Dipalmitoylfosfatidylkolin struktur och funktioner

De dipalmitoylfosfatidylkolin, bättre känd i litteraturen som dipalmitoyl-lecitin eller DPL, är det en lipidförening som tillhör gruppen fosfolipider, speciellt familjen glycerofosfolipider och uppsättningen fosfatidylkoliner.

Nämnda lipid är det huvudsakliga ytaktiva medlet för pulmonärt ytaktivt medel och i detta organ framställs det väsentligen av alveolära makrofager från cytidindifosfatet eller CDP-kolinvägen..

Lungtensid är en komplex blandning av lipider och proteiner som finns mer eller mindre i ett förhållande av 10 till 15 milligram per kilo vikt hos vuxna djur, och i en lunga är dess koncentration ekvivalent med cirka 120 milligram per milliliter..

Lipider, inklusive dipalmitoylfosfatidylkolin, andra fosfolipider och kolesterol, står för mer än 85% av vikten av det ytaktiva medlet i lungan. Denna viktiga fosfolipid (DPL) är ansvarig för minskningen av ytspänningen i alveolerna under utgången..

Dess biosyntes kan förekomma de novo genom CDP-fosfokolinvägen, eller genom sekventiell metylering av fosfatidyletanolamin (katalyserad av ett fosfatidyletanolamin-N-metyltransferas); eller det kan syntetiseras genom basutbyte av andra fosfolipider, såsom fosfatidylserin, fosfatidylinositol, fosfatidyletanolamin eller andra.

Artikelindex

• 1 Struktur
• 2 funktioner
  • 2.1 Strukturell
  • 2.2 Som ett lungtensid
  • 2.3 Som läkemedel
  • 2.4 I ämnesomsättningen
• 3 Referenser

Strukturera

Strukturen av dipalmitoylfosfatidylkolin, som namnet antyder, består av ett skelett som består av en glycerolmolekyl till vilken två palmitinsyramolekyler förestras vid kolerna i positionerna 1 och 2 och en kolindel bunden till fosfat av kolet i position C3 i samma skelett.

Denna struktur, liksom för alla lipider, kännetecknas av dess amfipatiska natur, vilket har att göra med närvaron av en hydrofil polär del, representerad av kolin bunden till fosfatgruppen, och en hydrofob apolär del, representerad av de två förestrade alifatiska kedjor.

Hexadekansyra, palmitinsyra eller palmitat, är en långkedjig (16 kolatomer) mättad fettsyra (endast kol-kol enkelbindningar) och är en av de vanligaste fettsyrorna i naturen (djur, mikroorganismer och särskilt i växter).

Eftersom palmitinsyrakedjor är mättade, är dipalmitoylfosfatidylkolin eller dipalmitoyl-lecitin också en del av de "omättade" lecitiner som finns i cellmembran..

Kolin, ett viktigt element i kosten för många djur, är en typ av kvartärt ammoniumsalt lösligt i vatten och med en nettoladdning; det vill säga det är en katjonisk molekyl, för vilken fosfatidylkoliner är polära lipider.

Funktioner

Strukturell

Liksom resten av fosfatidylkolinerna är dipalmitoylfosfatidylkolin en av de viktigaste och mest förekommande komponenterna i lipid-dubbelskikten som utgör de biologiska membranen hos alla levande varelser.

Dess konformation gör att den lätt kan bilda dubbelskikt, där de hydrofoba svansarna "gömmer sig" från det hydrofila mediet mot det centrala området och polhuvudena är i direkt kontakt med vattnet..

För alla fosfatidylkoliner är det i allmänhet möjligt att bilda en "lamellär" fas i vattenhaltiga dispersioner. Dessa är kända som liposomer, vilka är koncentriska (sfäriska) lipidskikt med vatten instängd mellan dubbelskikten..

I kolesterolrika membran är denna lipid associerad i ett förhållande av sju molekyler dipalmitoylecitin för varje kolesterolmolekyl och dess funktion är att undvika kontakt mellan två kolesterolmolekyler och stabilisera dem i membranstrukturen..

Permeabiliteten för membran som är rik på dipalmitoylfosfatidylkolin ökar med temperaturen, vilket kan betyda en metabolisk fördel för många celler..

Som ett lungtensid

Som tidigare nämnts är dipalmitoylfosfatidylkolin väsentlig för att minska ytspänningen i lungalveolerna under utgången..

Dess hydrofila del (kolin) är associerad med den flytande fasen i alveolerna, medan de hydrofoba kedjorna av palmitinsyra är i kontakt med luftfasen.

Denna "substans" produceras och utsöndras av typ II alveolära celler i lungorna (typ II pneumocyter) och av alveolära makrofager, och dess komponenter syntetiseras och monteras i det endoplasmiska retikulumet. De överförs sedan till Golgi-komplexet och bildar senare "lamellära" kroppar i cytosolen..

Den primära funktionen hos pulmonärt ytaktivt medel, och därmed av dipalmitoylfosfatidylkolin tillsammans med andra associerade lipider och proteiner, är att motverka alveolär expansion under inspiration och stödja dess indragning under utandning..

Det bidrar också till att upprätthålla alveolär stabilitet, liksom vätskebalans och reglering av kapillärflöde till lungorna..

För närvarande är det inte exakt känt om produktionen av dipalmitoyllecitin med alveolära makrofager är förknippad med införlivandet av denna lipid i lungens tensid eller med dess fagocytiska aktivitet, även om det finns mycket forskning om detta..

Som ett läkemedel

Vissa andningsspänningssyndrom hos nyfödda barn och vuxna kännetecknas av minskad dipalmitoylfosfatidylkolin vid luft-vävnadsgränssnittet. Av denna anledning finns det flera forskningsrapporter relaterade till nebulisering med denna lipid för att återställa tryck-volymförhållanden i lungorna..

I ämnesomsättningen

Nedbrytningsprodukterna av dipalmitoylfosfatidylkolin är viktiga element för många metaboliska processer:

- De två palmitinsyrakedjorna kan användas vid β-oxidation av fettsyror för att erhålla stora mängder energi eller för syntes av nya lipider..

- Kolinresten i den polära "huvud" -gruppen i denna fosfolipid är en viktig föregångare för biosyntesen av andra fosfolipider, vilka är väsentliga komponenter för bildandet av biologiska membran..

- Kolin är också en föregångare för neurotransmittorn acetylkolin och är en viktig källa till labila metylgrupper..

- Glycerol-3-fosfatet framställt från hydrolysen av ester- och fosfodiesterbindningarna mellan fettsyrakedjorna och kolinresten kan fungera som en föregångarmolekyl för andra lipider som har viktiga funktioner vid intracellulära signalhändelser..

Referenser

1. Dowd, J., & Jenkins, L. (1972). Lungen i chock: en recension. Canadian Anesthetists Society Journal, 19(3), 309-318.
2. Geiger, K., Gallacher, M., & Hedley-Whyte, J. (1975). Celldistribution och clearance av aerosoliserad dipalmitoylecitin. Journal of Applied Physiology, 39(5), 759-766.
3. Hamm, H., Kroegel, C., & Hohlfeld, J. (1996). Surfaktant: en genomgång av dess funktioner och relevans vid andningsstörningar hos vuxna. Andningsvägar, 90, 251-270.
4. Lee, A. G. (1975). Funktionella egenskaper hos biologiska membran: En fysikalisk-kemisk metod. Prog. Biophy. Molec. Biol., 29(1), 3-56.
5. Mason, R. J., Huber, G., & Vaughan, M. (1972). Syntes av dipalmitoylecitin av alveolära makrofager. Journal of Clinical Investigation, 51, 68-73.
6. Zeisel, S., Da Costa, K., Franklin, P. D., Alexander, E. A., Sheard, N. F., & Beiser, A. (1991). Kolin, ett viktigt näringsämne för människor. FASEB Journal, 5, 2093-2098.