정맥 투여와 경구 섭취 지질의 차이, IVFE(intravenous fat emulsion)

경구 지방의 흡수/소화

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• 경구로 섭취한 지질은 소화관을 거치면서 담즙의 유화 작용에 의해 micelles 형성 & lipase에 의해 분해 👉 Chylomicron 형성
• 소장의 십이지장과 공장 부위에서 흡수
• 흡수된 지질은 대부분 림프계를 통해 간으로 운반 OR MCT 등의 일부 지질은 간문맥을 통해 간으로 운반

 

정맥 지방의 흡수/소화/특징

소화관을 통해 적절한 영양공급을 받지 못하는 환자에게서 concentrated caloric source를 위해 개발됨

뿐만 아니라 소수성 약물의 delivery vehicle로의 역할 가능

하지만 고지질혈증이나 급성 췌장염, 쓸개즙정체(cholestasis), 감염 위험 증가 등의 부작용으로 사용상 주의가 필요함

 

IVFE(intravenous fat emulsion)의 특징

• phospholipid emulsifying agent (Ex egg phosphatide) : 유화제, emulsion의 internal phase에서 oil droplet들의 뭉침을 방지(coalescecen방지), 평균 particle size < 0.5 μm & 지름(>5μm)의 비율 <0.05% 유지
• 내인성 chylomicron과 비슷하게 설계됨
• enzyme lipoprotein lipase(TG 가수분해)에 의해 제거
• particle size of the emulsion의 증가로 인해 reticuloendpthelial system(RES)의 과도한 uptake로 인해 세균 제거 능력의 부전을 초래할 수 있음 (따라서 emulsion의 stabilization 유지가 중요!)

IVFE의 제거(plasma clearance)에 영향을 주는 인자

phospholipid content  (10% vs 20% IVFE)	10%와 20% 제품의 phospholipid 함량(유화제)은 동일함 이는 10% 제품의 경우 유화제로부터 자유로운 phospholipid가 더 많음을 의미 (= not participating in emulsifying the oil) 👉 free phospholipid는 lipoprotein lipase activity을 방해 👉 clearance : 20% > 10%
particle size	큰 사이즈일수록 clearance 빠름 👉 particle size : 20% > 10%
infusion rate	2.5 g lipid/lg/day는 excessive lipid load 유발함
🥦 20% 제품이 clearance가 빠르고 이로 인해 PN lipid에 의한 부작용이 적을 것으로 예상됨

 

정맥 섭취 지질

 

 

① 내피세포(endothelium cell)에 고정되어 있는 LPL(lipoprotein lipase)에 의해 emulsion droplet이 TG(triglyceride)와 PL(phosphaolipid)로 가수 분해됨(peripheral hydrolysis)

② 가수분해 과정 결과 남은 TG는 간세포(hepatocyte) 안 또는 간세포의 내피세포의 HL(hepatic lipase)에 의해 추가적으로 가수분해됨

③ peripheral hydrolysis동안 방출된 TG는 Apo(apolipoprotein)을 획득하여 LDL(low density lipoprotein;Apo B-100) and/or HDL(high density lipoprotein;Apo E)을 형성함

④ LDL 입자는 간세포 혹은 대식세포(macrophage ; M)에 의해 포식됨. (두 세포 모두 endocytic LDL receptor 발현)

⑤ peripheral hydrolysis동안 방출된 PL은 HDL/ApoE와의 작용하여 free-cholesterol-phospholipid complex(FC) + PL-ApoE complex로 전환됨

⑥ PL-ApoE complex는 내피세포의 LPL 효소 활성을 감소시켜 peripheral hydrolysis 감소시켜 TG 농도와 간으로 이동하는 emulsion droplet의 양을 증가시킴

⑦ FC complex는 간에서 여분의 TG의 uptake를 억제하여 TG 농도를 증가시킴

👉 혈장에서 다양한 세포로 lipid가 제거된 후(uptake), 모든 지질이 산화되는 것은 아님. IVFE의 종류에 따라서 지방산의 운명이 정해짐

ex) soybean oil : LCT가 주로 함유, LCT는 미토콘드리아에서 carnitine-dependent co-transport system을 통해 산화됨

 

 

 

reference: 

1) Mirtallo, Jay M., et al. "State of the art review: intravenous fat emulsions: current applications, safety profile, and clinical implications." Annals of Pharmacotherapy 44.4 (2010): 688-700.

2) https://www.nutritionaldoublethink.com/lipid-digestion.html