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CD-ROM: Fett in der Ernährung
Exogener und endogener Fettstoffwechsel

Exogener Fettabbau
Im Enterozyten werden vorwiegend durch Übertragung freier Fettsäuren auf 2-Monoglyceride wieder Triglyceride synthetisiert. Aus diesen entstehen dann zusammen mit verestertem Cholesterin und Apolipoproteinen (vorwiegend Apolipoprotein B-48) Chylomikronen. Die Chylomikronen werden in die Lymphe abgegeben und gelangen über den Ductus thoracicus in den Blutkreislauf. Sie nehmen in der Blutbahn aus HDL Apolipoproteine, darunter auch Apolipoprotein C-II, auf. Apolipoprotein C-II ist ein Aktivator der Lipoproteinlipase. Dieses ist ein Enzym, das vor allem an den Endothelien der kleinen Blutgefäße im Muskel- und Fettgewebe lokalisiert ist. Durch die Lipoproteinlipase wird der Triglyceridgehalt der Chylomikronen vermindert, die dabei freigesetzten freien Fettsäuren und Monoglyceride werden in Fettgewebe und Muskulatur aufgenommen. Die bei diesem Prozess entstandenen Chylomikronen Remnants sind reich an Cholesterinestern und können dann aufgrund des von HDL übertragenen Apolipoproteins E in die Leberzellen aufgenommen werden. Bisher ist es nicht gelungen, einen Chylomikronen-Remnant-Rezeptor an der Leberzelle exakt zu charakterisieren.

Endogener Fettabbau
VLDL werden in der Leberzelle synthetisiert und in die Blutzirkulation abgegeben. Sie enthalten neben Apolipoprotein B-100 auch die Apolipoproteine E und C und werden wie die Chylomikronen durch die Lipoproteinlipase zu Lipoproteinen intermediärer Dichte (IDL) und schließlich durch die hepatische Triglyceridlipase zu LDL abgebaut. Durch Apolipoprotein C-I wird wahrscheinlich die Wiederaufnahme von VLDL in die Leberzelle gehemmt. Aber bereits die IDL können vorwiegend über ihren Apolipoprotein-E-Anteil an den so genannten Apolipoprotein-B-100- und -E-abhängigen LDL-Rezeptor binden und so verstoffwechselt werden. Die LDL werden zu 60–70 % durch Bindung und Aufnahme an diese LDL-Rezeptoren, die sich in nahezu allen Geweben des menschlichen Körpers finden, aus dem Blut entfernt. Die Bindung erfolgt durch das einzige in den LDL noch vorhandene Apolipoprotein, das Apolipoprotein B-100. Die rezeptorvermittelte Aufnahme der LDL dient der Versorgung der Zellen mit Cholesterin. Es ist dort ein wichtiger Membranbestandteil und Ausgangssubstanz für die Synthese von Steroidhormonen (Nebenniere, Hoden und Ovarien) und Vitamin D. Daher findet sich der dichteste Besatz mit LDL-Rezeptoren an Zellen der Nebennierenrinde, des Hodens und der Ovarien. Den quantitativ größten Anteil an der LDL-Elimination leistet jedoch die Leber. Die Höhe der LDL-Konzentration im Blut ist damit neben dem Ausmaß der Produktion aus VLDL und IDL auch abhängig vom Ausmaß der Aufnahme in die Zellen, d. h. von der Anzahl der zur Verfügung stehenden funktionsfähigen LDL-Rezeptoren. Die Aufnahme der LDL über LDL-Rezeptoren kann allerdings ab Konzentrationen von etwa 200 mg/dl nicht weiter zunehmen, da alle Rezeptoren abgesättigt sind.

30–40 % der im Blut vorhandenen LDL werden aber nicht über LDL-Rezeptoren verstoffwechselt, sondern über den so genannten Scavenger-Pathway in Makrophagen eingeschleust. Im Gegensatz zur Aufnahme über LDL-Rezeptoren (siehe Folie 13) ist die Aufnahme über den Scavenger-Pathway unbegrenzt. Die Expression von so genannten Scavenger-Rezeptoren wird nämlich durch den zellulären Cholesteringehalt nicht beeinflusst.
Die Makrophagen können daher mit Cholesterinestern überladen werden und sich in so genannte Schaumzellen umwandeln. Schaumzellen finden sich bereits in frühen Stadien atherosklerotischer Läsionen. Bei Inkubation mit nativen, also nicht chemisch veränderten LDL lassen sich die Makrophagen nicht zu Schaumzellen umwandeln. Wird die Inkubation jedoch mit chemisch veränderten LDL durchgeführt, kann eine rasche Aufnahme der Lipoproteinpartikel in die Makrophagen beobachtet werden. Bei der chemischen Modifikation handelt es sich vor allem um eine Oxidation oder Acetylierung, aber auch um Komplexbildungen von LDL mit Antikörpern oder anderen Substanzen.