Dipalmitoilfosfatidilkolin, daha dipalmitoil lesitin veya DPL gibi literatürde iyi bilinen bir bileşik olup, lipid içinde fosfolipitlerin grubu, gliserofosfolipidlerin özellikle etti ve fosfatidilkolinler ait doğası.
Bahsedilen lipid, pulmoner yüzey aktif maddenin ana yüzey aktif maddesidir ve bu organda esas olarak sitidin difosfat veya CDP-kolin yolundan alveolar makrofajlar tarafından üretilir.
Dipalmitoylphosphatidylcholine'nin Yapısı (Kaynak: Fvasconcellos, Wikimedia Commons)
Akciğer yüzey aktif cismi, yetişkin hayvanlarda vücut ağırlığının kilogramı başına kabaca 10 ila 15 miligramda bulunan ve akciğerdeki konsantrasyonu mililitre başına yaklaşık 120 miligrama eşdeğer olan karmaşık bir lipit ve protein karışımıdır.
Dipalmitoilfosfatidilkolin, diğer fosfolipidler ve kolesterol dahil olmak üzere lipidler, akciğer yüzey aktif maddesinin ağırlığının% 85'inden fazlasını oluşturur. Bu önemli fosfolipid (DPL), ekspirasyon sırasında alveollerde yüzey geriliminin azalmasından sorumludur.
Biyosentezi, de novo olarak, CDP-fosfokolin yolu yoluyla veya fosfatidiletanolaminin (bir fosfatidiletanolamin N-metiltransferaz ile katalize edilen) sıralı metilasyonu yoluyla gerçekleşebilir; veya fosfatidilserin, fosfatidilinositol, fosfatidiletanolamin veya diğerleri gibi diğer fosfolipitlerin baz değişimi ile sentezlenebilir.
yapı
Dipalmitoilfosfatidilkolinin yapısı, adından da anlaşılacağı gibi, iki palmitik asit molekülünün pozisyon 1 ve 2'deki karbonlarda esterlendiği bir gliserol molekülünden ve fosfata bağlı bir kolin kısmından oluşan bir iskeletten oluşur. aynı iskeletin C3 konumundaki karbon.
Bu yapı, tüm lipidlerde olduğu gibi, fosfat grubuna bağlı kolin ile temsil edilen hidrofilik bir polar bölüm ve ikisi tarafından temsil edilen hidrofobik bir apolar bölümün varlığıyla ilgili olan amfipatik doğasıyla karakterize edilir. esterlenmiş alifatik zincirler.
Hekzadekanoik asit, palmitik asit veya palmitat, uzun zincirli (16 karbon atomlu) doymuş bir yağ asididir (yalnızca karbon-karbon tek bağları) ve doğada en yaygın yağ asitlerinden biridir (hayvanlar, mikroorganizmalar ve özellikle bitkilerde).
Palmitik asit zincirleri doymuş olduğundan, dipalmitoilfosfatidilkolin veya dipalmitoil lesitin de hücre zarlarında bulunabilen "doymamış" lesitinlerin bir parçasıdır.
Pek çok hayvanın beslenmesinde temel bir element olan kolin, suda çözünebilen ve net pozitif yüklü bir tür dördüncül amonyum tuzudur; yani fosfatidilkolinlerin polar lipidler olduğu katyonik bir moleküldür.
Özellikleri
Yapısal
Fosfatidilkolinlerin geri kalanı gibi, dipalmitoilfosfatidilkolin de tüm canlı varlıkların biyolojik zarlarını oluşturan lipit çift katmanlarının ana ve en bol bileşenlerinden biridir.
Konformasyonu, hidrofobik kuyrukların hidrofilik ortamdan merkezi bölgeye doğru "gizlendiği" ve kutup başlarının su ile doğrudan temas halinde olduğu çift tabakaları kolayca oluşturmasına izin verir.
Tüm fosfatidilkolinler için, genel olarak, sulu dispersiyonlarda bir "lamellar" faz oluşturmak mümkündür. Bunlar, ikili tabakalar arasında hapsolmuş su ile eşmerkezli (küresel) lipid tabakaları olan lipozomlar olarak bilinir.
Kolesterolden zengin zarlarda, bu lipid, her bir kolesterol molekülü için yedi dipalmitoil lesitin molekülü oranında ilişkilendirilir ve işlevi, iki kolesterol molekülü arasındaki temastan kaçınmak ve onları membran yapısında stabilize etmektir.
Dipalmitoilfosfatidilkolin bakımından zengin membranların geçirgenliği sıcaklıkla artar ve bu, birçok hücre için metabolik bir avantaj temsil edebilir.
Pulmoner sürfaktan olarak
Daha önce belirtildiği gibi, dipalmitoilfosfatidilkolin, ekspirasyon sırasında pulmoner alveollerde yüzey geriliminin azaltılması için gereklidir.
Hidrofilik kısmı (kolin) alveollerin sıvı fazı ile ilişkilendirilirken, hidrofobik palmitik asit zincirleri hava fazı ile temas halindedir.
Bu "madde", akciğerlerdeki (tip II pnömositler) tip II alveolar hücreler tarafından ve alveolar makrofajlar tarafından üretilir ve salgılanır ve bileşenleri endoplazmik retikulumda sentezlenir ve birleştirilir. Daha sonra Golgi kompleksine aktarılırlar ve ardından sitozolde "lamelli" cisimler oluştururlar.
Pulmoner yüzey aktif maddenin ve dolayısıyla dipalmitoilfosfatidilkolinin diğer ilişkili lipidler ve proteinlerle birlikte birincil işlevi, inspirasyon sırasında alveolar genişlemeye karşı koymak ve ekspirasyon sırasında retraksiyonunu desteklemektir.
Ayrıca alveolar stabilitenin korunmasına, sıvı dengesine ve akciğerlere giden kılcal akışın düzenlenmesine katkıda bulunur.
Şu anda, alveolar makrofajlar tarafından dipalmitoil lesitin üretiminin, bu lipidin akciğer yüzey aktif maddesine katılmasıyla mı yoksa fagositik aktivitesiyle mi ilişkili olduğu tam olarak bilinmemektedir, ancak bu konuda çok fazla araştırma vardır.
İlaç olarak
Yeni doğan bebeklerde ve yetişkinlerde bazı solunum stresi sendromları, hava dokusu arayüzünde dipalmitoilfosfatidilkolinde bir azalma ile karakterizedir. Bu nedenle, akciğerlerdeki basınç-hacim ilişkilerini eski haline getirmek için bu lipid ile nebulizasyonla ilgili birkaç araştırma raporu vardır.
Metabolizmada
Dipalmitoilfosfatidilkolinin parçalanma ürünleri birçok metabolik süreç için temel unsurlardır:
- İki palmitik asit zinciri, büyük miktarlarda enerji elde etmek veya yeni lipidlerin sentezi için yağ asitlerinin β-oksidasyonunda kullanılabilir.
- Bu fosfolipidin polar "baş" grubunun kolin kalıntısı, biyolojik membranların oluşumu için temel bileşenler olan diğer fosfolipidlerin biyosentezi için önemli bir öncüdür.
- Kolin ayrıca nörotransmiter asetilkolinin öncüsüdür ve önemli bir kararsız metil grupları kaynağıdır.
- Yağ asidi zincirleri ve kolin kalıntısı arasındaki ester ve fosfodiester bağlarının hidrolizinden üretilen gliserol 3-fosfat, hücre içi sinyal olaylarında önemli işlevlere sahip diğer lipidler için bir öncü molekül görevi görebilir. .
Referanslar
- Dowd, J. ve Jenkins, L. (1972). Akciğer şokta: bir inceleme. Canadian Anesthetists Society Journal, 19 (3), 309–318.
- Geiger, K., Gallacher, M. ve Hedley-Whyte, J. (1975). Aerosolize dipalmitoil lesitinin hücresel dağılımı ve klirensi. Uygulamalı Fizyoloji Dergisi, 39 (5), 759–766.
- Hamm, H., Kroegel, C. ve Hohlfeld, J. (1996). Sürfaktan: işlevlerinin ve yetişkin solunum bozukluklarındaki ilişkisinin gözden geçirilmesi. Solunum Tıbbı, 90, 251–270.
- Lee, AG (1975). Biyolojik Zarların Fonksiyonel Özellikleri: Fiziksel-Kimyasal Bir Yaklaşım. Prog. Biophy. Molec. Biol., 29 (1), 3-56.
- Mason, RJ, Huber, G. ve Vaughan, M. (1972). Alveolar Makrofajlar Tarafından Dipalmitoil Lesitinin Sentezi. The Journal of Clinical Investigation, 51, 68-73.
- Zeisel, S., Da Costa, K., Franklin, PD, Alexander, EA, Sheard, NF ve Beiser, A. (1991). Kolin, insanlar için temel bir besindir. FASEB Dergisi, 5, 2093–2098.