Structura și funcțiile dipalmitoylfosfatidilcolinei

4223
Simon Doyle

dipalmitoilfosfatidilcolina, mai cunoscut în literatură sub numele de lecitină dipalmitoyl sau DPL, este un compus lipidic aparținând grupului fosfolipidelor, în mod specific familiei glicerofosfolipidelor și a setului de fosfatidilcoline.

Respectiva lipidă este surfactantul principal al surfactantului pulmonar și în acest organ este produs în esență de macrofage alveolare din difosfatul citidinic sau calea CDP-colină..

Structura Dipalmitoylphosphatidylcholine (Sursa: Fvasconcellos [domeniu public] prin Wikimedia Commons)

Surfactantul pulmonar este un amestec complex de lipide și proteine ​​care se găsește mai mult sau mai puțin într-un raport de 10 până la 15 miligrame pe kilogram de greutate la animalele adulte, iar într-un plămân concentrația sa este echivalentă cu aproximativ 120 miligrame pe mililitru.

Lipidele, inclusiv dipalmitoilfosfatidilcolina, alte fosfolipide și colesterolul, reprezintă mai mult de 85% din greutatea surfactantului pulmonar. Acest fosfolipid important (DPL) este responsabil pentru reducerea tensiunii superficiale în alveole în timpul expirării..

Poate apărea biosinteza sa de novo prin calea CDP-fosfocolină sau prin metilarea secvențială a fosfatidiletanolaminei (catalizată de o fosfatidiletanolamină N-metiltransferază); sau poate fi sintetizat prin schimbul de baze al altor fosfolipide, cum ar fi fosfatidilserina, fosfatidilinozitol, fosfatidiletanolamină sau altele.

Indice articol

  • 1 Structură
  • 2 Funcții
    • 2.1 Structural
    • 2.2 Ca agent tensioactiv pulmonar
    • 2.3 Ca medicament
    • 2.4 În metabolism
  • 3 Referințe

Structura

Structura dipalmitoilfosfatidilcolinei, așa cum indică și numele său, constă dintr-un schelet compus dintr-o moleculă de glicerol la care două molecule de acid palmitic sunt esterificate la carbonii din pozițiile 1 și 2 și o porțiune de colină legată de fosfatul carbonului în poziția C3 a același schelet.

Această structură, ca și cea a tuturor lipidelor, se caracterizează prin natura sa amfipatică, care are legătură cu prezența unei porțiuni polare hidrofile, reprezentată de colină atașată la grupul fosfat și de o porțiune apolară hidrofobă, reprezentată de cele două esterificate. lanțuri alifatice.

Acidul hexadecanoic, acidul palmitic sau palmitatul, este un lanț lung (16 atomi de carbon) acid gras saturat (numai legături simple carbon-carbon) și este unul dintre cei mai frecvenți acizi grași din natură (animale, microorganisme și mai ales la plante).

Deoarece lanțurile de acid palmitic sunt saturate, dipalmitoylfosfatidilcolina sau dipalmitoyl lecitina face parte, de asemenea, din lecitinele "disaturate" care pot fi găsite în membranele celulare..

Colina, un element esențial în dieta multor animale, este un tip de sare cuaternară de amoniu solubilă în apă și cu o încărcătură netă pozitivă; adică este o moleculă cationică, pentru care fosfatidilcolinele sunt lipide polare.

Caracteristici

Structural

La fel ca restul fosfatidilcolinelor, dipalmitoilfosfatidilcolina este una dintre componentele principale și cele mai abundente ale straturilor bilidice lipidice care alcătuiesc membranele biologice ale tuturor ființelor vii.

Conformația sa îi permite să formeze cu ușurință straturi bistratificate, în care cozile hidrofobe „se ascund” de mediul hidrofil către regiunea centrală, iar capetele polare sunt în contact direct cu apa..

Pentru toate fosfatidilcolinele, în general, este posibil să se formeze o fază "lamelară" în dispersii apoase. Aceștia sunt cunoscuți sub numele de lipozomi, care sunt straturi lipidice concentrice (sferice) cu apă prinsă între straturile bistratice..

În membranele bogate în colesterol, această lipidă este asociată într-un raport de șapte molecule de dipalmitoyl lecitină pentru fiecare moleculă de colesterol și funcția sa este de a evita contactul dintre două molecule de colesterol și de a le stabiliza în structura membranei..

Permeabilitatea membranelor bogate în dipalmitilfosfatidilcolină crește odată cu temperatura, ceea ce poate însemna un avantaj metabolic pentru multe celule..

Ca surfactant pulmonar

După cum sa menționat anterior, dipalmitilfosfatidilcolina este esențială pentru reducerea tensiunii superficiale în alveolele pulmonare în timpul expirației..

Porțiunea sa hidrofilă (colina) este asociată cu faza lichidă a alveolelor, în timp ce lanțurile hidrofobe ale acidului palmitic sunt în contact cu faza aeriană.

Această „substanță” este produsă și secretată de celulele alveolare de tip II din plămâni (pneumocite de tip II) și de macrofagele alveolare, iar componentele sale sunt sintetizate și asamblate în reticulul endoplasmatic. Ele sunt apoi transferate în complexul Golgi și mai târziu formează corpuri „lamelare” în citosol..

Funcția principală a surfactantului pulmonar și, prin urmare, a dipalmitilfosfatidilcolinei împreună cu alte lipide și proteine ​​asociate, este de a contracara expansiunea alveolară în timpul inspirației și de a sprijini retragerea acesteia în timpul expirației..

De asemenea, contribuie la menținerea stabilității alveolare, precum și la echilibrul fluidelor și la reglarea fluxului capilar către plămâni..

În prezent, nu se știe exact dacă producția de dipalmitoyl lecitină de către macrofagele alveolare este asociată cu încorporarea acestei lipide în surfactantul pulmonar sau cu activitatea sa fagocitară, deși există multe cercetări în acest sens..

Ca drog

Unele sindroame de stres respirator la nou-născuți și adulți se caracterizează prin scăderea dipalmitoilfosfatidilcolinei la interfața aer-țesut. Din acest motiv, există mai multe rapoarte de cercetare legate de nebulizarea cu această lipidă pentru a restabili relațiile presiune-volum în plămâni..

În metabolism

Produsele de degradare ale dipalmitoylfosfatidilcolinei sunt elemente esențiale pentru multe procese metabolice:

- Cele două lanțuri de acid palmitic pot fi utilizate în β-oxidarea acizilor grași pentru a obține cantități mari de energie sau pentru sinteza de noi lipide..

- Reziduul de colină al grupului polar „cap” al acestui fosfolipid este un precursor important pentru biosinteza altor fosfolipide, care sunt componente esențiale pentru formarea membranelor biologice..

- Colina este, de asemenea, un precursor al neurotransmițătorului acetilcolină și este o sursă importantă de grupări metile labile..

- 3-fosfatul de glicerol produs din hidroliza legăturilor ester și fosfodiester dintre lanțurile de acizi grași și reziduul de colină, poate servi ca moleculă precursoră pentru alte lipide care au funcții importante în evenimente de semnalizare intracelulară..

Referințe

  1. Dowd, J. și Jenkins, L. (1972). Plămânul în șoc: o recenzie. Canadian Anesthetists Society Journal, 19(3), 309-318.
  2. Geiger, K., Gallacher, M. și Hedley-Whyte, J. (1975). Distribuția celulară și clearance-ul lecitinei dipalmitoyl aerosolizate. Jurnalul de fiziologie aplicată, 39(5), 759-766.
  3. Hamm, H., Kroegel, C. și Hohlfeld, J. (1996). Surfactant: o revizuire a funcțiilor și relevanței sale în tulburările respiratorii la adulți. Medicina respiratorie, 90, 251-270.
  4. Lee, A. G. (1975). Proprietățile funcționale ale membranelor biologice: o abordare fizico-chimică. Prog. Biofie. Molec. Biol., 29(1), 3-56.
  5. Mason, R. J., Huber, G. și Vaughan, M. (1972). Sinteza lecitinei dipalmitoyl de către macrofagele alveolare. Jurnalul de investigații clinice, 51, 68-73.
  6. Zeisel, S., Da Costa, K., Franklin, P. D., Alexander, E. A., Sheard, N. F. și Beiser, A. (1991). Colina, un nutrient esențial pentru oameni. Jurnalul FASEB, 5, 2093-2098.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.