Der Lipidstoffwechsel ist nicht auf ein Organell beschränkt – es ist ein multi-kompartimentales Unternehmen mit spezialisierten Rollen für Synthese, Speicherung, Oxidation und Signalgebung.
1. Glattes Endoplasmatisches Retikulum (SER) – Synthese-Zentrum
- Phospholipide (Membranbiogenese).
- Cholesterin & Steroide (Hormone, Gallensäuren).
- Wachsester, Triglyceride (in Hepatozyten/Adipozyten).
- Xenobiotika-Metabolismus (CYPs).
2. Adipozyten (Fettzellen) – Spezialisierter Speicher
- Lipidtröpfchen: Dynamische Organellen zur Speicherung von Triglyceriden (TAG).
- Perilipin-Proteine regulieren Lipase-Zugang (HSL, ATGL).
- Endokrine Funktion: Adipokine (Leptin, Adiponectin, Resistin).
- Braune/beige Adipozyten: UCP1-vermittelte Thermogenese (nicht-zittrige Wärme).
3. Leber – Zentrales metabolisches Organ
- De-novo-Lipogenese (Kohlenhydrate → Fettsäuren).
- VLDL-Zusammenstellung/Sekretion (Triglycerid-Transport).
- Ketogenese (Fasten: Fettsäuren → Ketonkörper).
- Gallensäuresynthese → Emulgierung für diätetische Lipidabsorption.
- Cholesterinhomöostase (Synthese, Aufnahme, galleäre Ausscheidung).
4. Mitochondrien – β-Oxidations-Kraftwerk
- Fettsäure-β-Oxidation → Acetyl-CoA → Zitratzyklus → ATP.
- Carnitin-Shuttle (CPT1/2) reguliert den Eintritt – ratenlimitierend, malonyl-CoA-gehemmt.
- Ketogenese (mitochondriale HMG-CoA-Synthase).
5. Peroxisomen – Spezialisierte Oxidation
- Sehr langkettige Fettsäure (VLCFA)-β-Oxidation (Kettenverkürzung → mitochondriale Fertigstellung).
- Plasmalogen-Synthese (Ether-Phospholipide für Myelin, Surfactant).
- Gallensäure-Seitenkettenoxidation.
- Reaktive Sauerstoffspezies (H₂O₂)-Generierung → Katalase.
6. Zytosol & Lipidtröpfchen – Signalgebung & Trafficking
- Diacylglycerol (DAG), Phosphatidsäure, PIP₂, Eicosanoide – Sekundärbotenstoffe.
- Lipidtröpfchen in nicht-adipozyten: dynamisch, Organellkontakte (ER, Mitochondrien, Peroxisomen).
Kompartimentalisierung ermöglicht gleichzeitigen anabolen und katabolen Fluss – reguliert durch Substratverfügbarkeit, Hormone (Insulin/Glukagon) und Energiesensoren (AMPK, mTOR).
