Dipalmitoilfosfatidilholīns, labāk pazīstams literatūrā kā dipalmitoil lecitīna vai RTA ir savienojums lipīdu , kas dabā pieder grupai fosfolipīdu, konkrētāk, ģimenes glycerophospholipids un visas phosphatidylcholines.
Minētais lipīds ir galvenā plaušu virsmaktīvās vielas virsmaktīvā viela, un šajā orgānā to galvenokārt ražo alveolāri makrofāgi no citidīna difosfāta vai CDP-holīna ceļa.
Dipalmitoilfosfatidilholīna struktūra (Avots: Fvasconcellos caur Wikimedia Commons)
Plaušu virsmaktīvā viela ir sarežģīts lipīdu un olbaltumvielu maisījums, kas atrodams aptuveni 10 līdz 15 miligramos uz ķermeņa svara kilogramu pieaugušiem dzīvniekiem, un tā koncentrācija plaušās ir ekvivalenta apmēram 120 miligramiem mililitrā.
Lipīdi, ieskaitot dipalmitoilfosfatidilholīnu, citus fosfolipīdus un holesterīnu, veido vairāk nekā 85% no plaušu virsmaktīvās vielas svara. Šis svarīgais fosfolipīds (DPL) ir atbildīgs par virsmas spraiguma samazināšanu alveolās derīguma termiņa laikā.
Tās biosintēze var notikt de novo caur CDP-fosfoholīna ceļu vai ar secīgu metilēšanu fosfatidiletanolamīna (katalizēta ar fosfatidiletanolamīna N-metiltransferāzes palīdzību); vai arī to var sintezēt, veicot citu fosfolipīdu bāzes apmaiņu, piemēram, fosfatidilserīnu, fosfatidilinozītu, fosfatidiletanolamīnu vai citus.
Uzbūve
Dipalmitoilfosfatidilholīna struktūra, kā norāda nosaukums, sastāv no mugurkaula, kas sastāv no glicerīna molekulas, kurai pie oglekļa atomiem 1. un 2. pozīcijā ir esterificētas divas palmitīnskābes molekulas, un holīna porcijai, kas piesaistīta fosfāta ogleklis tā paša skeleta C3 pozīcijā.
Šai struktūrai, tāpat kā visiem lipīdiem, ir raksturīga amfātiskā daba, kas saistīta ar hidrofīlas polārās daļas klātbūtni, ko pārstāv holīns, kas piestiprināta pie fosfātu grupas, un hidrofobās apolārās daļas, ko attēlo abi esterificētas alifātiskās ķēdes.
Heksadekānskābe, palmitīnskābe vai palmitāts, ir garās ķēdes (16 oglekļa atomi) piesātinātās taukskābes (tikai oglekļa-oglekļa vienreizējās saites) un ir viena no dabā visbiežāk sastopamajām taukskābēm (dzīvniekiem, mikroorganismiem un īpaši augos).
Tā kā palmitīnskābes ķēdes ir piesātinātas, dipalmitoilfosfatidilholīns vai dipalmitoillecitīns ir arī daļa no "nesagremotajiem" lecitīniem, ko var atrast šūnu membrānās.
Holīns, būtisks elements daudzu dzīvnieku uzturā, ir ceturtdaļveida amonija sāls tips, kas šķīst ūdenī un kuram ir tīrs pozitīvs lādiņš; tas ir, tā ir katjonu molekula, kurai fosfatidilholīni ir polārie lipīdi.
Iespējas
Strukturālā
Tāpat kā pārējie fosfatidilholīni, dipalmitoilfosfatidilholīns ir viens no galvenajiem un bagātīgākajiem lipīdu divslāņu komponentiem, kas veido visu dzīvo būtņu bioloģiskās membrānas.
Tās uzbūve ļauj viegli veidot divslāņu slāņus, kur hidrofobās astes "slēpjas" no hidrofilās vides virzienā uz centrālo reģionu un polārās galvas ir tiešā kontaktā ar ūdeni.
Visiem fosfatidilholīniem ūdens dispersijās parasti ir iespējams veidot "lamelāru" fāzi. Tās ir pazīstamas kā liposomas, kas ir koncentriski (sfēriski) lipīdu slāņi ar ūdeni, kas ieslodzīts starp divslāņu slāņiem.
Membrānās, kas bagātas ar holesterīnu, šis lipīds ir saistīts ar septiņu dipalmitoil lecitīna molekulu proporciju katrai holesterīna molekulai, un tās funkcija ir izvairīties no kontakta starp divām holesterīna molekulām un stabilizēt tās membrānas struktūrā.
Ar dipalmitoilfosfatidilholīnu bagāto membrānu caurlaidība palielinās līdz ar temperatūru, kas daudzām šūnām var būt metabolisma priekšrocība.
Kā plaušu virsmaktīvā viela
Kā minēts iepriekš, dipalmitoilfosfatidilholīns ir būtisks, lai samazinātu virsmas spraigumu plaušu alveolās tā izbeigšanās laikā.
Tā hidrofilā daļa (holīns) ir saistīta ar alveolu šķidro fāzi, bet palmitīnskābes hidrofobās ķēdes ir kontaktā ar gaisa fāzi.
Šo "vielu" ražo un izdala plaušās II tipa alveolās šūnas (II tipa pneimocīti) un alveolāri makrofāgi, un tās sastāvdaļas tiek sintezētas un saliktas endoplazmatiskajā retikulumā. Pēc tam tos pārnes uz Golgi kompleksu un pēc tam citosolā veido "lamelāras" struktūras.
Plaušu virsmaktīvās vielas, tātad arī dipalmitoilfosfatidilholīna, kā arī citu saistīto lipīdu un olbaltumvielu galvenā funkcija ir neitralizēt alveolu izplešanos iedvesmas laikā un atbalstīt tā ievilkšanu izelpas laikā.
Tas arī veicina alveolu stabilitātes uzturēšanu, kā arī šķidruma līdzsvaru un kapilāru plūsmas regulēšanu plaušās.
Pašlaik nav precīzi zināms, vai alveolāru makrofāgu dipalmitoil lecitīna ražošana ir saistīta ar šī lipīda iekļaušanu plaušu virsmaktīvajā vielā vai ar tā fagocītisko aktivitāti, lai gan šajā sakarā ir daudz pētījumu.
Kā narkotika
Dažiem elpceļu stresa sindromiem jaundzimušajiem un pieaugušajiem raksturīgs samazināts dipalmitoilfosfatidilholīns gaisa un audu saskarnē. Šī iemesla dēļ ir vairāki pētījumu ziņojumi, kas saistīti ar šī lipīda miglošanu, lai atjaunotu spiediena un tilpuma attiecības plaušās.
Metabolismā
Dipalmitoilfosfatidilholīna sadalīšanās produkti ir būtisks elements daudzos metabolisma procesos:
- Divas palmitīnskābes ķēdes var izmantot taukskābju β-oksidācijā, lai iegūtu lielu enerģijas daudzumu vai jaunu lipīdu sintēzei.
- Šī fosfolipīda polāro "galvu" grupas holīna atlikumi ir svarīgs priekšnoteikums citu fosfolipīdu biosintēzei, kas ir svarīgi komponenti bioloģisko membrānu veidošanā.
- Holīns ir arī neirotransmitera acetilholīna priekštecis un ir svarīgs labilo metilgrupu avots.
- Glicerīna 3-fosfāts, kas iegūts, hidrolizējot esteri, un fosfodiesteru saites starp taukskābju ķēdēm un holīna atlikumu, var kalpot par priekšgājēja molekulu citiem lipīdiem, kuriem ir svarīgas funkcijas intracelulāro signālu parādībās. .
Atsauces
- Dowd, J., & Jenkins, L. (1972). Šokējoša plauša: pārskats. Kanādas Anesteziologu biedrības žurnāls, 19. (3), 309. – 318.
- Geigers, K., Gallahers, M., un Hedlijs-Kāpēc, Dž. (1975). Aerosolizēta dipalmitoil lecitīna sadalījums pa šūnām un klīrenss. Journal of Applied Physiology, 39 (5), 759. – 766.
- Hamm, H., Kroegel, C., & Hohlfeld, J. (1996). Virsmaktīvā viela: pārskats par tā funkcijām un atbilstību pieaugušo elpošanas traucējumiem. Respiratory Medicine, 90, 251–270.
- Lī, AG (1975). Bioloģisko membrānu funkcionālās īpašības: Fizikāli ķīmiskā pieeja. Prog. Biogrāfija. Molec. Biol., 29. (1), 3.-36.
- Mason, RJ, Huber, G., & Vaughan, M. (1972). Alveolāro makrofāgu dipalmitoillecitīna sintēze. The Journal of Clinical Investigation, 51, 68–73.
- Zeisel, S., Da Costa, K., Franklin, PD, Alexander, EA, Sheard, NF, & Beiser, A. (1991). Holīns, būtiska barības viela cilvēkiem. FASEB Vēstnesis, 5, 2093–2098.