تحلل الدهون

(تم التحويل من Lipolysis)
رسم توضيحي للخطوات الثلاث المنفصلة للتحلل المائي المتضمنة في تحلل الدهون. في الخطوة الأولى، يتحلل ثلاثي الگليسريد (الدهون الثلاثية) لتكوين ثنائي الگليسريد ويُحفز ذلك بواسطة ليپاز ثلاثي الگليسريد الدهني (ATGL). في الخطوة الثانية، يتحلل ثنائي الگليسريد مائياً لتكوين أحادي الگليسريد ويُحفظ ذلك بواسطة الليپاز الحساس للهرمون (HSL). في الخطوة الأخيرة، يتحلل أحادي الگليسريد مائياً لتكوين الگليسرول ويُحفز ذلك بواسطة ليپاز أحادي الگليسريد (MGL).
مثال لثنائي الگليسريد.

تحلل الدهون (Lipolysis، /lɪˈpɒlɪsɪs/)، هو المسار الأيضي الذي يتحلل من خلاله ثلاثي الگليسريد الدهني مائياً إلى گليسرول وأحماض دهنية حرة. يُستخدم التحلل الدهني لتعبئة الطاقة المخزنة أثناء الصيام أو التمرين، وعادةً ما يحدث في الخلايا الدهنية. أهم هرمون تنظيمي في تحلل الدهون هو الإنسولين؛ يمكن أن يحدث تحلل الدهون فقط عندما ينخفض ​​عمل الإنسولين إلى مستويات منخفضة، كما يحدث أثناء الصيام. الهرمونات الأخرى التي تؤثر على تحلل الدهون تشمل اللپتين،[1] الگلوكاگون،[2] الإپي‌نفرين، النورإپي‌نفرين، هرمون النمو، الپپتيد الأذيني المُدر للصوديوم، الپپتيد الدماغي المُدر للصوديوم، والكورتيزول.[3]

الآليات

مثال لثنائي الگليسريد.
مثال لأحادي الگليسريد.

يشار إلى مخازن الدهون في الجسم بالأنسجة الدهنية. في هذه المناطق، يُخزن ثلاثي الگليسريد داخل الخلايا في القطرات الدهنية السيتوپلازمية. عندما تُفسفر إنزيمات الليپاز، يمكنها الوصول إلى القطرات الدهنية ومن خلال خطوات متعددة من التحلل المائي، وتحلل ثلاثي الگليسريد إلى أحماض دهنية وگليسرول. تؤدي كل خطوة من خطوات التحلل المائي إلى إزالة حمض دهني واحد. تتم الخطوة الأولى وخطوة تحديد معدل تحلل الدهون بواسطة ليپاز ثلاثي الگليسريد الدهني (ATGL). يحفز هذا الإنزيم التحلل المائي لثلاثي الگليسرول إلى ثنائي الگليسرول. بعد ذلك، يحفز الليپاز الحساس للهرمونات (HSL) التحلل المائي لثنائي الگليسرول إلى أحادي الگليسرول والليپاز أحادي الگليسرول (MGL) يحفز التحلل المائي لثنائي الگليسرول إلى گليسرول.[4]

الپريليپن 1A هو منظم الپروتين الرئيسي لتحلل الدهون في الأنسجة الدهنية. هذا الپروتين المرتبط بالقطرة الدهنية، عند إلغاء تنشيطه، سيمنع تفاعل الليپاز مع ثلاثي الگليسريد في القطرة الدهنية وقبض المنشط المساعد ATGL، تحديد الجين المقارن 58 (CGI-58) (المعروف أيضاً باسم ABHD5). عند فسفرة الپريليپن 1A بواسطة PKA، فإنه يطلق CGI-58 ويسرع من إرساء الليپاز المفسفر إلى قطرة دهنية.[5] يمكن فسفرة CGI-58 بواسطة PKA للمساعدة في انتشارها إلى السيتوپلازم. في السيتوپلازم، يمكن لـ CGI-58 أن يشارك في تنشيط ATGL.[6]

يتأثر نشاط ATGL أيضاً بالمنظم السلبي لتحلل الدهون، جين التبديل G0/G1 2 (G0S2). عند التعبير عنه، يعمل G0S2 كمثبط تنافسي في ربط CGI-58.[7] كما يعد الپروتين 27 الخاص بالدهون (FSP-27) (المعروف أيضاً باسم CIDEC) منظماً سلبياً لتحلل الدهون. يرتبط تعبير FSP-27 سلباً بمستويات ATGL mRNA.[8]

التنظيم

رسم توضيحي لتنشيط تحلل الدهون في خلية دهنية. بسبب ارتفاع مستويات الإپي‌نفرين وانخفاض مستويات الإنسولين في الدم، يرتبط الإپي‌نفرينبمستقبلات بيتا الأدرينالية على غشاء الخلية في الخلية الدهنية ، مما يتسبب في توليد cAMP داخل الخلية.
ينشط cAMP كينازات الپروتين، التي بدورها تقوم بفسفرة وتنشيط الليپازات الحساسة للهرمونات في الخلية الدهنية.
تقوم هذه الليپازات بفصل الأحماض الدهنية الحرة عن ارتباطها بالگليسرول في قطيرة الدهون داخل النسيج الدهني.
ثم تُطلق الأحماض الدهنية الحرة والگليسرول في الدم.
يُنظم نشاط الليپاز الحساس للهرمون بواسطة هرمونات الإنسولين، الگلوكاگون، النورإپي‌نفرين، والإپي‌نفرين المنتشرة.

يمكن تنظيم تحلل الدهون من خلال ربط cAMP وتفعيل پروتين كيناز A (PKA). يمكن لـ PKA فسفرة الليپاز، والپريليپين 1A، وCGI-58 لزيادة معدل تحلل الدهون. ترتبط الكاتيكولامين بمستقبلات 7TM (مستقبلات الپروتين G المقترنة) الموجودة على غشاء الخلية الدهنية، والتي تنشط محلقة الأدينيلات. يؤدي هذا إلى زيادة إنتاج cAMP، الذي ينشط PKA ويؤدي إلى زيادة معدل تحلل الدهون. على الرغم من نشاط الگلوكاگون المحلل للدهون (الذي يحفز PKA أيضاً) في المعمل، إلا أن دور الگلوكاگون في تحلل الدهون في الجسم الحي محل خلاف.[9]

ينظم الإنسولين هذه الزيادة في تحلل الدهون عندما يرتبط بمستقبلات الإنسولين الموجودة على غشاء الخلية الدهنية. تقوم مستقبلات الإنسولين بتنشيط ركائز المستقبلات الشبيهة بالإنسولين. تعمل هذه الركائز على تنشيط كينازات 3-فوسفونوسيتيد (PI-3K) التي تقوم بعد ذلك بفسفرة پروتين كيناز B (PKB) (المعروف أيضاً باسم Akt). بعد ذلك يفسفر PKB فوسفوديستراز 3B (PD3B)، والذي يقوم بعد ذلك بتحويل cAMP الناتج بواسطة محلقة الأدينيلات إلى 5'AMP. يؤدي التخفيض الناجم عن الإنسولين في مستويات cAMP إلى تقليل معدل تحلل الدهون.[10]

كما يعمل الإنسولين في المخ في الوطاء القاعدي المتوسط. هناك، يثبط تحلل الدهون ويقلل التدفق العصبي الودي إلى الجزء الدهني من مادة المخ.[11] يتضمن تنظيم هذه العملية تفاعلات بين مستقبلات الإنسولين والگانگليوزيد الموجودة في الغشاء الخلوي العصبوني.[12]

في الدم

ينتقل ثلاثي الگليسريد عبر الدم إلى الأنسجة المناسبة (الدهنية، العضلات، وما إلى ذلك) عن طريق الپروتينات الدهنية مثل الپروتينات الدهنية منخفضة الكثافة جداً (VLDL). يخضع ثلاثي الگليسريد الموجود في الپروتينات الدهنية منخفضة الكثافة جداً لتحلل الدهون بواسطة الليپاز الخلوي للأنسجة المستهدفة، مما ينتج الگليسرول والأحماض الدهنية الحرة. ومن ثم تصبح الأحماض الدهنية الحرة المنطلقة في الدم متاحة للامتصاص الخلوي.[13][نشر ذاتي سطري?] الأحماض الدهنية الحرة التي لا تمتصها الخلايا مباشرة قد ترتبط بالألبومين لنقلها إلى الأنسجة المحيطة التي تتطلب طاقة. ألبومين المصل هو الناقل الرئيسي للأحماض الدهنية الحرة في الدم.[14]

كما يدخل الگليسرول إلى مجرى الدم ويُمتص عن طريق الكبد أو الكلى حيث يتحول إلى الگليسرول 3-فوسفات بواسطة إنزيم كيناز الگليسرول. يتحول الگليسرول 3-فوسفات الكبدي في الغالب إلى ثنائي هيدروكسي أسيتون فوسفات (DHAP) ثم گليسرالدهيد 3-فوسفات (GA3P) لينضم مجدداً إلى مسار تحلل السكر وتخليق الگلوكوز.[15]

تخليق الدهون

المقالة الرئيسية: تخليق الدهون

في حين أن تحلل الدهون هو تحلل مائي لثلاثي الگليسريد (العملية التي يُكسر من خلالها ثلاثي الگليسريد)، فإن الأسترة هي العملية التي يتكون من خلالها ثلاثي الگليسريد. الأسترة وتحلل الدهون هما، في جوهرهما، انعكاس لبعضهما البعض.[16]

الإجراءات الطبية

يتضمن تحلل الدهون الجسدي تدمير الخلايا الدهنية التي تحتوي على قطرات الدهون ويمكن استخدامه كجزء من إجراءات نحت الجسم التجميلية. توجد حالياً أربع تقنيات رئيسية غير جراحية لنحت الجسم في الطب التجميلي لتقليل موضعي تحت الجلد الأنسجة الدهنية بالإضافة إلى شفط الدهون القياسي البسيط: العلاج بالليزر منخفض المستوى (LLLT)، تحلل الدهون بالتبريد، التردد الراديوي (RF) والموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة (HIFU).[17][18] ومع ذلك، فهي أقل فعالية مع فوائد تدوم لفترة أقصر ويمكنها إزالة كميات أقل بكثير من الدهون مقارنة بشفط الدهون الجراحي التقليدي أو استئصال الدهون. ومع ذلك، يمكن الجمع بين التطورات الدوائية المستقبلية وإجراءات أصغر لزيادة النتيجة.[citation needed]

المصادر

  1. ^ Wang, May-Yun; Lee, Young; Unger, Roger H. (June 1999). "Novel Form of Lipolysis Induced by Leptin". Journal of Biological Chemistry. 274 (25): 17541–17544. doi:10.1074/jbc.274.25.17541. PMID 10364187.
  2. ^ Duncan, Robin E.; Ahmadian, Maryam; Jaworski, Kathy; Sarkadi-Nagy, Eszter; Sul, Hei Sook (August 2007). "Regulation of Lipolysis in Adipocytes". Annual Review of Nutrition. 27 (1): 79–101. doi:10.1146/annurev.nutr.27.061406.093734. PMC 2885771. PMID 17313320.
  3. ^ Nielsen, TS; Jessen, N; Jørgensen, JO; Møller, N; Lund, S (June 2014). "Dissecting adipose tissue lipolysis: molecular regulation and implications for metabolic disease". Journal of Molecular Endocrinology. 52 (3): R199–222. doi:10.1530/JME-13-0277. PMID 24577718.
  4. ^ Frühbeck, G; Méndez-Giménez, L; Fernández-Formoso, JA; Fernández, S; Rodríguez, A (June 2014). "Regulation of adipocyte lipolysis". Nutrition Research Reviews. 27 (1): 63–93. doi:10.1017/S095442241400002X. PMID 24872083.
  5. ^ Itabe, H; Yamaguchi, T; Nimura, S; Sasabe, N (28 April 2017). "Perilipins: a diversity of intracellular lipid droplet proteins". Lipids in Health and Disease. 16 (1): 83. doi:10.1186/s12944-017-0473-y. PMC 5410086. PMID 28454542.
  6. ^ Sahu-Osen, A; Montero-Moran, G; Schittmayer, M; Fritz, K; Dinh, A; Chang, YF; McMahon, D; Boeszoermenyi, A; Cornaciu, I; Russell, D; Oberer, M; Carman, GM; Birner-Gruenberger, R; Brasaemle, DL (January 2015). "CGI-58/ABHD5 is phosphorylated on Ser239 by protein kinase A: control of subcellular localization". Journal of Lipid Research. 56 (1): 109–21. doi:10.1194/jlr.M055004. PMC 4274058. PMID 25421061.
  7. ^ Cornaciu, I; Boeszoermenyi, A; Lindermuth, H; Nagy, HM; Cerk, IK; Ebner, C; Salzburger, B; Gruber, A; Schweiger, M; Zechner, R; Lass, A; Zimmermann, R; Oberer, M (2011). "The minimal domain of adipose triglyceride lipase (ATGL) ranges until leucine 254 and can be activated and inhibited by CGI-58 and G0S2, respectively". PLOS ONE. 6 (10): e26349. Bibcode:2011PLoSO...626349C. doi:10.1371/journal.pone.0026349. PMC 3198459. PMID 22039468.
  8. ^ Singh, M; Kaur, R; Lee, MJ; Pickering, RT; Sharma, VM; Puri, V; Kandror, KV (23 May 2014). "Fat-specific protein 27 inhibits lipolysis by facilitating the inhibitory effect of transcription factor Egr1 on transcription of adipose triglyceride lipase". The Journal of Biological Chemistry. 289 (21): 14481–7. doi:10.1074/jbc.C114.563080. PMC 4031504. PMID 24742676.
  9. ^ Schmitz, Ole; Christiansen, Jens Sandahl; Jensen, Michael D.; Møller, Niels; Gravholt, Claus Højbjerg (2001-05-01). "Physiological Levels of Glucagon Do Not Influence Lipolysis in Abdominal Adipose Tissue as Assessed by Microdialysis". The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism (in الإنجليزية). 86 (5): 2085–2089. doi:10.1210/jcem.86.5.7460. ISSN 0021-972X. PMID 11344211.
  10. ^ Jocken, JW; Blaak, EE (23 May 2008). "Catecholamine-induced lipolysis in adipose tissue and skeletal muscle in obesity". Physiology & Behavior. 94 (2): 219–30. doi:10.1016/j.physbeh.2008.01.002. PMID 18262211. S2CID 28173901.
  11. ^ Scherer T.; O'Hare J.; Diggs-Andrews K.; Schweizer M.; Check B.; Lindner C.; et al. (1 February 2011). "Brain Insulin Controls Adipose Tissue Lipolysis and Lipogenesis". Cell Metabolism. 13 (2): 183–194. doi:10.1016/j.cmet.2011.01.008. PMC 3061443. PMID 21284985.
  12. ^ Herzer, Silke; Meldner, Sascha; Gröne, Hermann-Josef; Nordström, Viola (2015-10-01). "Fasting-Induced Lipolysis and Hypothalamic Insulin Signaling Are Regulated by Neuronal Glucosylceramide Synthase" (PDF). Diabetes (in الإنجليزية). 64 (10): 3363–3376. doi:10.2337/db14-1726. ISSN 0012-1797. PMID 26038579.
  13. ^ King, Michael W. "Oxidation of Fatty Acids". Archived from the original on 14 January 2016. Retrieved 9 April 2012.[self-published source]
  14. ^ Tom Brody, Nutritional Biochemistry, (Academic Press, 2nd edition 1999), 215-216. ISBN 0121348369
  15. ^ Nelson, David L.; Cox, Michael M. (2008). Lehninger Principles of Biochemistry. W. H. Freeman. p. 650. ISBN 978-1-4292-2416-1.
  16. ^ Baldwin, Kenneth David Sutherland; Brooks, George H.; Fahey, Thomas D. (2005). Exercise physiology: human bioenergetics and its applications. New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-255642-1.[صفحة مطلوبة]
  17. ^ Kennedy, J.; Verne, S.; Griffith, R.; Falto-Aizpurua, L.; Nouri, K. (2015). "Non-invasive subcutaneous fat reduction: A review". Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. 29 (9): 1679–88. doi:10.1111/jdv.12994. PMID 25664493. S2CID 40858507.
  18. ^ Mulholland, R. Stephen; Paul, Malcolm D.; Chalfoun, Charbel (2011). "Noninvasive Body Contouring with Radiofrequency, Ultrasound, Cryolipolysis, and Low-Level Laser Therapy". Clinics in Plastic Surgery. 38 (3): 503–20, vii–iii. doi:10.1016/j.cps.2011.05.002. PMID 21824546.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=تحلل_الدهون&oldid=4348512"