Estrutura e funções da dipalmitoilfosfatidilcolina

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Robert Johnston

O dipalmitoilfosfatidilcolina, mais conhecido na literatura como dipalmitoil lecitina ou DPL, é um composto lipídico pertencente ao grupo dos fosfolipídios, especificamente da família dos glicerofosfolipídios e do conjunto das fosfatidilcolinas..

O referido lípido é o principal surfactante do surfactante pulmonar e neste órgão é produzido essencialmente por macrófagos alveolares da via do difosfato de citidina ou CDP-colina..

Estrutura da Dipalmitoilfosfatidilcolina (Fonte: Fvasconcellos [domínio público] via Wikimedia Commons)

O surfactante pulmonar é uma mistura complexa de lipídios e proteínas encontrada mais ou menos em uma proporção de 10 a 15 miligramas por quilograma de peso em animais adultos, e em um pulmão sua concentração é equivalente a cerca de 120 miligramas por mililitro.

Os lipídios, incluindo dipalmitoilfosfatidilcolina, outros fosfolipídios e colesterol, respondem por mais de 85% do peso do surfactante pulmonar. Este importante fosfolipídio (DPL) é responsável pela redução da tensão superficial nos alvéolos durante a expiração..

Sua biossíntese pode ocorrer de novo através da via CDP-fosfocolina, ou por metilação sequencial de fosfatidiletanolamina (catalisada por uma fosfatidiletanolamina N-metiltransferase); ou pode ser sintetizado por troca de base de outros fosfolipídios, como fosfatidilserina, fosfatidilinositol, fosfatidiletanolamina ou outros.

Índice do artigo

  • 1 Estrutura
  • 2 funções
    • 2.1 Estrutural
    • 2.2 Como um surfactante pulmonar
    • 2.3 Como droga
    • 2.4 No metabolismo
  • 3 referências

Estrutura

A estrutura da dipalmitoilfosfatidilcolina, como seu nome indica, consiste em um esqueleto composto por uma molécula de glicerol à qual duas moléculas de ácido palmítico são esterificadas nos carbonos das posições 1 e 2, e uma porção de colina ligada ao fosfato do carbono na posição C3 de o mesmo esqueleto.

Essa estrutura, como a de todos os lipídios, é caracterizada pelo seu caráter anfipático, que tem a ver com a presença de uma porção polar hidrofílica, representada pela colina ligada ao grupo fosfato, e uma porção apolar hidrofóbica, representada pelos dois esterificados. cadeias alifáticas.

O ácido hexadecanoico, ácido palmítico ou palmitato, é um ácido graxo saturado de cadeia longa (16 átomos de carbono) (apenas ligações simples carbono-carbono) e é um dos ácidos graxos mais comuns na natureza (animais, microrganismos e especialmente em plantas).

Como as cadeias do ácido palmítico são saturadas, a dipalmitoilfosfatidilcolina ou dipalmitoil lecitina também faz parte das lecitinas "desaturadas" que podem ser encontradas nas membranas celulares..

A colina, elemento essencial na dieta de muitos animais, é um tipo de sal de amônio quaternário solúvel em água e com carga líquida positiva; ou seja, é uma molécula catiônica, para a qual as fosfatidilcolinas são lipídios polares.

Características

Estrutural

Como o resto das fosfatidilcolinas, a dipalmitoilfosfatidilcolina é um dos principais e mais abundantes componentes das bicamadas lipídicas que constituem as membranas biológicas de todos os seres vivos.

Sua conformação permite a fácil formação de bicamadas, onde as caudas hidrofóbicas "se escondem" do meio hidrofílico em direção à região central e as cabeças polares ficam em contato direto com a água..

Para todas as fosfatidilcolinas, em geral, é possível formar uma fase "lamelar" em dispersões aquosas. Estes são conhecidos como lipossomas, que são camadas de lipídios concêntricas (esféricas) com água presa entre as bicamadas..

Nas membranas ricas em colesterol, esse lipídio está associado em uma proporção de sete moléculas de dipalmitoil lecitina para cada molécula de colesterol e sua função é evitar o contato entre duas moléculas de colesterol e estabilizá-las na estrutura da membrana..

A permeabilidade das membranas ricas em dipalmitoilfosfatidilcolina aumenta com a temperatura, o que pode significar uma vantagem metabólica para muitas células..

Como surfactante pulmonar

Como mencionado anteriormente, a dipalmitoilfosfatidilcolina é essencial para a redução da tensão superficial nos alvéolos pulmonares durante a expiração..

Sua porção hidrofílica (a colina) está associada à fase líquida dos alvéolos, enquanto as cadeias hidrofóbicas do ácido palmítico estão em contato com a fase aérea..

Essa "substância" é produzida e secretada pelas células alveolares do tipo II nos pulmões (pneumócitos do tipo II) e pelos macrófagos alveolares, e seus componentes são sintetizados e montados no retículo endoplasmático. Eles são então transferidos para o complexo de Golgi e, posteriormente, formam corpos “lamelares” no citosol..

A função primária do surfactante pulmonar, e portanto da dipalmitoilfosfatidilcolina junto com outros lipídios e proteínas associados, é neutralizar a expansão alveolar durante a inspiração e apoiar sua retração durante a expiração..

Também contribui para a manutenção da estabilidade alveolar, bem como do equilíbrio hídrico e da regulação do fluxo capilar para os pulmões..

Atualmente, não se sabe exatamente se a produção de dipalmitoil lecitina pelos macrófagos alveolares está associada à incorporação desse lipídio ao surfactante pulmonar ou à sua atividade fagocítica, embora haja muitas pesquisas a respeito..

Como uma droga

Algumas síndromes de estresse respiratório em recém-nascidos e adultos são caracterizadas pela diminuição da dipalmitoilfosfatidilcolina na interface ar-tecido. Por esse motivo, existem diversos relatos de pesquisas relacionadas à nebulização com esse lipídio para restaurar as relações pressão-volume nos pulmões..

No metabolismo

Os produtos de degradação da dipalmitoilfosfatidilcolina são elementos essenciais para muitos processos metabólicos:

- As duas cadeias de ácido palmítico podem ser utilizadas na β-oxidação de ácidos graxos para obter grandes quantidades de energia ou para a síntese de novos lipídios..

- O resíduo de colina do grupo polar "cabeça" desse fosfolipídeo é um importante precursor para a biossíntese de outros fosfolipídeos, que são componentes essenciais para a formação de membranas biológicas..

- A colina também é um precursor do neurotransmissor acetilcolina e é uma fonte importante de grupos metil lábeis..

- O glicerol 3-fosfato, produzido a partir da hidrólise das ligações éster e fosfodiéster entre as cadeias de ácidos graxos e o resíduo de colina, pode servir como molécula precursora para outros lipídeos que possuem funções importantes em eventos de sinalização intracelular..

Referências

  1. Dowd, J., & Jenkins, L. (1972). O pulmão em choque: uma revisão. Jornal da Sociedade Canadense de Anestesistas, 19(3), 309-318.
  2. Geiger, K., Gallacher, M., & Hedley-Whyte, J. (1975). Distribuição celular e depuração de dipalmitoil lecitina aerossolizada. Journal of Applied Physiology, 39(5), 759-766.
  3. Hamm, H., Kroegel, C., & Hohlfeld, J. (1996). Surfactante: uma revisão de suas funções e relevância nos distúrbios respiratórios do adulto. Medicina respiratória, 90, 251-270.
  4. Lee, A. G. (1975). Propriedades Funcionais das Membranas Biológicas: Uma Abordagem Físico-Química. Prog. Biophy. Molec. Biol., 29(1), 3-56.
  5. Mason, R. J., Huber, G., & Vaughan, M. (1972). Síntese de Dipalmitoil Lecitina por Macrófagos Alveolares. The Journal of Clinical Investigation, 51, 68-73.
  6. Zeisel, S., Da Costa, K., Franklin, P. D., Alexander, E. A., Sheard, N. F., & Beiser, A. (1991). Colina, um nutriente essencial para humanos. The FASEB Journal, 5, 2093-2098.

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