เมแทบอลิซึมของไขมันและไลโปโปรตีน

เมแทบอลิซึมของไขมันและไลโปโปรตีนเป็นสาขาหนึ่งของเวชศาสตร์เมแทบอลิซึมที่เกี่ยวข้องกับวิธีการที่ร่างกายสังเคราะห์, ขนส่ง, เก็บสะสม, และสลายไขมันและอนุภาคโปรตีน-ไขมันที่นำพาไขมันเหล่านั้นในเลือด โดยเชื่อมโยงชีวเคมีพื้นฐาน — การสังเคราะห์คอเลสเตอรอล, การออกซิเดชันของกรดไขมัน, การสร้างคีโตนบอดี — เข้ากับภาวะทางคลินิก เช่น ภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ (dyslipidaemias) และกลุ่มอาการเมแทบอลิก (metabolic syndrome) ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อนความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือด

Definition

เมแทบอลิซึมของไขมันและไลโปโปรตีนครอบคลุมเส้นทางชีวเคมีที่ผลิต, ขนส่ง, และกำจัดคอเลสเตอรอล, ไตรกลีเซอไรด์, กรดไขมัน, และคีโตนบอดี รวมถึงอนุภาคไลโปโปรตีน (ไคโลไมครอน, VLDL, LDL, HDL) ที่เคลื่อนย้ายไขมันที่ไม่ละลายน้ำเหล่านี้ผ่านระบบไหลเวียนโลหิต และความผิดปกติที่เกิดขึ้นเมื่อเส้นทางเหล่านี้ถูกรบกวน

Scope

เนื้อหาส่วนนี้จะนำผู้อ่านไปสู่เส้นทางเมแทบอลิซึมของไขมันที่สำคัญและการขยายผลทางคลินิก: การสังเคราะห์และการขนส่งคอเลสเตอรอล, อนุภาคไลโปโปรตีนและการจัดการ, ภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ, การออกซิเดชันของกรดไขมันและเมแทบอลิซึมของคีโตนบอดี, และกลุ่มอาการเมแทบอลิก โดยจัดกรอบสิ่งเหล่านี้เป็นหัวข้ออ้างอิงที่เชื่อมโยงกันภายในต่อมไร้ท่อและเมแทบอลิซึมมากกว่าที่จะเป็นคู่มือการรักษา

Sub-topics

• การสังเคราะห์และการขนส่งคอเลสเตอรอล
• ภาวะไขมันในเลือดผิดปกติและภาวะไลโปโปรตีนในเลือดผิดปกติ
• การออกซิเดชันของกรดไขมันและการเผาผลาญคีโตนบอดี
• เมแทบอลิซึมของไลโปโปรตีนและไลโปโปรตีน
• เมแทบอลิกซินโดรม

Core questions

• คอเลสเตอรอลและไตรกลีเซอไรด์ถูกสังเคราะห์, บรรจุในไลโปโปรตีน, และส่งไปยังเนื้อเยื่อได้อย่างไร?
• เส้นทางที่อาศัยตัวรับและการขนส่งย้อนกลับรักษาสมดุลของคอเลสเตอรอลได้อย่างไร?
• ความผิดปกติในเส้นทางเหล่านี้ทำให้เกิดภาวะไขมันในเลือดผิดปกติและมีส่วนทำให้เกิดความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือดได้อย่างไร?
• การออกซิเดชันของกรดไขมันและการผลิตคีโตนบอดีให้พลังงานในระหว่างการอดอาหารได้อย่างไร?

Key concepts

• ภาวะสมดุลของคอเลสเตอรอลและเส้นทางตัวรับ LDL
• ประเภทของไลโปโปรตีนและอะโปไลโปโปรตีน
• การขนส่งคอเลสเตอรอลย้อนกลับ
• ภาวะไขมันในเลือดผิดปกติและการเกิดหลอดเลือดแดงแข็ง
• การออกซิเดชันของกรดไขมันและการสร้างคีโตน
• การรวมกลุ่มของกลุ่มอาการเมแทบอลิก

Mechanisms

ไขมันที่ได้รับจากอาหารและที่สังเคราะห์ขึ้นภายในร่างกายจะถูกรวมเข้าเป็นไลโปโปรตีนเพื่อการขนส่ง: ไคโลไมครอนจากลำไส้และไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำมาก (VLDL) จากตับจะส่งไตรกลีเซอไรด์ไปยังเนื้อเยื่อส่วนปลาย และส่วนที่เหลือจะถูกแปรรูปเป็นไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำ (LDL) ซึ่งจะถูกกำจัดโดยตัวรับ LDL ในเส้นทางที่มีการควบคุมแบบป้อนกลับที่อธิบายโดย Brown และ Goldstein ไลโปโปรตีนความหนาแน่นสูง (HDL) ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการขนส่งคอเลสเตอรอลย้อนกลับจากเนื้อเยื่อกลับไปยังตับ ในระหว่างการอดอาหาร กรดไขมันจะถูกระดมและออกซิไดซ์ และตับจะเปลี่ยนอะซิทิล-โคเอ (acetyl-CoA) เป็นคีโตนบอดีเพื่อเป็นเชื้อเพลิงทางเลือก กรอบการทำงานแบบบูรณาการของ Fredrickson ได้จัดระเบียบกระบวนการขนส่งเหล่านี้และความผิดปกติของมันให้เป็นแผนการทางคลินิกที่สอดคล้องกันเป็นครั้งแรก

Clinical relevance

เส้นทางเมแทบอลิซึมในส่วนนี้เป็นพื้นฐานสำคัญของเวชศาสตร์หัวใจและหลอดเลือดและเมแทบอลิก: ความผิดปกติของการจัดการไลโปโปรตีนเป็นตัวกำหนดภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ และการรวมกลุ่มของภาวะดื้ออินซูลิน, ภาวะอ้วนลงพุง, และความดันโลหิตสูงเป็นตัวกำหนดกลุ่มอาการเมแทบอลิก เนื้อหานี้อธิบายชีววิทยาและความสัมพันธ์ทางคลินิกเพื่อการอ้างอิงและการศึกษา; ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจรักษาเฉพาะบุคคล ซึ่งต้องเป็นไปตามแนวทางปฏิบัติทางคลินิกในปัจจุบัน

Epidemiology

ความผิดปกติของเมแทบอลิซึมของไขมันและไลโปโปรตีนเป็นหนึ่งในปัจจัยเสี่ยงของโรคเรื้อรังที่พบบ่อยที่สุดทั่วโลก และคอเลสเตอรอล LDL ที่สูงขึ้นเป็นปัจจัยสำคัญที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ซึ่งนำไปสู่โรคหลอดเลือดแดงแข็ง (atherosclerotic cardiovascular disease) ดังที่สะท้อนในแนวทางการจัดการระดับนานาชาติ

Evidence & guidelines

แนวทางปฏิบัติทางวิชาชีพ เช่น แนวทาง ESC/EAS ปี 2019 สำหรับการจัดการภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ ได้สังเคราะห์หลักฐานที่เกี่ยวข้องกับระดับไลโปโปรตีนกับความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือด และกำหนดวิธีการประเมินเส้นทางเมแทบอลิซึมของไขมันในการปฏิบัติจริง

History

ความเข้าใจสมัยใหม่ในสาขานี้ถูกสร้างขึ้นในศตวรรษที่ยี่สิบ: Fredrickson และ Lees ในปี 1967 ได้นำเสนอรายงานแบบบูรณาการเกี่ยวกับการขนส่งไขมันและความผิดปกติของมัน และผลงานของ Brown และ Goldstein เกี่ยวกับตัวรับ LDL ในทศวรรษ 1970 และ 1980 ได้อธิบายภาวะสมดุลของคอเลสเตอรอลในระดับโมเลกุล ซึ่งเป็นผลงานที่ได้รับการยอมรับด้วยรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี 1985

Key figures

• Michael Brown
• Joseph Goldstein
• Donald Fredrickson
• Robert Lees

Seminal works

• brown-goldstein-1986
• fredrickson-1967

Frequently asked questions

ทำไมร่างกายจึงต้องการไลโปโปรตีน?

ไขมัน เช่น คอเลสเตอรอลและไตรกลีเซอไรด์ไม่ละลายในน้ำ ดังนั้นจึงต้องถูกบรรจุรวมกับโปรตีนในอนุภาคไลโปโปรตีนเพื่อขนส่งผ่านกระแสเลือดได้อย่างปลอดภัย

เนื้อหาส่วนนี้เกี่ยวข้องกับโรคหัวใจอย่างไร?

ความผิดปกติในการจัดการไลโปโปรตีน โดยเฉพาะอย่างยิ่งคอเลสเตอรอล LDL ที่สูงขึ้น ส่งเสริมการเกิดหลอดเลือดแดงแข็ง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเมแทบอลิซึมของไขมันจึงมีความสำคัญต่อความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือดและกลุ่มอาการเมแทบอลิก