 yaşına
varmadan ağır koroner kalp hastalığı nedeniyle kaybedilirler. Bir diğer örnek ailevi olarak
apoprotein B-100 defekti olan hastalardır ve bu kişilerde kanda LDL artışı ve erken koroner
arter hastalığı görülür.
HDL kolesterol seviyelerinin düşük olmasının koroner kalp hastalığı için önemli risk faktörü
olduğunu gösteren çok sayıda epidemiyolojik veri bulunmaktadır. HDL kolesterol düzeyinin
1 mg/dl düşmesi ile koroner kalp hastalığı riski % 2-3 artmaktadır. HDL kolesterolün risk
azaltıcı etkisinin dokudaki kolesterolün karaciğere geri taşınması ile ilgili olduğu
düşünülmektedir. Düşük HDL kolesterol düzeylerine yol açan pek çok faktör mevcuttur.
Çoğu kişide genetik faktörler sorumludur. Edinsel faktörler arasında sigara alışkanlığı,
egzersiz azlığı, şişmanlığa yol açan aşırı kalori alımı ve trigliserid yüksekliği yer alır.
Trigliserid yüksekliği ile HDL düzeyleri arasında tersine bir korelasyon vardır.
HDL kolesterolün yükseltilmesi ile ilgili olarak son yıllarda yapılan çalışmalarda geliştirilen
bazı ilaçların kalp damar hastalıkları riskinde azalma sağlamadığı görülmüştür. Bu konuda
bilinmeyen faktörlerin varlığı, yeni araştırmaların gerekliliğini ortaya koymaktadır.
Serum trigliserid düzeylerinin yüksekliği, önceki yıllarda kalp damar hastalığı için bağımsız
risk faktörü olarak tanımlanmamakla beraber son yıllarda yapılan metaanalizler olabileceğini
düşündürmektedir. Trigliserid taşıyan VLDL kolesterolün katabolizması sonucunda ortaya
çıkan “artık” (remnant) partiküllerin aterojenik olduğu kabul edilmektedir.
Diyabetes mellitus, kalp damar hastalığı riskini 2-8 kat artırmaktadır. Bu risk artışında
diyabetik hastalarda lipid metabolizmasında meydana gelen bozulmanın önemli katkısı
vardır. Şişmanlık ve kan şekerinin iyi kontrol altına alınamaması trigliseridleri artırır ve HDL
kolesterolü düşürür.
Lipidler ile ilgili araştırma ve çalışmalar, bir yandan moleküler biyoloji ve genetik, diğer
yandan epidemiyoloji, kardiyoloji, diyetetik ve metabolizma disiplinleri tarafından
sürdürülmektedir. Toplumların sağlığını çok ilgilendiren raporlar ve kılavuzlar üretilerek
dünya çapında paylaşılmaktadır. Lipid metabolizması bozukluklarına yaklaşımda yaşam
biçiminin düzenlenmesi, ideal vücut ağırlığına ulaşılması, besin elemanları seçiminde dengeli
dağılımın sağlanması, rafine karbonhidratlar ve doymuş yağların kısıtlanması, gerekiyorsa
ilaçla tedavi seçeneğine başvurulması temel ilkeler olarak sıralanabilir.
Yaygın olarak benimsenen güncel Amerikan Kalp Cemiyeti önerileri; günlük kalori
ihtiyacının % 15-20‟sinin proteinlerden, % 35‟i geçmeyen kısmının yağlardan karşılanması,
günlük doymuş yağ tüketiminin toplam kalorinin % 7‟sinden ve kolesterol alımının da
günlük 300 mg‟dan az olması şeklindedir.
Sonuç olarak, klinik uygulamada “dislipidemi” veya “dislipoproteinemi” terimleri ile ifade
edilen lipid metabolizması bozuklukları, kalp damar hastalıklarının en büyük grubunun
nedeni olan “ateroskleroz” gelişimi bakımından majör bir risk faktörüdür. Bu nedenle lipid
metabolizmasının temel özelliklerinin iyi bilinmesi ve bozukluklarının farkedilerek doğru
yönetilmesi kalp damar hastalıklarının ve toplam ölüm oranlarının azaltılması bakımından
çok önemlidir.
Önemli Mesajlar:
1. Kalp ve damar hastalıkları dünyada ve ülkemizde önemli bir sağlık sorunu ve bir
numaralı ölüm nedenidir.
2. Lipid metabolizmasının temel özelliklerinin bilinmesi, lipidler ile ilgili hastalıkların
anlaşılması yanında bu hastalıkların tanı ve tedavisinin planlanması bakımından
büyük önem taşımaktadır.
Kaynakları
1. Koylan N. Lipid bozuklukları ve kardiyovasküler hastalıklar. Klinik Kardiyoloji, Ed.
Prof. Dr. Kamil Adalet, İstanbul Tıp Yayınevi, 2013.
2. Genest J and Libby P. Lipoprotein Disorders and Cardiovascular Disease.
Braunwald‟s Heart Disease, A Textbook of Cardiovascular Medicine, Eds: RO
Bonow, DL Mann, DP Ziper, P Libby, 9th ed., Elsevier Saunders, 2012.
3. Muzaffarian D. Nutrition and Cardiovascular Disease. Braunwald‟s Heart Disease, A
Textbook of Cardiovascular Medicine, Eds: RO Bonow, DL Mann, DP Ziper, P
Libby, 9th ed., Elsevier Saunders, 2012.
4. Lipid Maps Website, http://www.lipidmaps.org/
Şekil 1. Trigliserid ve fosfolipid moleküllerinin şematik yapısı
Trigliserid: Gliserol ve 3 yağ asidi zinciri
Fosfolipid: Gliserol ve 2 yağ asidi zinciri ve fosfat molekülü.
Şekil 2. Lipoprotein molekülünün şematik yapısı.