עריכה קריסטי ולאד – LPL – מפתח חשוב במשוואת חילוף החומרים של שומן

פוסט זה מוגש כשירות לציבור. הזכויות על התוכן שייכות לכותב של הפוסט המקורי. את הפוסט המקורי ניתן למצוא בכתובת הזאת.

תרגום: מיכל גביש.

LPL - ליפופרוטאין lipase

מבוא

ליפופרוטאין ליפז (LPL) הוא אנזים שיש לו תפקיד חשוב בחילוף החומרים של שומנים. מטרתו היא לסייע בהובלה של חומצות שומן לתוך כל תאי הגוף, כגון תאי שריר, תאי שומן, רקמת הלב ועוד.

מה הוא עושה?

נניח שאתה אוכל ארוחה שיש בה קצת שומן. ברגע שחומצות השומן נכנסות למערכת העיכול שלך, הם נארזות בכילומיקרונים (ליפופרוטאינים) בצורה של טריגליצרידים והם מועברים לחלקים שונים של הגוף, כגון: לכבד, לרקמת הלב, לרקמת השריר, לתאי השומן, וכו '

לפני שאמשיך הלאה אני רוצה להדגיש את העובדה שאני חושב שאין אנזים או הורמון בודד שהוא קובע בפני עצמו, אבל צריך לשים תמיד דברים בפרספקטיבה, כך שהתמונה הגדולה תהיה ברורה יותר. אני מדבר על LPL, לפטין, גרלין, אינסולין וגורמים אחרים של המשוואה הזו בספר של שיצא הקרוב (ראה בסוף המאמר).

Chylomicrons וLPL

Chylomicron

זה המקום שבו LPL נכנס לזירה. תפקידו הוא לפרוק (להסיר) את השומן מהכילומיקרון הנושא ומ VLDL (ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה מאוד אשר נושא כולסטרול ושומן מהכבד לרקמות) ולהשתמש בשומן לאנרגיה על ידי חמצון בשרירים או לאחסן אותו ברקמות השומן. חשוב לומר ש LPL עובד בצד של האפוליפופרוטאינים (החלבונים קושרי הליפידים בפלסמה) של הכילומיקרונים בזמן שהוא מבצע הידרוליזה ומסיר את חומצות השומן מה TAG ׁׁ(הטריגליצרידים)  [3].

Atherogenic וLPL

היינו רוצים שיהיה, כמו שפיטר עטיה אומר, יותר LPL שפועל על רקמת שריר, כך שחמצון השומן בו יגבר, ופחות LPL שפועל על רקמת שומן, כך שאחסון השומן בו יקטן. אבל יש כמה גורמים ששפיעים על פעילות LPL .

אינסולין ו-LPL

לדברי מייקל קינג [3], סינתזת LPL מווסתת, בחלקה, על ידי אינסולין. הוכח שאינסולין מפעיל LPL בתאי השומן וזה מגביר את הספיגה של חומצות השומן ברקמת השומן ומקטין את התבטאות ה LPL בתאי השריר, מה שאומר פחות חמצון של שומן על ידי השרירים. קראו מחקר זה כדי לראות יותר על כך [4].

המחקר האחרון שיצא לפני כמה ימים נותן תובנה מעמיקה לרגולציה הפיזיולוגית של LPL [5]. הוא מתייחס לוויסות LPL בתאי השומן, בשרירים, בלב וברקמות האחרות וגם דן בחלבונים שמשחקים תפקיד חשוב בוויסות שלו.

מחקר ישן ודי מעניין שנערך ב-28 גברים מבוגרים מספק תובנה על פעילות LPL בשריר ואיך זה קשור לרגישות לאינסולין[6].

מקור נוסף של מידע מעמיק בכל הקשור לאינסולין ותהליך הליפוגנזיס נמצא כאן [8]. המאמר מתאר כיצד אינסולין משפיע על LPL על ידי גירוי היווצרותו במטרה סופית להידרוליזה של TAG כך שחומצות שומן חופשיות נכנסות לתאי השומן.

אבות מזון, צום ו LPL

במחקר זה [9] החוקרים רצו לקבוע עד כמה שונה פעילות LPL בהשפעת אבות המזון שהתעכלו (גם ברקמת השומן וגם ברקמת השריר), כמו גם הרגישות לאינסולין.

25 נבדקים במשקל נורמלי חולקו לשתי קבוצות, אחת על דיאטה עתירת שומן והשניה על דיאטה עתירת פחמימות. הניסוי שלהם נמשך 16 ימים. אני מוצא את המחקר כאינו חד משמעי מצד הדיאטה עתירת השומן, כי נבדקים אלה אכלו 30% פחמימות, 50% שומן ו-20% חלבון מכלל צריכת הקלוריות. אנו יודעים על פי וולק ופיני שדיאטות עתירות שומן צריכות להיות עם יותר שומן (לפחות 60%) ונמוכות מאוד בפחמימות (<10%).

אני ארצה לראות איך LPL פועל בשרירים וברקמת שומן כאשר נבדקים צורכים דיאטה עתירה מאוד בשומן ודלה מאוד בפחמימות.

הכי קרוב שאני יכול להגיע לכך הוא מחקר שהראה כיצד צום מפעיל LPL בשריר ומוריד LPL ברקמת שומן. מייד לאחר האכילה, זה מתהפך כאשר LPL יורד ברקמת שריר ועולה ברקמת שומן.

עם זאת, הייתי מעוניין גם לראות איך לארוחות שונות (במונחים של אבות מזון) יש השפעה על פעילות LPL. הייתי בודק את ההנחה "אבות מזון שונים => פעילות LPL שונה".

חייב לקרוא את זה [10] ואת זה [11]. גם מחקרים אלה המדברים על תרמוגנזיס בקור ופעילות LPL שמגורה ברקמת השומן החומה.

זה מאמת את מה שאנחנו יודעים על צום ואיך במצב זה LPL יורד ברקמת שומן ועולה ברקמות שריר. עליה של LPL ברקמת שריר במהלך צום לצורך חמצון שומן גורמת לי לחשוב על הקרבות לגבי פירוק חלבון במהלך צום.

נראה כי השריר יעדיף להשתמש בשומן ולא לפרק חלבון מהשריר עבור גלוקונאוגנזה. אני אחפור בזה יותר מאוחר.

מחזור היממה ו LPL

כשקראתי על מחזוריות היממה הדבר הראשון שעלה בראשי הוא ג'ק קרוז. הוא היה בהחלט רוצה לקרוא מחקר זה, אם הוא לא עשה את זה עד כה [12].

נראה כי הגן ל-LPL [13],  שמספק הנחיות לייצור האנזים LPL, מופעל בכבד בלילה. מחקר בעכברים [12] (אני שונא מחקרי עכברים) מראה כיצד ביטוי הגן של LPL עולה פי שניים בלילה וגורם לחמצון מוגבר של חומצות השומן בשרירים ויכול לתרום לעומס יתר של שומן (אני מאמין שהם מתייחסים לשומן מאכילת יתר) .

נקודה טובה במחקר היא ששיבוש השעון הביולוגי (מחזור שינה-ערות דפוק) יכול להוביל לחוסר איזון בביטוי הגן ל-LPL שיכול להיות סיבה אפשרית של התסמונת המטבולית.

מה קורה כאשר LPL חסר

שינויים הנגרמים על ידי מוטציות בגן LPL [13] בדרך כלל יובילו למחסור LPL משפחתי שבו לא ניתן להסיר חומצות שומן מחלקיקים נשאים ומ VLDL. משמעות הדבר היא כי יותר TAG יזרום בדם, יותר כאבי בטן והנשאים של פגם זה לעתים קרובות יפתחו פנקראטיטיס (דלקת של הלבלב) והגדלה של הטחול והכבד [14].

לשינויים אחרים בביטוי הגן ל-LPL עשוי להיות תפקיד חשוב בהבנת טרשת עורקים כי עודף חומצות שומן בדם (שלא ניתן להסיר מהחלבונים המובילים שלהן) עלול להצטבר בדפנות העורקים כתוצאה מדלקת [13].

לקחת איתך

זה נוטה להיות קצת מדעי אבל הנה כמה נקודות עיקריות:

– LPL נמצא כפועל ברקמות רבות בגוף, כגון שרירים, לב, ורקמות שומן.
– LPL משפיע בין היתר על הפרשת האינסולין. אינסולין גבוה  => פעילות גבוהה יותר של LPL ברקמת שומן => הצטברות של שומן בתאי שומן. לכן, כדאי לשמור על אינסולין נמוך.
– LPL מושפע מצריכה תזונתית, צום, ותרמוגנזיס קר. צום מקדם פעילות LPL בתאי השריר, ובכך את חמצון השומן על ידי השרירים.
– ביטוי גן LPL ופעילות האנזים LPL יכולים להיות מושפעים ממחזוריות היממה.
– מוטציות גנטיות ב-LPL יובילו למחסור LPL משפחתי ויכולות לתרום לסוכרת, השמנת יתר, תסמונת מטבולית, כמו גם טרשת עורקים.

זה מדהים איך אנזים קטן זה יכול לשחק תפקיד חשוב במשוואת חילוף החומרים הגדולה יותר. מה אתם חושבים על זה?

Resources:

1. Attie, A. D. (2007). High-maintenance proteins and hypertriglyceridemia. Nature genetics, 39(12), 1424-1425.

2. Santa Monica College – Cholesterol, Phospholipids, Triglycerides, and Lipoproteins.

3. King, M. (2014). Lipoproteins. The Medical Biochemistry Page.

4. Kiens, B., Lithell, H., Mikines, K. J., & Richter, E. A. (1989). Effects of insulin and exercise on muscle lipoprotein lipase activity in man and its relation to insulin action.Journal of Clinical Investigation, 84(4), 1124.

5. Kersten, S. (2014). Physiological regulation of lipoprotein lipase. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids.

6. Pollare, T., Vessby, B., & Lithell, H. (1991). Lipoprotein lipase activity in skeletal muscle is related to insulin sensitivity. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology, 11(5), 1192-1203.

7. International Chair on Cardiometabolic Risk – Photo

8. Albright, A.L. and Stern, J.S. (1998). Adipose tissue. In: Encyclopedia of Sports Medicine and Science, T.D.Fahey (Editor). Internet Society for Sport Science.

9. Yost, T. J., Jensen, D. R., Haugen, B. R., & Eckel, R. H. (1998). Effect of dietary macronutrient composition on tissue-specific lipoprotein lipase activity and insulin action in normal-weight subjects. The American journal of clinical nutrition, 68(2), 296-302.

10. Braun, J. E., & Severson, D. L. (1992). Regulation of the synthesis, processing and translocation of lipoprotein lipase. Biochemical Journal, 287(Pt 2), 337.

11. Mead, J. R., Irvine, S. A., & Ramji, D. P. (2002). Lipoprotein lipase: structure, function, regulation, and role in disease. Journal of Molecular Medicine, 80(12), 753-769.

12. Delezie, J., Dumont, S., Dardente, H., Oudart, H., Gréchez-Cassiau, A., Klosen, P., … & Challet, E. (2012). The nuclear receptor REV-ERBα is required for the daily balance of carbohydrate and lipid metabolism. The FASEB Journal, 26(8), 3321-3335.

13. National Institute of Health (2008). LPL.

14. National Institute of Health (2008). Familial Lipoprotein Lipase Deficiency.

15. Dr. Stephen Phinney and Dr. Jeff Volek (2011). The Art and Science of Low-Carbohydrate Living.

16. Dr. Jack Kruse (2013). Epi-paleo Rx: The Prescription for Disease Reversal and Optimal Health

 

מודעות פרסומת

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s