Lipoliz ve Lipogenez
Lipoliz ve lipogenez, vücudun yağ depolama döngüsünün zıt kollarıdır. Yakıt bol olduğunda lipogenez, adipoz dokuda triaçilgliserol (triacylglycerol) sentezler ve depolar; yakıta ihtiyaç duyulduğunda ise lipoliz, depolanmış bu yağı hidrolize ederek serbest yağ asitleri ve gliserol salgılar. İnsülin, katekolaminler ve hücresel enerji sensörü AMP ile aktive olan protein kinaz (AMP-activated protein kinase), beslenme durumuna göre ikisi arasındaki dengeyi değiştirmektedir.
Tanım
Lipoliz, depolanmış triaçilgliserolün adipoz trigliserit lipaz (adipose triglyceride lipase), hormon-duyarlı lipaz (hormone-sensitive lipase) ve monoaçilgliserol lipaz (monoacylglycerol lipase) tarafından ardışık hidrolizi ile serbest yağ asitleri ve gliserol salınmasıdır; lipogenez ise yağ asitlerinin sentezi ve depolama için triaçilgliserole esterifikasyonudur. Bu iki süreç, insülin ve karşı düzenleyici hormonlar tarafından karşılıklı olarak düzenlenmektedir.
Kapsam
Bu madde, adiposit yağ depolama döngüsüne odaklanmaktadır: triaçilgliserolü (lipoliz) mobilize eden hormonla düzenlenen lipaz kaskadı ile yağ asitlerinin sentezi ve depolanmış triaçilgliserole (lipogenez) esterifikasyonu ve bunları birbirine bağlayan hormonal kontrol ele alınmaktadır. Hepatik de novo lipogenez (hepatic de novo lipogenesis) bağlantılı bir süreç olarak ele alınmakta ancak ilgili sentez maddesine atıfta bulunulmaktadır. Bu, biyokimyasal ve fizyolojik bir referans olup, kilo veya metabolik hastalık yönetimi konusunda bir tavsiye niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- Depolanmış triaçilgliserolü hangi lipazlar ve hangi sırayla hidrolize etmektedir?
- İnsülin ve katekolaminler yağ depolamasını ve mobilizasyonunu nasıl açıp kapatmaktadır?
- Lipogenez, lipoliz ile eş zamanlı çalışmayacak şekilde nasıl koordine edilmektedir?
- Tüm vücut enerji durumunu adipoz yağ döngüsüne bağlayan sinyaller nelerdir?
Anahtar kavramlar
- Adipoz trigliserit lipaz (ATGL)
- Hormon-duyarlı lipaz (HSL)
- Monoaçilgliserol lipaz
- Perilipin ve lipid damlacığı düzenlemesi
- İnsülin güdümlü lipogenez ve antilipoliz
- Katekolamin/cAMP/PKA ile lipolizin aktivasyonu
- Serbest yağ asidi ve gliserol salınımı
- AMP ile aktive olan protein kinaz (AMP-activated protein kinase) bir enerji sensörü olarak
Temel kuramlar
- Lipolizin ardışık lipaz kaskadı
- Triaçilgliserol yıkımı belirli adımlarla ilerlemektedir: adipoz trigliserit lipaz, diaçilgliserole (diacylglycerol) hız sınırlayıcı ilk hidrolizi gerçekleştirir, ardından hormon-duyarlı lipaz etki eder ve monoaçilgliserol lipaz reaksiyonu tamamlayarak hormonal kontrol altında üç yağ asidi ve gliserol salgılar.
- Depolama ve mobilizasyonun karşılıklı hormonal kontrolü
- İnsülin, beslenmiş durumda lipogenezi teşvik eder ve lipaz aktivitesini baskılar; katekolaminler ve glukagon ise açlık durumunda siklik-AMP ve protein kinaz A sinyalizasyonu aracılığıyla lipolizi aktive ederken, AMP ile aktive olan protein kinaz hücresel enerji durumunu entegre etmektedir.
Mekanizmalar
Beslenmiş, insülin açısından zengin durumda, adipositler glikoz ve yağ asitlerini alır, triaçilgliserol sentezler ve esterleştirir ve bunu perilipin ile kaplı lipid damlacıklarında depolar; insülin aynı anda lipaz aktivitesini baskılayarak net depolamayı destekler. Açlık veya stres sırasında, katekolaminler ve glukagon siklik AMP'yi artırır ve protein kinaz A'yı aktive eder; bu da perilipin ve hormon-duyarlı lipazı fosforile eder ve lipaz kaskadını tetikler: adipoz trigliserit lipaz ilk yağ asidini (hız sınırlayıcı adım), hormon-duyarlı lipaz ikincisini ve monoaçilgliserol lipaz üçüncüsünü uzaklaştırarak, diğer dokularda oksidasyon için serbest yağ asitlerini kana ve hepatik glukoneogenez için gliserolü serbest bırakır. Sentez tarafı, insüline duyarlı SREBP-1c programı tarafından transkripsiyonel olarak ve enerji kıt olduğunda lipojenik enzim asetil-CoA karboksilazı (acetyl-CoA carboxylase) inhibe eden AMP ile aktive olan protein kinaz tarafından akut olarak yönetilir; bu da depolama ve mobilizasyonun eş zamanlı değil, karşılıklı olarak aktif olmasını sağlamaktadır.
Klinik önem
Lipoliz-lipogenez dengesi, vücudun enerjiyi nasıl depoladığını ve saldığını belirler ve insülin direnci, obezite ve kontrolsüz diyabette görülen yüksek serbest yağ asitleri için biyokimyasal arka planı sağlamaktadır. Bu madde, referans ve eğitim amacıyla normal düzenleyici döngüyü tanımlamakta olup, herhangi bir bireyde vücut ağırlığı veya metabolik durumların yönetimi için bir temel teşkil etmemektedir.
Tarihçe
Hormon-duyarlı lipaz, uzun süre yağ mobilizasyonunun tek hız sınırlayıcı enzimi olarak düşünülmüştür, ancak 2004 yılında Zechner ve arkadaşları tarafından adipoz trigliserit lipazın keşfi, modeli ardışık bir kaskada dönüştürmüş ve hız sınırlayıcı ilk adımı açıklığa kavuşturmuştur. Buna paralel olarak, lipojenik tarafın transkripsiyonel kontrolü insüline duyarlı SREBP-1c yolu ile ilişkilendirilmiş ve AMP ile aktive olan protein kinaz, iki kolu koordine eden hücresel enerji sensörü olarak belirlenmiştir.
Öne çıkan isimler
- Rudolf Zechner
- Salih Wakil
- Jay Horton
- D. Grahame Hardie
İlgili konular
Temel eserler
- zechner-2012
- zechner-2009
- horton-2002
Sıkça sorulan sorular
- Lipoliz ve lipogenez arasındaki fark nedir?
- Lipogenez, beslenmiş durumda tercih edilen, yağın triaçilgliserol olarak sentezi ve depolanmasıdır; oysa lipoliz, açlık sırasında tercih edilen, depolanmış triaçilgliserolün hidrolizi ile yağ asitleri ve gliserol salınmasıdır; insülin ve karşı düzenleyici hormonlar bu ikisini karşılıklı olarak kontrol etmektedir.
- Depolanmış yağın yıkımını hangi enzim başlatmaktadır?
- Adipoz trigliserit lipaz, hormon-duyarlı lipaz ve monoaçilgliserol lipaz hidrolizi tamamlamadan önce, triaçilgliserolü diaçilgliserole dönüştüren ilk ve hız sınırlayıcı adımı katalize etmektedir.