Die Chylomikronen und ihre Funktionen im Körper

Welche Funktion haben die Chylomikronen in der Fettverdauung?

Chylomikronen sind, wie alle Plasma-Lipoprotein-Partikel, für den Transport von Fetten zuständig. Sie entstehen in den Mukosazellen des Dünndarms aus der Fettverdauung und transportieren Fettsäuren über das Lymphsystem in den Blutkreislauf. Schliesslich werden die Chylomikronen über das Enzym Lipoproteinlipase in Blutkapillaren der Muskelzellen aufgespalten und dort verwertet.

Wie hoch ist die Dichte und der Gehalt von Phospholipiden der Chylomikronen laut Biochemie?

Chylomikronen sind kleine Partikel mit dem Durchmesser von etwa einem Mikrometer. Wenn man bedenkt, dass Sandkörner eine ungefähre Grösse von neunzig Mikrometern haben, ist das wirklich winzig. Hinzu kommt noch, dass sie mit ihrer geringen Grösse eine erstaunliche Dichte von knapp tausend Gramm per Milliliter haben. Chylomikronen gehören zur Gruppe der Lipoproteine und beinhalten, wie alle Lipoproteine, einen Lipidkern und eine Phospholipidhülle. Im Grossen und Ganzen bedeutet das: Chylomikronen bestehen biochemisch betrachtet aus Fett. Aber während sich der Fettkern vor allem aus den Neutralfetten der Klasse Triacylglyceride und ein wenig Cholesterol zusammensetzt, sind in die fettige Hülle neben den Phospholipiden noch Strukturapoliproteine eingelagert. Diese Proteine verleihen dem rundlichen Chylomikron, der Name deutet es an, die Struktur. Die paar Proteine und Phospholipide machen das Chylomikron aber nicht zum Sportler: Es besteht zu neunundneunzig Prozent aus Fetten (davon sind neunzig Prozent Triglyceride) und nur zu einem Prozent aus Proteinen.

Welche Bedeutung hat die Bezeichnung „Chylomikron“?

Die Bezeichnung Chylomikron besteht aus dem altgriechischen Wort „Chylo“ und dem veralteten Längenmass „Mikron“. „Chylo“ bedeutet im Altgriechischen „Saft eines Tieres“ oder „Tiersaft“, möglicherweise sind in der Medizin hiermit auch tierische Fette gemeint. Man könnte also Chylomikron auch als „kleiner Tiersaft“ oder, sollte mit Tiersaft das Tierfett gemeint sein, als „kleines Tierfett“ übersetzen.

Wo entstehen die Chylomikronen und über welchen Weg transportieren sie die Fettsäuren?

Die Chylomikronen werden in den Mukosazellen des Dünndarms aus den Fettsäuren der Fettverdauung und den Proteinen der Nahrungsaufnahme hergestellt. Sie geben ihre gespeicherten Fette in den Blutkapillaren des Muskel- und Fettgewebes ab. Um hierhin zu gelangen, verwenden sie eine ungewöhnliche Route: Von den Mukosazellen werden die Chylomikronen an das Lymphsystem abgegeben und können von hier wiederum in den Blutkreislauf gelangen. Das Lymphsystem ist eigentlich für Abwehrvorgänge mit weissen Blutkörperchen ausgestattet und deswegen für einen Partikel der Nährstoffversorgung ein ungewöhnlicher Transportweg.

Warum umgehen die Chylomikronen die Leber und verteilen sich über das Lymphsystem?

Würden die Chylomikronen über den herkömmlichen Weg der Nährstoffe in den Blutkreislauf gelangen, so würden sie bereits in der Leber ihre Fettsäuren abgeben. Von den gespeicherten Fetten der Fettverdauung wäre so also nicht mehr viel übrig, wenn die Chylomikronen an ihrem Ziel, den Blutkapillaren der Muskel- und Fettgewebe, ankommen. Zudem sind Chylomikronen zwar winzig klein, im Verhältnis zu Nährstoffpartikeln jedoch immer noch riesig und mit einer hohen Dichte ausgestattet. Die herkömmliche Diffusion über Transportkanäle der Darmwand würde daher Probleme verursachen. Durch den Transport über die Lymphe werden all diese Probleme geschickt gelöst und es kommt weder zu einer vorzeitigen, rezeptorvermittelten Endozytose der Leber noch zu Problemen der Diffusion.

Wie werden Chylomikronen abgebaut?

Nach der Spaltung der Chylomikronen durch das Enzym Lipoproteinlipase ist nicht mehr viel übrig von den kleinen Fettransportern. Die sogenannten Chylomikronen-Remnants bestehen zum grössten Teil aus Cholesterin. Durch ihren Aufbau provozieren sie nun eine Anlagerung des Apolipoproteins C2, das wiederum über die LDL- und LRP1-Rezeptoren einen Abtransport in die Leber vermittelt. In der Leber können die Chylomikronen-Remnants dann endgültig als Cholesterin recycelt werden.

Welche Krankheiten sind im Zusammenhang mit Chylomikronen bekannt?

Während die Humanbiologie des Menschen zahlreiche Fettverdauungsstörungen entdeckt hat, sind defekte Chylomikronen nur bei einer sehr seltenen Erbkrankheit für eine Hypocholesterinämie verantwortlich. Die Chylomikronen-Retentions-Krankheit wird durch eine Genmutation ausgelöst, ist also nicht abhängig von der individuellen Esskultur. Die Erbkrankheit löst ein erhöhtes Vorkommen von Prächylomikronen im Zytoplasma der Mukosazellen des Darms aus. Durch die Anhäufung der Prächylomikronen in den Mukosazellen entsteht eine Hypocholesterinämie. Die Betroffenen können trotz regelmässiger Einnahme von Nahrungsmitteln und guter Fettverdauung nicht mehr durch Chylomikronen mit den erforderlichen, essentiellen Fettsäuren versorgt werden. Durch diesen Mangel der vererbten Biochemie entstehen schon im Säuglingsalter auffällige Symptome wie Gedeihstörungen, Erbrechen, Durchfall und Aufblähung des Bauches. Die Chylomikronen-Retentions-Krankheit ist bis heute mit 55 Betroffenen eine sehr seltene Erkrankung. Da die Erbkrankheit autosomal rezessiv vererbt wird, müssen Elternteile von Betroffenen nicht ebenfalls betroffen sein. Eine erhöhte Wahrscheinlichkeit an CRD zu erkranken, besteht bei Nachkommen von blutsverwandten Eltern.