وَ قُلْ رَبِّ زِدْنِي عِلْماً | امروز شنبه، ۲۷ شهریور ۱۴۰۰؛ روز بخیر ;)
فرآیند لیپوژنز چیست؟
آشنایی اجمالی با فرآیند لیپوژنز و مراحل آن در بدن انسان

فرآیند لیپوژنز چیست؟ آشنایی با مسیر و مراحل لیپوژنز (Lipogenesis) در بدن انسان

اینطور نیست که همیشه تنها با خوردن مواد چرب، چربی بدن ما بالا رود! بدن ما این توانایی را دارد که از سایر مواد، از جمله گلوکز نیز، اسید چرب و چربی بسازد. لیپوژنز از اصلی ترین مراحل این فرآیند است. در این مقاله همراه فارسی مد باشید تا به طور اجمالی با فرآیند، مسیر و مراحل لیپوژنز در انسان بیشتر آشنا شوید.

لیپوژنز چیست؟

«لیپوژنز» (یا همان Lipogenesis) اصطلاحی است که برای توصیف فرآیند ساخت اسیدهای چرب و تری گلیسیرید از گلوکز یا سایر پیش ماده ها به کار می‌رود.

این نوع بیوسنتز (واکنش تشکیل ماده شیمیایی در بدن موجود زنده) خاص به طور عمده در کبد صورت می‌گیرد (لیپوژنز کبدی)، و وقوع آن در بافت چربی از اهمیت جزئی برخوردار است – حتی در شرایط تغذیه بیش از حد از کربوهیدرات ها.

درباره چربی بدن بیشتر بخوانید: «چربی بدن چیست؟ درصد چربی بدن، انواع و عوامل افزایش آن»

اگرچه درک ما از بیوشیمی و تنظیم هورمونی لیپوژنز به دست آمده از تحقیقات آزمایشگاهی در مورد جوندگان است، اما اهمیت بیولوژیکی، فعالیت و توزیع بافتی مسیرهای لیپوژنیک تفاوت‌های قابل توجهی را در میان گونه های مختلف نشان می‌دهد.

در انسان، لیپوژنز نقش مهمی در شرایط فیزیولوژیکی و پاتوفیزیولوژیک ایفا می‌کند.

آشنایی کلی با مراحل لیپوژنز

سلول های مختلف انسانی توانایی تبدیل کربوهیدرات ها (همچنین کربن های اسیدهای آمینه) را به اسیدهای چرب از طریق یک مسیر بیوشیمیایی معروف به لیپوژنز دنوو -مسیر های از نو- (de novo lipogenesis) نشان می‌دهند.

در ابتدا، برای شروع لیپوژنز به عنوان پیش ماده به استیل کوآنزیم A احتیاج داریم. استیل کوآنزیم Aاز کربوهیدرات ها و آمینواسیدها بدست می‌آید.

قدم اساسی برای سنتز اسید چرب در لیپوژنز، کربوکسیلاسیون استیل کوآنزیم A (یا همانacetyl-CoA) با کمک آنزیم استیل کوآنزیم A کربوکسیلاز (acetyl-CoA carboxylase) و تبدیل آن به مالونیل کوآنزیم A (یا همان malonyl-CoA) است.

همانطور که پیشتر نیز اشاره شده، این واکنش ها بیشتر در سلول های کبدی رخ می‌دهد؛ اما در عضلات اسکلتی و بافت چربی نیز یافت می‌شوند.

رویدادهای بعدی در روند لیپوژنز شامل ادغام تکرار شونده کربن های مالونیل کوآنزیم A با یک زنجیره اسید چرب است، که نتیجه آن سنتز اسید پالمیتیک می‌باشد. در واقع این روند فرایندی با مصرف انرژی را نشان می‌دهد.

اقدامات بعدی با کمک آنزیم های طویل ساز و غیراشباع کننده می‌تواند منجر به سنتز اسید استئاریک شود. در تصویر ابتدای این مقاله، ساختار اسید استئاریک به نمایش درآمده است.

خلاصه ای از مراحل فرآیند لیپوژنز

پس به طور خلاصه می‌توان مراحل لیپوژنز را به شرح زیر بیان کرد:

  1. آنزیم استیل CoA کربوکسیلاز (ACC) با افزودن یک گروه CO۲ به استیل کوآنزیم A، مالونیل کوآنزیم A را می‌سازد.
  2. یک مولکول استیل کوآنزیم A و یک مولکول مالونیل کوآنزیم A (که خود از استیل کوآنزیم A ساخته شده) به یک سیستم آنزیمی (که ۷ آنزیم دارد)، متصل می‌شوند.
  3. در اینجا واکنش هایی اتفاق می‌افتد که در نهایت این استیل کوآنزیم A و مالونیل کوآنزیم A به هم اتصال می‌یابند (تشکیل یک ترکیب ۴ کربنه).
  4. آنزیم کتوآسیل ردوکتاز (KA) این گروه چهارکربنه کتونی را احیا می‌کند.
  5. واکنش هایی اتفاق می‌افتد که در نتیجه آن‌ها یک حد واسط «انوئیل» حاوی پیوند دوگانه ایجاد می‌شود.
  6. آنزیم NL ردوکتاز با احیای پیوند دوگانه ایجاد شده در مرحله قبل، گروه چهار کربنه کتوآسیل را به یک حدواسط شبیه اسید چرب تبدیل می‌نماید.
  7. هم اکنون یک اسید چرب کوتاه زنجیر ۴ کربنه داریم.
  8. در صورت نیاز به اسید چرب های بلند زنجیر، در ادامه با فرآیند هایی که اتفاق می‌افتد، به طور متوالی مالونیل کوآنزیم A (دو کربنه) به ترکیب قبلی افزوده می‌شود تا ترکیب نهایی مد نظر بدست آید.

اهمیت استیل کوآنزیم A در سوخت و ساز چربی ها

در حقیقت می‌توان گفت در متابولیسم (سوخت و ساز) اسیدهای چرب، مولکول دوکربنه استیل کوآنزیم A نقشی کلیدی را ایفا می‌کند.

در لیپوژنز، که به عنوان پیش ماده است و اسید های چرب از آن ساخته شده و سپس طی استریفیکاسیون (فرآیند اضافه شدن اسیدچرب به گلیسرول یا سایر الکل ها) به تری‌گلیسیرید (TG، چربی) تبدیل می‌شوند.

در طی لیپولیز هم اسیدهای چرب به دست آمده از این تری‌گلیسریدها، دوباره به استیل کوآنزیم A تجزیه می‌گردد.

نقش لیپوژنز در متابولیسم چربی و اسیدهای چرب در بدن
مراحل متابولیسم چربی ها و اسیدهای چرب در بدن، و نقش استیل کوآنزیم A و فرآیند لیپوژنز در آن

به علاوه، بدن ما توانایی سنتز کلسترول از استیل کوآنزیم A را، با حضور این ماده در سیکل TCA (چرخه کربس)، داراست.

همچنین در شرایط گرسنگی که مقدار کافی از کربوهیدرات ها در دسترس نیست، بدن می‌تواند از استیل کوآنزیم A اجسام کتونی را بسازد، و در چنین شرایطی به عنوان منبع انرژی از آن استفاده کند.

انرژی در لیپوژنز و پیش ساز های این فرآیند

صرف نظر از این که اسید چرب تولید شده اکسید می‌شود(یعنی دوباره طی فرآیند بتا-اکسیداسیون به استیل کوآنزیم A تجزیه می‌گردد) و یا به صورت تری گلیسیرید ذخیره می‌شود، لیپوژنز با مسیر دنوو از کربوهیدرات ها با از دست دادن مقادیر قابل توجهی از انرژی به صورت گرما همراه است.

کربوهیدرات ها به شکل های گلوکز، گلیکوژن و لاکتات مهم ترین پیش سازها برای فرایند لیپوژنز de novo در جنین و نوزاد محسوب می‌شوند. از آنجا که سنتز سورفاکتانت برای عملکرد طبیعی ریه ها در بدو تولد اساسی است، سنتز اسیدهای چرب به روش دنوو در ریه های جنینی به طور گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است.

لیپوژنز چیست؟,فرآیند لیپوژنز,لیپوژنز در کبد

اندازه گیری لیپوژنز

تا دهه ۱۹۹۰، ارزیابی لیپوژنز در انسان تا حد زیادی از طریق کالری سنجی غیرمستقیم انجام می‌شد. این اندازه گیری مبتنی بر این واقعیت است که سنتز اسیدهای چرب از استیل CoA می‌تواند با تولید قابل توجه دی اکسید کربن همراه باشد، که به نوبه خود نرخ تبادل تنفسی را بالا می‌برد.

با این حال، با وجود این روش، نشان دادن سنتز لیپید خالص به روش de novo کار دشواری بود.

در دهه ۱۹۹۰، روش های جدید ایزوتوپی برای ارزیابی لیپوژنز کبدی به وجود آمد، که در آن ردیاب ها را با اسیدهای چرب ترشح شده در لیپوپروتئین بس‌ کم‌ چگالی (VLDL) ترکیب می‌کنند. با استفاده از این روش، لیپوژنز de novo در کبد می‌تواند در افرادی با رژیم های پر کربوهیدرات – حتی بدون سنتز چربی خالص – هم مورد بررسی قرار گیرد.

از دوتریوم همچنین برای تعیین نسبت های مرتبط اسیدهای چرب رژیم غذایی و اسید های چرب تری گلیسیرید های تازه سنتز شده استفاده می‌شود.

اندازه گیری لیپوژنز de novo به وسیله اتصال دوتریوم یک روش ایمن، دقیق و بسیار حساس است، که می‌تواند با دوره های اندازه گیری کوتاه (یعنی کمتر از ۲۴ ساعت) مورد استفاده قرار گیرد.


برای اطلاع از منابع این مطلب به صفحه بعد مراجعه فرمایید.

برای دادن امتیاز به این مقاله کلیک کنید!
[رتبه: ۰ ؛ تعداد آرا: ۰ ]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *