Metabolisme LipidMetabolisme Lipid

Tujuan pembelajaran:

Mengenal metabolisme lipid dan pemeriksaan profil lipid

meliputi:• Metabolisme chylomicrons:• Metabolisme very low density lipoproteins (VLDL)• Metabolisme intermediate density lipoproteins (IDL)• Metabolisme low density lipoproteins (LDL)• Metaboisme high density lipoproteins (HDL)• Pemeriksaan profil lipid di laboratorium

Lipid• Senyawa yang berisi karbon dan hidrogen yang tidak

larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik• Fungsi:

- Sumber energi:

1. secara langsung

2. potensial bila disimpan dalam jaringan adiposa.

- Penyekat panas dalam jaringan subkutan

• Lipid tidak larut dalam air sehingga memerlukan

sarana transportasi untuk beredar dalam darah

• Lipid ada di dalam darah sebagai makromolekul

yang membentk kompleks dengan apoprotein

Lipoprotein

• Kadar Lipoprotein diperiksa di laboratorium

LipoproteinsLipoproteins

• Partikel yang ditemukan didalam plasma • Berfungsi dalam transpor lipid termasuk kolesterol• Klasifikasi lipoprotein berdasarkan berat jenis

- chylomicrons:- very low density lipoproteins (VLDL)- intermediate density lipoproteins (IDL)- low density lipoproteins (LDL)- high density lipoproteins (HDL)

• Lipoprotein paling ringan adalah yang berisi paling banyak trigliserida

Lipoprotein class

Density (g/mL)

Diameter (nm)

Protein % Phospholipid %

Triacylglycerol %

HDL 1.063-1.21 9 – 15 33 29 4

LDL 1.019 – 1.063

18 – 28 25 21 8

IDL 1.006-1.019 25 - 50 18 22 31

VLDL 0.95 – 1.006

30 - 80 10 18 50

chylomicrons < 0.95 100 - 500 1 - 2 7 84

Komposisi dari lipoproteinKomposisi dari lipoprotein

• Lipoprotein yang sangat tinggi kadar trigliseridnya mempunyai BJ lebih kecil dibanding plasma mengapung di atas plasma

Lipoprotein Classes

Doi H et al. Circulation 2000;102:670-676; Colome C et al. Atherosclerosis 2000;149:295-302; Cockerill GW et al. Arterioscler Thromb Vasc Biol 1995;15:1987-1994.

HDLHDLLDLLDLChylomicrons,Chylomicrons,VLDL, and VLDL, and

their catabolic their catabolic remnantsremnants> 30 nm> 30 nm 20–22 nm20–22 nm 9–15 nm9–15 nm

D<1.006 g/mlD<1.006 g/ml D=1.019-1.063g/mlD=1.019-1.063g/ml D=1.063-1.21 g/mlD=1.063-1.21 g/ml

CM VLDL IDL LDL HDL

Lipoprotein Nomenclature and Composition

Major apoB apoB apoB apoB apoA-IProtein

Major TG TG CE CE CELipid

CM= chylomicron TG=triglycerideVLDL= very low density lipoprotein CE= cholesteryl esterIDL= intermediate density lipoproteinLDL= low density lipoproteinHDL= high density lipoproteinApo = apolipoprotein

• Sumber lemak :– Makanan– Simpanan tubuh

adiposit• Masalah utama

sifatnya yang tidak larut dalam air

• Lemak diemulsi oleh garam empedu

• Transportasi membentuk kompleks dg protein lipoprotein

Chylomicron kmdn membawa Trigliserid dari sel mukosa usus halus ke organ lain seperti jantung, otot, dan jaringan lemak.

untuk Trigliserid yg disintesis di hati, akan dibawa oleh VLDL ke organ lain

setelah mencapai organ target di kapiler Trigliserid akan dihidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak

Asam lemak bebas diserap, sisanya dibawa oleh serum albumin ke sel lain

Asam lemak yg telah masuk ke dalam sel

Diubah menjadi energi

Diubah menjadi Trigliserid untuk disimpan di adiposa

LIPOPROTEINLIPOPROTEIN

• Bebentuk bulat dengan inti yang hydrophobic

(trigliserid dan kolesterol ester)

• Trigliserid terdiri dari 3 asam lemak dan gliserol

• apolipoprotein di permukaan

• besar: apoB (B-48 and B-100) aterogenik

• Kecil: apoA-I, apoC-II, apoE

Apo B-48 di sintesis di usus halus

Apo B-100 di sintesis di hati

• Klasifikasi berdasarkan densitas dan mobilitas elektroforesis:

VLDL; LDL; IDL;HDL; Lp(a)

Struktur lipoprotein

• INTI– Triglycerides– Cholesterol esters

• Permukaan– Phospholipids– Proteins– cholesterol

Struktur lipoprotein

lipoproteinslipoproteins

• Inti: Hydrophobic lipids

(trigliserid, kolesterol ester)

• Permukaan:

Hydrophilic lipids

(kolesterol bebas,

phospholipid)

Apolipoprotein

• Merupakan komponen utama dari lipoprotein

• Sering disebut sebagai aprotein

• Klasifikasi Apoprotein A - E

Molekul LDLMolekul LDL

Apoprotein dari lipoproteinApoprotein dari lipoprotein

• A-I protein utama dari HDL - Dalam plasma 90 –120 mg%

• A-II terutama ditemukan di HDL- Dalam plasma 30 – 50 mg %

• B-48 Hanya ditemukan dalam chylomicron - dalam plasma <5 mg %

• B-100 protein utama dari LDL - dalam plama 80 –100 mg %

• C-I ditemukan di chylomicron, VLDL, HDL

• C-II ditemukan di chylomicron, VLDL, HDL

• C-III ditemukan di chylomicron, VLDL, IDL, HDL

• D ditemukan di HDL

• E ditemukan di chylomicron, VLDL, IDL HDL

Apoproteins dari lipoproteinsApoproteins dari lipoproteins

Chylomicron

– Sumber dari makanan– Berat jenis < 0.95– diameter 100 - 500 nm– dietary triglycerides– apoB-48, apoA-I, apoA-II, apoC-II/C-III, apoE– Pada electrophoresis: tidak bergerak

fosfolipid

Struktrur ChylomycronStruktrur Chylomycron

Surface MonolayerSurface Monolayer Phospholipids (5%)Phospholipids (5%)Free Cholesterol (1%)Free Cholesterol (1%)Protein (1%)Protein (1%)

Hydrophobic CoreHydrophobic CoreTriglyceride (93%) Triglyceride (93%) Cholesteryl Esters (1%)Cholesteryl Esters (1%)

TG Rich: Chylomicrons

Cholesterol and Atherosclerosis, Grundy)

Chylomicron

Lemak (makanan) dihidrolisis oleh enzim lipase Pankreas, kemudian diserap oleh sel mukosa usus halus ke dalam saluran limfe mesenterikus dalam bentuk kilomikron

kilomikron hidrolisis asam lemak, gliserol dan kolesterol lipoprotein lipase (endotel kapiler)

Hidrolisis kilomikron menyebabkan kilomikron menjadi kilomikron remnan.Karena permukaan kilomikron remnan ini mengandung apo B-48 dan apo E yang mempunyai affinitas tinggi dengan reseptor membran hepatosit, maka kilomikron ini akan terikat dengan hepatosit, mengalami internalisasi dan degradasi oleh enzim lisosom dengan melepaskan kandungan kolesterolnya ke dalam hepatosit

Ch

ylom

icro

n m

etab

olis

m

VLDL

– Densitas: 0.95 – 1.006– Diameter 30 - 80nm– Endogenous triglycerides– apoB-100, apoE, apoC-II/C-III– Dibentuk di hati sebagai VLDL nascent

VLDL

• Nascent VLDL kemudian mendapat tambahan kolesterol, apoC-II dan apoC-III dengan perantaraan HDL menjadi mature VLDL • mature VLDL dengan perantaraan lipoprotein

lipase menjadi VLDL remnants (IDL)• IDL kemudian oleh hepatic triglyceride lipase

(HTGL) ---> LDL

Surface MonolayerSurface Monolayer Phospholipids (12%)Phospholipids (12%)Free Cholesterol (14%)Free Cholesterol (14%)Protein (4%)Protein (4%)

Hydrophobic CoreHydrophobic CoreTriglyceride (65%) Triglyceride (65%) Cholesteryl Esters (8%)Cholesteryl Esters (8%)

TG Rich: VLDL

Cholesterol and Atherosclerosis, Grundy)

VL

DL

metab

olism

IDL (intermediate density lipoproteins)

– densitas: 1.006 - 1.019– diameter: 25 – 50 nm – cholesteryl esters and triglycerides– apoB-100, apoE, apoC-II/C-III

LDL (low density lipoproteins)

– densitas: 1.019 - 1.063– diameter: 9 -15 nm– cholesteryl esters– apoB-100– Berfungsi membawa trigliserid dan kolesterol

endogen dari hati ke jaringan

Surface MonolayerSurface Monolayer Phospholipids (25%)Phospholipids (25%)Free Cholesterol (15%)Free Cholesterol (15%)Protein (22%)Protein (22%)

Hydrophobic CoreHydrophobic CoreTriglyceride (5%) Triglyceride (5%) Cholesteryl Esters (35%)Cholesteryl Esters (35%)

CE Rich: LDL

Cholesterol and Atherosclerosis, Grundy)

HDL (high density lipoproteins)HDL (high density lipoproteins)

– densitas: 1.063-1.210– diameter: 5-12 nm– cholesteryl esters and phospholipids– apoA-I, apoA-II, apoC-II/C-III and apoE– fungsi dari HDL adalah menyerap kolesterol

dari makrofag untuk dikembalikan ke hepar

• HDL berasal dari usus halus dan hati, memiliki sedikit sekali kolesterol HDL Nascent (HDL muda). • HDL Nascent akan mengambil kolesterol bebas dari jaringan perifer sehingga HDL nascent HDL mature• Kolesterol bebas yang diambil dari jaringan diesterifikasi oleh enzim lecithin cholesterol acyltransferase (LCAT) menjadi kolesterol ester• HDL (berisi kolesterol ester) kolesterol ester ditransfer ke VLDL remnant dan Kilomikron remnant [dengan bantuan cholesterol ester transfer protein (CETP)]

VLDL dan kilomikron yang kaya kolesterol ester kemudian masuk ke hati asam empedu ekskresi

HDL

HDL

Surface MonolayerSurface Monolayer Phospholipids (25%)Phospholipids (25%)Free Cholesterol (7%)Free Cholesterol (7%)Protein (45%)Protein (45%)

Hydrophobic CoreHydrophobic CoreTriglyceride (5%) Triglyceride (5%) Cholesteryl Esters (18%)Cholesteryl Esters (18%)

CE Rich: HDL

Cholesterol and Atherosclerosis, Grundy)

Lipoproteins (a)- Lp(a)

• Termasuk dalam kelompok lipoprotein yang bersifat aterogenik

• Lipoprotein (a) dibentuk dari sebuah molekul LDL yang berikatan dengan apolipoprotein (a)

• Apo (a) berikatan dengan apo B LDL

• Dihubungkan dengan penyakit jantung koroner dan stroke

Lipoprotein (a) = Lp (a)Lipoprotein (a) = Lp (a)

• Lp (a) hampir sama dengan LDL bersifat aterogenik

• Mempunyai apo (a) yang mirip plasminogen

• Diduga dapat menghambat fibrinolitik bersifat aterogenik

• Nilai normal < 30 mg/dl

Interaksi Lp (a) pada sistem Fibrinolitik

- Lp(a) accumulates in the vessel wall and inhibits binding of PLG to the cell surface, reducing plasmin generation which increases clotting.

-This inhibition of PLG by Lp(a) also promotes proliferation of smooth muscle cells. These unique features of Lp(a) suggest Lp(a) causes generation of clots and atherosclerosis

-Lipoprotein's structure is similar to plasminogen and it competes with plasminogen for its binding site, leading to reduce fibrinolysis

Faktor yang mencetuskan peningkatan kadar lipid

• Usia– laki >45 tahun; wanita > 55 tahun

• Riwayat keluarga dengan penyakit jantung koroner• Merokok• Hipertensi >140/90 mm Hg• Kadar HDL Kolesterol rendah• Obesitas • Diabetes mellitus• Kurang gerak / olahraga

Aterosklerosis

• Disebabkan karena penumpukan kolesterol ester

didalam dinding pembuluh darah arteri

• Dihubungkan dengan kadar LDL yang meningkat

dan kadar HDL yang rendah

• Penyakit jantung akibat aterosklerosis merupakan penyebab utama kematian

arterial plaque

Evolution and Progression ofCoronary Atherosclerosis

Intimal InjuryFatty Streak

Lipid-RichPlaque

PlaqueDisruption Thrombus Lysis Response

FibromuscularOcclusion

OcclusiveThrombus

020 40 50 60

Age (years)

Atherogenic Risk Factors Thrombogenic Risk Factors

Adapted from Fuster, 1992

• Pemeriksaan kadar kolesterol dilakukan dengan:

- serum

- plasma (antikoagulan EDTA)

• Serum atau plasma harus segera dipisahkan

dari sel-sel darah disimpan dalam lemari es:

-supaya distribusi kolesterol tidak berubah

- enzim tidak sempat mengubah proporsi

lipoprotein

Pemeriksaan profil lemak darah

• Dipengaruhi: – makanan– Rokok– Alkohol– stress

• Syarat:– Puasa minimal 12 jam

baru makan kadar Trigliserida sangat bervariasi– Infus (-)– Kebiasaan makan tetap

Analisa Lipid pada pasien rawat di RS kurang tepatLebih tepat bila sudah pulih: kebiasaan gerak badan & pola makan

Kadar kolesterol total, K-HDL, K-LDL dan trigliserida (ATP III)

K-LDL

<100

100-129

130 – 159

160 – 189

> 190

Optimal

Near optimal / above optimal

Boderline high

High

Very high

Kolesterol total

< 200

200 – 239

> 240

Desirable

Boderline high

High

K-HDL

< 40

> 60

Low

High

TG

< 150

150 – 199

200 – 499

> 500

Normal

Boderline high

High

Very high