Lipidemetabolisme

Lipidemetabolisme is het geheel van processen die betrokken zijn bij het opnemen, transporteren, synthetiseren, opslaan en afbreken van lipiden in cellen en weefsels. Het omvat lipolyse, beta-oxidatie, lipogenese, ketogenese en het metabolisme van cholesterol en lipoproteïnen. Organen zoals lever, adipose weefsel, spieren en darm spelen een centrale rol; de lever is de belangrijkste regulator van veel routes.

Tijdens vasten wordt triglyceride uit adipose weefsel afgebroken door lipasen zoals ATGL, hormoongevoelige lipase (HSL) en monoacylglycerollipase (MGL), waardoor vrije vetzuren en glycerol vrijkomen. Vrije vetzuren worden gebonden aan albumine en via het bloed getransporteerd naar energiebehoevende weefsels, waar ze in mitochondriën via beta-oxidatie worden afgebroken tot acetyl-CoA. CPT1 (carnitine palmitoyltransferase I) is de eerste stap in lange-vetzuren-oxidatie en wordt geremd door malonyl-CoA; acetyl-CoA levert via de TCA-cyclus en de elektronentransportketen ATP. Bij langdurig vasten kan ook ketogenese plaatsvinden, waardoor ketonlichamen zoals acetoacetaat en beta-hydroxybutyraat worden geproduceerd.

Lipogenese vindt plaats in lever en adipose weefsel. Acetyl-CoA wordt omgezet in vetzuren door acetyl-CoA carboxylase en fatty acid synthase; deze vetzuren worden opgeslagen als triglyceriden of geëxporteerd in lipoproteïnen. Lipoproteïnen zoals chylomicronen, VLDL, LDL en HDL transporteren lipiden door het bloed; lipoproteïne lipase hydrolyseert triglyceriden in capillairen. Cholesterol wordt gereguleerd door het mevalonaatpad en HMG-CoA-reductase; lipoproteïnen leveren cholesterol aan cellen en zijn nodig voor membraanconstructie en signaalmoleculen. Regulatie gebeurt onder invloed van hormonen: insuline stimuleert lipogenese en remt lipolyse; glucagon en adrenaline stimuleren lipolyse; PPARs coördineren genen die betrokken zijn bij vetoxidatie en opslag. Stoornissen in lipidemetabolisme dragen bij aan obesitas, NAFLD, dyslipidemieën en diabetes.