Triglyceride sind Lipidverbindungen, die aus einem Glycerin bestehen, das mit drei Fettsäureketten unterschiedlicher Länge und Zusammensetzung verestert ist. Diese Fettsäureketten können gesättigt oder ungesättigt sein, und die chemische Zusammensetzung der einzelnen Ketten ist unterschiedlich. Jede Kette besteht aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen, die je nach Grad der Sättigung oder Ungesättigtheit einfach oder doppelt gebunden sind. Triglyceride werden aus gemischten Ketten gebildet, und der strukturelle Vergleich zwischen den Ketten ist von Natur aus heterogen.
Triglyceride sind die am häufigsten in der Nahrung vorkommende Lipidverbindung und die Methode, mit der Energie im Körper gespeichert wird. Die anfängliche Verdauung von Triglyceriden aus der Nahrung erfolgt durch Pankreaslipase, die jeweils eine Fettsäurekette hydrolysiert, um zwei freie Fettsäureketten (FFA) und eine 2-Monoglyceridverbindung (2MG) pro Triglycerid zu bilden. Gallensalze werden im Zwölffingerdarm als Reaktion auf die Freisetzung von Cholecystokinin freigesetzt, das bei Vorhandensein von Lipidverbindungen im Nahrungsbrei entsteht. Gallensalze helfen bei der Bildung von Lipidmizellen, die eine hydrophile Oberfläche mit einem hydrophoben Kern aus Lipidmolekülen, einschließlich FFA, bilden.
Die Aufnahme von Lipidverbindungen in den Enterozyten zur biochemischen Nutzung erfolgt durch Diffusion durch die Zellmembran und auch durch Lipidtransporter, die sich auf der luminalen Seite des Enterozyten befinden. Im Enterozyten angekommen, werden die FFA-Ketten und 2MG-Verbindungen zum endoplasmatischen Retikulum transportiert, wo sie in Triglyceride umgewandelt und im Golgi-Apparat in Chylomikronen verpackt werden, um chylomikronenspezifische Apolipoproteine aufzunehmen, insbesondere Apo B48, das ein Marker für TG-Chylomikronen ist. Diese neu gebildeten Chylomikronen werden dann aus dem Enterozyten freigesetzt und über das lymphatische System in den Blutkreislauf transportiert.
Im Blutkreislauf passieren die triglyceridreichen Chylomikronen die Gefäße, wo sie einen komplexen, durch HDL vermittelten Proteinaustauschprozess durchlaufen und je nach diesem Proteinaustauschprozess entweder in der Leber zur weiteren Verstoffwechselung und Verpackung aufgenommen oder an der Gefäßendotheloberfläche durch Lipoproteinlipase (LPL) delipidiert werden. Der größte Teil der Chylomikronen, die ernährungsbedingte Triglyceride enthalten, wird von der Leber aufgenommen, wo die Triglyceride in VLDL (very-low dense lipoprotein) verpackt und zu den peripheren Geweben transportiert werden.
VLDL ist der Hauptträger von Triglyceriden und FFA im Serum und wird im Hepatozyten synthetisiert, während ein kleinerer Prozentsatz der FFA in unveresterter Form transportiert wird, die für den Transport mit Albumin komplexiert wird. Sobald das VLDL im Serum freigesetzt wird, gelangt es in die peripheren Gewebe, wo es eine Delipidierungskaskade durchläuft und Triglyceride durch LPL an mehreren LPL-Rezeptorstellen entlang des Endothels entfernt werden. Nach der Delipidierung wird ein VLDL-Rest (IDL) gebildet, der den Großteil des ursprünglich verpackten Triglycerids freigesetzt hat und von der Leber abgebaut oder durch den Serumprotein-Austauschprozess in LDL umgewandelt wird.
Triglycerid ist die wichtigste energiereiche Verbindung für die Energiespeicherung und liefert 9 Kcal/g FFA. Die für die Speicherung bestimmten Lipide werden von der LPL erkannt und aus dem VLDL entfernt, ebenso wie speicherspezifische Transmembranproteine, die bei der Bildung von Lipidtröpfchen in den Adipozyten und im Muskelgewebe helfen, die später als Energiequelle dienen. Die Freisetzung von Triglyceriden aus den Lipidspeichern beginnt unter metabolischen Stressfaktoren, wenn das zirkulierende systemische Nährstoffangebot nicht ausreicht, um den metabolischen Energiebedarf zu decken.
Die Regulierung der für die Lipolyse benötigten Enzyme erfolgt über zyklisches Adenosinmonophosphat (cAMP) vermittelte und cAMP-unabhängige Wege, die die adipöse Triglyceridlipase, die hormonempfindliche Lipase und die Monoacylglycerinlipase aktivieren, die die Esterbindungen der gespeicherten Triglyceride hydrolysieren und dabei Glycerin und FFA-Ketten bilden. Das Glycerin wird durch transzelluläre Aquaporine aus der Zelle entfernt, und die FFAs werden entweder ins Serum überführt, verestert oder in Signalmoleküle umgewandelt.
Nachdem die FFA aus den Adipozyten zur Energiegewinnung freigesetzt wurden, werden sie transportiert und von den Zellen für den Stoffwechsel aufgenommen und zur Verwendung in die intrazellulären Mitochondrien und Peroxisomen mobilisiert. Diese Lipidverbindungen werden einer Fettsäureoxidation unterzogen, die Acetyl-CoA für die hepatische Ketogenese und Substrate für die Energiegewinnung durch oxidative Phosphorylierung liefert.
Triglyceride und FFA spielen bei der Entstehung von Atherosklerose eine Rolle. Ein hoher Triglyceridspiegel ist ein Marker für erhöhte Werte von atherogenen Lipoproteinen, die Triglyceride und FFA enthalten. Wie bereits erwähnt, kann ein erhöhter Triglyceridspiegel auf eine Insulinresistenz bei niedrigem HDL-Spiegel und erhöhtem LDL hinweisen. Patienten mit diesem Lipidprofil haben typischerweise erhöhte VLDL-Werte, kleine LDL- und HDL-Partikel sowie erhöhte Werte an zirkulierenden Chylomikronen, was ein erhöhtes Risiko für koronare Herzerkrankungen darstellt. Hypertriglyceridämie ist ein klinischer Risikofaktor für die koronare Herzkrankheit (KHK), insbesondere wenn ein niedriger HDL-Wert vorliegt, und sollte trotz angemessener Kontrolle des LDL-Cholesterins als anhaltender Risikofaktor betrachtet werden.