Gama-linolenska kiselina (GLA) je dugolančana (≥ 12 ugljen (C) atomi), polinezasićene (> 1 dvostruke veze) masne kiseline (engl. PUFA, polinezasićene masnih kiselina), koja pripada skupini omega-6 masnih kiselina (n-6-FS, prva dvostruka veza nalazi se na šestoj CC vezi što se vidi s metilnog (CH3) kraja lanca masnih kiselina) - C18: 3; n-6 [2, 14-16, 24, 29, 42, 44]. GLA se može isporučiti i putem dijeta, uglavnom biljnim uljima, kao što su boražina ulje sjemena (oko 20%), ulje sjemena crnog ribiza (15-20%), noćurka ulje (oko 10%) i ulje sjemenki konoplje (oko 3%) i sintetizirano u ljudskom organizmu iz esencijalne (vitalne) n-6 FS linolne kiseline (C18: 2).
Sinteza
Linolna kiselina je preteča (prekursor) za endogenu (endogenu) sintezu GLA i ulazi u tijelo isključivo iz dijeta kroz prirodne masti i ulja, poput šafranike, suncokreta, kukuruz ulja od klica, soje, sezama i konoplje, kao i orašasti plod, Brazil orašasto voćei bor orašasto voće. Konverzija linolne kiseline u GLA događa se u zdravom ljudskom organizmu desaturacijom (umetanjem dvostruke veze, pretvaranjem zasićenih spojeva u nezasićene) u glatkom endoplazmatskom retikulumu (strukturno bogati organeli stanica s kanalskim sustavom šupljina, okruženi membrane) od leukociti (bijela krv stanice) i jetra stanice uz pomoć delta-6-desaturaze (enzim koji ubacuje dvostruku vezu na šestu CC vezu - kao što se vidi s karboksilnog (COOH) kraja lanca masnih kiselina - prijenosom elektrona) .. GLA zauzvrat služi kao početna tvar za endogenu sintezu dihomo-gama-linolenske kiseline (C20: 3; n-6-FS), iz koje je izvedena arahidonska kiselina (C20: 4; n-6-FS). Iako je sinteza GLA iz linolne kiseline relativno spora, metabolizacija (metabolizacija) GLA u dihomo-gama-linolensku kiselinu vrlo je brza. Kako bi se održala aktivnost delta-6-desaturaze, potrebna je odgovarajuća opskrba određenim mikronutrijentima, posebno piridoksina (vitamin B6), biotin, kalcijum, magnezij i cink potrebno je. Nedostatak ovih mikronutrijenata dovodi do smanjenja aktivnosti desaturaze, što rezultira poremećenom sintezom gama-linolenske kiseline, a zatim dihomo-gama-linolenske kiseline i arahidonske kiseline. Uz nedostatak mikrohranjivih sastojaka, aktivnost delta-6 desaturaze inhibiraju i sljedeći čimbenici:
- Povećani unos zasićenih i nezasićenih masnih kiselina, kao što su oleinska kiselina (C18: 1; n-9-FS), linolna kiselina (C18: 2; n-6-FS) i alfa-linolenska kiselina (C18: 3; n-3-FS), kao i arahidonska kiselina (C20: 4; n-6-FS), eikosapentaenoična kiselina (EPA, C20: 5; n-3-FS) i dokozaheksaenska kiselina (DHA, C22: 5; n-3-FS).
- Alkohol konzumacija u velikim dozama i tijekom dugog vremenskog razdoblja, kronična konzumacija alkohola.
- Atopijski ekcem (neurodermatitis)
- Pretjerana konzumacija nikotina
- Pretilost (pretilost, BMI ≥ 30 kg / m2)
- Hiperkolesterolemija (povišeni kolesterol)
- Hiperinsulinemija (povišena insulin razina).
- Inzulin ovisni dijabetes melitus
- Bolest jetre
- virusne infekcije
- Stres - oslobađanje lipolitika hormoni, Kao što su adrenalin, što dovodi do cijepanja trigliceridi (TG, trostruki esteri trovalentnog alkohol glicerol s tri masnih kiselina) i oslobađanje zasićenih i nezasićenih masnih kiselina stimulacijom triglicerida lipaza.
- Starenje
- Tjelesna neaktivnost
Primarno smanjenje aktivnosti delta-6 desaturaze, koje je patološki značajno, događa se u atopiju ekcem (kronično, nezarazno koža bolest), predmenstrualni sindrom (PMS) (izuzetno složeni simptomi u žena koji se javljaju u svakom menstrualnom ciklusu, počevši od 4 dana do 2 tjedna prije menstruacija i obično nestaje nakon menopauza), benigni mastopatija (česta, benigna promjena u žljezdanom tkivu dojke) i migrena. Prema brojnim studijama, dodatak GLA dovodi do značajnog poboljšanja odgovarajuće kliničke slike. Uz metaboliziranje (metaboliziranje) linolne kiseline (C18: 3; n-6-FS), delta-6-desaturaza je također odgovorna za pretvorba alfa-linolenske kiseline (C18: 3; n-3-FS) u druge fiziološki važne polinezasićene masne kiseline kiseline, Kao što su eikosapentaenoična kiselina (C20: 5; n-3-FS) i dokozaheksaenska kiselina (C22: 6; n-3-FS) i za pretvorbu oleinske kiseline (C18: 1; n-9-FS). Dakle, linolna kiselina, alfa-linolenska kiselina i oleinska kiselina natječu se kao supstrati za isti enzimski sustav. Što je veća opskrba linolnom kiselinom, to je veći afinitet za delta-6-desaturazu i više se može sintetizirati GLA. Međutim, ako unos linolne kiseline znatno premaši unos alfa-linolenske kiseline, to može dovesti do povećane endogene sinteze proupalne (proupalne) arahidonske kiseline n-6-FS i smanjene endogene sinteze protuupalne (protuupalne) n-3-FS eikosapentaenoična kiselina. To ilustrira značaj kvantitativno uravnoteženog omjera linolne kiseline i alfa-linolenske kiseline u dijeta. Prema Njemačkom prehrambenom društvu (DGE), omjer omega-6 i omega-3 masnih kiselina kiseline u prehrani treba biti 5: 1 u smislu preventivno djelotvornog sastava.
Apsorpcija
GLA može biti prisutan u prehrani i u slobodnom obliku i u njemu trigliceridi (TG, trostruki esteri trovalentnog alkohol glicerol s tri masna kiseline) I fosfolipidi (PL, fosfor-sadržavajući, amfifilni lipidi kao bitne komponente staničnih membrana), koje su podložne mehaničkoj i enzimskoj razgradnji u gastrointestinalnom traktu (usta, želudac, tankog crijeva). Kroz mehaničku disperziju - žvakanje, želučanu i crijevnu peristaltiku - i pod djelovanjem žuč, dijetalna lipidi su emulgirani i na taj se način razgrađuju u male kapljice ulja (0.1-0.2 µm) koje mogu napadati lipaze (enzimi koji odvajaju slobodne masne kiseline (FFS) lipidi → lipoliza). Pregastrična (baza od jezik, prvenstveno u ranoj dojenačkoj dobi) i želučani (želudac) lipaze iniciraju cijepanje trigliceridi i fosfolipidi (10-30% prehrambenih lipida). Međutim, glavna lipoliza (70-90% lipida) događa se u dvanaesnika (duodenalni) i jejunum (jejunum) pod djelovanjem esteraza gušterače (gušterače), poput gušterače lipazakarboksilester lipaza i fosfolipaza, čiju sekreciju (sekreciju) stimulira holecistokinin (CCK, peptidni hormon gastrointestinalnog trakta). Monogliceridi (MG, glicerol esterificirani masnom kiselinom, kao što je GLA), lizo-fosfolipidi (glicerol esterificiran s fosforna kiselina), a slobodne masne kiseline, uključujući GLA, koje nastaju cijepanjem TG i PL kombiniraju se u lumenu tankog crijeva zajedno s drugim hidroliziranim lipidima, poput holesteroli žučne kiseline da tvore miješane micele (sferne strukture promjera 3-10 nm, u kojima lipidi molekule su raspoređeni tako da vodadijelovi molekule topljivi prema van, a dijelovi molekula netopivi u vodi prema unutra) - micelarna faza za otapanje (povećanje topljivosti) - koji omogućuju unos lipofilnih (topivih u mastima) tvari u enterocite (stanice tankog crijeva) epitelijum) od dvanaesnika i jejunuma. Bolesti gastrointestinalnog trakta povezan s povećanom proizvodnjom kiseline, kao što je Zollinger-Ellisonov sindrom (povećana sinteza hormona gastrin tumorima u gušterači ili gornjem dijelu tankog crijeva), limenka dovesti do oštećenih apsorpcija lipida molekule a time i na steatoreju (steatoreja; patološki povećan sadržaj masti u stolici), jer tendencija stvaranja micela opada smanjenjem pH u lumenu crijeva. Mast apsorpcija u fiziološkim uvjetima je između 85-95% i može se dogoditi kroz dva mehanizma. S jedne strane, MG, lizo-PL, holesterol i GLA mogu proći kroz fosfolipidnu dvostruku membranu enterocita pomoću pasivne difuzije zbog njihove lipofilne prirode, a s druge strane zahvaćajući membranu proteini, kao što su FABPpm (protein koji veže masne kiseline plazmatske membrane) i FAT (translokada masnih kiselina), koji su prisutni ne samo u tankog crijeva ali i u drugim tkivima, kao npr jetra, bubreg, masno tkivo - adipociti (masne stanice), srce i posteljica (placenta), kako bi se omogućio unos lipida u stanice. Prehrana bogata mastima potiče unutarstaničnu ekspresiju FAT. U enterocitima, GLA, koji je ugrađen kao slobodna masna kiselina ili u obliku monoglicerida i oslobođen pod utjecajem unutarćelijskih lipaza, vezan je za FABPc (protein koji veže masne kiseline u citosol), koji ima veći afinitet za nezasićene nego za zasićene masne kiseline dugog lanca, a posebno se izražava u četkici na jejunumu. Naknadno aktiviranje proteina vezanog GLA pomoću adenozin trifosfat (ATP) -ovisna acil-koenzim A (CoA) sintetaza (→ GLA-CoA) i prijenos GLA-CoA u ACBP (protein koji veže acil-CoA), koji služi kao unutarstanični bazen i transporter aktiviranog dugolančanog lanca masne kiseline (acil-CoA), omogućuje resintezu triglicerida i fosfolipida u glatkom endoplazmatskom retikulumu (bogato razgranati kanalski sustav ravninskih šupljina zatvoren membranama) s jedne strane i - uklanjanjem masnih kiselina iz difuzijske ravnoteže - uključivanjem daljnjih masne kiseline s druge strane u enterocite. Nakon toga slijedi ugradnja TG odnosno PL koji sadrže GLA u hilomikrone (CM, lipoproteini), koji se sastoje od lipida-triglicerida, fosfolipida, holesterol i esteri kolesterola-i apolipoproteini (proteinski dio lipoproteina, funkcioniraju kao strukturni skeli i / ili prepoznavanje i pristajanje molekulena primjer za membranske receptore), poput apo B48, AI i AIV, i odgovorni su za transport prehrambenih lipida apsorbiranih u crijevima do perifernih tkiva i jetra. Umjesto da se transportiraju u hilomikronima, TG-ovi koji sadrže GLA, odnosno PL-ovi, također se mogu transportirati u tkiva ugrađena u VLDL-ove (vrlo niska gustoća lipoproteini). Uklanjanje apsorbiranih prehrambenih lipida VLDL-om događa se osobito u stanju gladovanja. Ponovna esterifikacija lipida u enterocitima i njihova ugradnja u hilomikrone može biti oštećena kod određenih bolesti, poput Addisonova bolest (primarna adrenokortikalna insuficijencija) i gluten-inducirana enteropatija (kronične bolesti od sluznica tankog crijeva zbog netolerancija na gluten), što rezultira smanjenjem masnoće apsorpcija i na kraju steatoreja (patološki povećan sadržaj masti u stolici). Apsorpcija masti u crijevima može se također oštetiti u prisutnosti nedostatka žuč izlučivanje kiseline i soka gušterače, na primjer u cistična fibroza (urođena pogreška metabolizma povezana s disfunkcijom egzokrinih žlijezda zbog disfunkcije klorid kanali), te u prisutnosti prekomjernog unosa dijetalna vlakna (neprobavljive komponente hrane koje, među ostalim, tvore netopljive komplekse s mastima).
Prijevoz i distribucija
Hilomikroni bogati lipidima (sastoje se od 80-90% triglicerida) izlučuju se u intersticijske prostore enterocita egzocitozom (transport tvari iz stanice) i odvoze putem limfa. Preko truncus intestinalis (nespareni limfni sabirni trup trbušne šupljine) i ductus thoracicus (limfni sabirni trup prsne šupljine), hilomikroni ulaze u subklaviju vena (subklavijska vena), odnosno vratna vena (jugularna vena), koje se konvergiraju i čine brahiocefalnu venu (lijeva strana) - angulus venosus (venski kut). Vene brahiocefalike obje strane ujedinjuju se i čine nesparenog nadređenog šuplja vena (gornja šuplja vena), koja se otvara u desni atrij od srce (atrium cordis dextrum). Snagom pumpanja srce, hilomikroni se unose u perifernu Cirkulacija, gdje imaju vrijeme poluraspada (vrijeme u kojem se vrijednost koja se eksponencijalno smanjuje s vremenom prepolovi) oko 30 minuta. Tijekom transporta u jetru, većina triglicerida iz hilomikrona cijepa se u glicerol i slobodne masne kiseline, uključujući GLA, pod djelovanjem lipoproteina lipaza (LPL) smještene na površini endotelnih stanica krv kapilare koje zauzimaju periferna tkiva, poput mišića i masnog tkiva, dijelom pasivnom difuzijom, a dijelom posredstvom nosača - FABPpm; MAST. Kroz ovaj se proces hilomikroni razgrađuju do ostataka hilomikrona (CM-R, ostaci hilomikrona s niskim udjelom masti), koji se posreduju apolipoproteinom E (ApoE), vežu za određene receptore u jetri. Unos CM-R u jetru događa se receptorima posredovanom endocitozom (invaginacije od stanična membrana → davljenje vezikula koji sadrže CM-R (endosomi, stanične organele) u unutrašnjost stanice). Endosomi bogati CM-R-om stapaju se s lizosomima (organele stanica s hidrolizom enzimi) u citozolu jetrenih stanica, što rezultira cijepanjem slobodnih masnih kiselina, uključujući GLA, iz lipida u CM-R. Nakon vezanja oslobođenog GLA na FABPc, dolazi do njegove aktivacije o ATP-ovisnoj acyl-CoA sintetazi i prijenosa GLA-CoA na ACBP, ponovna sterilizacija triglicerida i fosfolipida. Resintetizirani lipidi mogu se dalje metabolizirati (metabolizirati) u jetri i / ili ugraditi u VLDL (vrlo nizak gustoća lipoproteini) da bi kroz njih prolazili kroz krvotok do ekstrahepatičnih („izvan jetre“) tkiva. Kao VLDL koji kruži u krv veže se na periferne stanice, trigliceridi se cijepaju djelovanjem LPL, a oslobođene masne kiseline, uključujući GLA, internaliziraju pasivnom difuzijom i transmembranskim transportom proteini, poput FABPpm i FAT. To rezultira katabolizmom VLDL u IDL (srednji gustoća lipoproteini). Čestice IDL mogu jetra ili receptorima posredovati i tamo se razgraditi ili metabolizirati u krvnoj plazmi triglicerid lipazom do bogate kolesterolom LDL (lipoproteini male gustoće), koji opskrbljuju periferna tkiva kolesterolom. U stanicama ciljnih tkiva, poput krvi, jetre, mozak, srce i koža, GLA se može ugraditi u fosfolipide staničnih membrana kao i u membrane staničnih organela, poput mitohondriji („Energetske snage“ stanica) i lizosomi (organele stanica s kiselim pH i probavne enzimi), ovisno o funkciji i potrebama stanice, kao početna tvar za sintezu dihomo-gama-linolenske kiseline, a time i protuupalno (protuupalno), vazodilatacijsko (vazodilatator) i inhibitorno agregaciju trombocita eicosanoids (tvari slične hormonima koje djeluju kao imunološki modulatori i neurotransmiteri), poput prostaglandina E1 (PGE1), uskladištenog u obliku triglicerida i / ili oksidiranog za proizvodnju energije. Brojne studije pokazale su da uzorak masnih kiselina fosfolipida u staničnim membranama snažno ovisi o sastavu masnih kiselina u prehrani. Dakle, visok unos GLA uzrokuje povećanje udjela GLA u fosfolipidima plazmatske membrane, što utječe na fluidnost membrane, transport elektrona, aktivnost membranski povezanih enzimskih i receptorskih sustava, hormonalne i imunološke aktivnosti, membranski ligand interakcije, propusnost (propusnost) i međustanične interakcije.
degradacija
Katabolizam (razgradnja) masnih kiselina događa se u svim tjelesnim stanicama, posebno stanicama jetre i mišića, a lokaliziran je u mitohondriji ("Energetske snage" stanica). Iznimke su eritrociti (crvene krvne stanice), koje nemaju br mitohondrijii živčanih stanica kojima nedostaju enzimi koji razgrađuju masne kiseline. Proces reakcije katabolizma masnih kiselina naziva se i ß-oksidacija, budući da se oksidacija događa na β-C atomu masnih kiselina. U ß-oksidaciji, prethodno aktivirane masne kiseline (acil-CoA) oksidativno se razgrađuju u nekoliko acetil-CoA (aktivirane octena kiselina koji se sastoji od 2 C atoma) u ciklusu koji se ponavlja. U ovom procesu, acil-CoA se skraćuje za 2 C atoma - što odgovara jednom acetil-CoA - po "pokušaju". Za razliku od zasićenih masnih kiselina, čiji se katabolizam događa prema spirali ß-oksidacije, nezasićene masne kiseline, poput GLA, prolaze nekoliko reakcija konverzije tijekom svoje razgradnje - ovisno o broju dvostrukih veza - jer su cis-konfigurirane u prirodi (oba supstituenta su na istoj strani referentne ravnine), ali za ß-oksidaciju moraju biti u trans-konfiguraciji (oba supstituenta su na suprotnim stranama referentne ravnine). Da bi bio dostupan za ß-oksidaciju, GLA vezan u trigliceridima, odnosno fosfolipidima, mora se prvo osloboditi hormonski osjetljivim lipazama. U gladovanju i stres situacija, taj se proces (→ lipoliza) pojačava zbog povećanog otpuštanja lipolitika hormoni kao što adrenalin. GLA oslobođen tijekom lipolize prevozi se krvotokom - vezan za album (globularni protein) - u tkiva koja troše energiju kao što su jetra i mišići. U citozolu stanica GLA se aktivira o ATP-ovisnoj acyl-CoA sintetazi (→ GLA-CoA) i transportira kroz unutarnju mitohondrijsku membranu u mitohondrijal matrica uz pomoć karnitina (3-hidroksi-4-trimetilaminomaslena kiselina, kvaternarni amonijev spoj (NH4 +)), receptorska molekula za aktivirane masne kiseline dugog lanca. U mitohondrijski matriks, GLA-CoA se uvodi u ß-oksidaciju čiji se ciklus provodi dva puta - kako slijedi.
- Acil-CoA → alfa-beta-trans-enoil-CoA (nezasićeni spoj) → L-beta-hidroksiacil-CoA → beta-ketoacil-CoA → acil-CoA (Cn-2).
Rezultat je GLA skraćen za 4 C atoma, koji se mora enzimski transformirati na svojoj cis dvostrukoj vezi prije ulaska u sljedeći reakcijski ciklus. Budući da se prva dvostruka veza GLA - što se vidi s COOH kraja lanca masnih kiselina - nalazi na parnom C-atomu (→ alfa-beta-cis-enoil-CoA), javlja se pod utjecajem hidrataze (enzim koji pohranjuje H2O u molekuli), alfa-beta-cis-enoil-CoA pretvara se u D-beta-hidroksiacil-CoA, a zatim pod utjecajem epimeraze (enzima koji mijenja asimetrični raspored C atoma u molekuli), izomerizira se u L-beta-hidroksiacil-CoA, koji je međuprodukt ß-oksidacije. Nakon još jednog ciklusa ß-oksidacijskog ciklusa i skraćivanja lanca masnih kiselina drugim tijelom C2, dolazi do transkonfiguracije sljedeće cis-dvostruke veze GLA, koja je - gledano s COOH kraja lanca masnih kiselina - lokalizirana na neparnom C atomu (→ beta-gama-cis-enoil-CoA). U tu se svrhu beta-gama-cis-enoil-CoA izomerizira pod djelovanjem izomeraze u alfa-beta-trans-enoil-CoA, koja se uvodi izravno u njezin reakcijski ciklus kao međuprodukt ß-oksidacije. Dok se aktivirani GLA potpuno ne razgradi u acetil-CoA, potrebna je još jedna reakcija pretvorbe (reakcija hidrataze-epimeraze) i još 5 ciklusa ß-oksidacije, tako da se ukupna ß-oksidacija izvrši 8 puta, 3 reakcije pretvorbe (1 izomeraza, 2 reakcije hidrataze-epimeraze) - što odgovara 3 postojeće cis-dvostruke veze - odvijaju se i stvara se 9 acetil-CoA, kao i reducirani koenzimi (8 NADH2 i 5 FADH2). Acetil-CoA rezultirajući katalizmom GLA uvode se u citratni ciklus, u kojem dolazi do oksidativne razgradnje organske tvari u svrhu dobivanja reduciranih koenzima, poput NADH2 i FADH2, koji zajedno s reduciranim koenzimima iz ß-oksidacije u respiratornom sustavu lanci koriste se za sintezu ATP (adenozin trifosfat, univerzalni oblik neposredno dostupne energije). Iako nezasićene masne kiseline zahtijevaju reakcije konverzije (cis → trans) tijekom ß-oksidacije, analize cijelog tijela kod štakora bez hranjivih masti otkrile su da obilježene nezasićene masne kiseline pokazuju sličnu brzu razgradnju kao zasićene masne kiseline.
izlučivanje
U fiziološkim uvjetima izlučivanje masti u feces ne smije prelaziti 7% pri unosu masti od 100 g / dan zbog velike stope apsorpcije (85-95%). Sindrom malassimilation (oslabljena upotreba hranjivih sastojaka zbog smanjene razgradnje i / ili apsorpcije), na primjer, zbog nedostatka žuč izlučivanje kiseline i soka gušterače u cistična fibroza (urođena pogreška metabolizma, povezana s disfunkcijom egzokrinih žlijezda zbog disfunkcije klorid kanali) ili bolesti tankog crijeva, kao što su celijakija (kronične bolesti od sluznica tankog crijeva zbog netolerancija na gluten), limenka dovesti na smanjenje apsorpcije masti u crijevima, a time i na steatoreju (patološki povećan sadržaj masti (> 7%) u stolici).
