1.7. Эйкозаноиды

Эйкозаноиды 20-углеродные кислоты, содержащие двойные связи - это физиологически и фармакологически активные вещества, к ним относятся простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены. Они образуются из входящих в ФЛ клеточных мембран арахидоновой кислоты.

Простагландины (ПГ), простациклины - это 20 – углеродные ЖК, содержащие 5- углеродное кольцо и гидро или кето группы. ПГ не являясь гормонами, модулируют их действие. Они влияют на физиологические проявления тех клеток, в которых синтезируются. ПГ проявляют свое действие в очень низких концентрациях. При введении в организм они вызывают сокращение гладкой мускулатуры, регулируют приток крови к определенному органу, оказывают влияние на кровяное давление, контролируют транспорт через мембраны. В настоящее время они используются как терапевтические средства для предотвращения оплодотворения, для прерывания беременности, стимулирования родов, регуляции кровяного давления, снятия риступов астмы, лечения воспалительных процессов.

Тромбоксан - образуется в тромбоцитах, а простациклин – образуется в сосудистой стенке, они поразному влияют на агрегацию тромбоцитов на поврежденной поверхности эндотелия: тромбоксан ускоряет агрегацию и свертывание крови, простациклин тормозит эти процессы. Поэтому соотношение тромбоксана и простациклина во многом определяет условия тромбообразования на поверхности эндотелия сосудов. Выделенные из рыбьего жира эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты способствуют понижению свертываемости крови за счет синтеза из них ПГ. Поэтому при употреблении с пищей эйкозапентаеновой кислоты из нее образуется серия ПГ, которые обладают антиагрегационным сдвигом.

Лейкотриены – это производные 20 – углеродных полиненасыщенных кислот представляют семейство соединений, обладающих высокой физиологической активностью. Они образуются в лейкоцитах, моноцитах и макрофагах в ответ на определенные стимулы, направленные на фосфолипазы мембран этих клеток. Лейкотриены являются медиаторами воспалительных реакций, они влияют на проявление анафилаксии и другие реакции иммунного ответа, вызывают сокращение мускулатуры бронхов в концентрациях во много раз меньших (100 – 1000 раз), чем гистамин, способствуют сокращению коронарных артерий, а также возможно участвуют в развитии ишемии миокарда.

1.8. Глицерофосфолипиды

В зависитмости от характера азотистого основания, присоединенного к фосфорной кислоте выделяют: фосфатидилхолины (лецитины), фосфатидилэтаноламины (кефалины) и фосфатидилсерины. В состав некоторых глцеро - ФЛ, вместо азотистого основания входит 6-ти атомный спирт инозит, в результате образуется соединение - фосфатидилинозиты.

Сфинго - ФЛ содержат в своем составе аминоспирт сфингозин, к которому по месту аминогруппы присоединена молекула ЖК, а по месту гидроксильной группы – молекула фосфорной кислоты, которая связана с холином.

В молекуле любого ФЛ можно выделить полярную головку, образованную фосфорной кислотой и азотистым основанием и несущую электрические заряды, и жирнокислотные хвосты, не несущие заряда. Благодаря этому у ФЛ появляется сродство к воде, хотя в целом гидрофобные свойства преобладают над гидрофильными.

Наличие у ФЛ полярной головки и неполярных хвостов обуславливает способность фосфолипидных молекул объединяться друг с другом в водной среде – это самоорганизация, она лежит в основе ФЛ образовывать биологические мембраны и липопротеидные частицы.

ФЛ обнаружены в составе тканей и клеток как в свободном виде, так и в виде белково – липидных комплексов (рис. 6). Особенно много ФЛ содержится в оболочках и мембранах клеток и клеточных органелл, где они образуют структурную основу мембраны – фосфолипидный бислой.

Рис. 6. Структуры водных растворов фосфолипидов

ФЛ не служат существенным энергетическим материалом, они играют важную роль в структуре и функции клеточных мембран, в активации мембранных и лизосомальных энзимов, в проведении нервных импульсов, в свертывании крови, в иммунологических реакциях, в процессах клеточной пролиферации и регенерации тканей, в переносе электронов в реакциях дыхательной цепи, во всасывании продуктов расщепления жиров, в формировании липопротеидных комплексов.

Биосинтез ФЛ происходит в печени, стенке кишечника, семенниках, яичниках, молочной железе и других тканях. В животном организме, помимо путей синтеза индивидуальных ФЛ, имеются пути взаимопревращений отдельных ФЛ.

Клеточная мембрана это структура, в которой гидрофобные хвосты ФЛ защищены от водного окружения, а гидрофильные головки погружены в него. Согласно жидкостно - мозаичной модели мембраны только часть поверхности (20 – 40%) представлена полярными головками ФЛ, остальная часть занята периферическими и интегральными белками. Входящие белки и ФЛ это структуры с полярными и неполярными областями. Во внешней полярной области, находящейся в контакте с водой, размещаются остатки аминокислот и ковалентно связанные углеводные остатки. Гликолипиды представлены производными сфингозина с одним или более остатками сахара (глюкозы или галактозы).

Гликопротеиды и гликолипиды участвуют в распознавании различных веществ, воздействующих на клетку, в том числе через рецепторы мембран. Они могут служить основой защитного надмембранного слоя – гликокаликса.

ФЛ клеточных мембран представлены глицеро – ФЛ и сфинго – ФЛ. Фосфолипидная гетерогенность мембран, характеризующаяся наличием сложного набора из 40 – 50 близких по структуре, но различающихся ФЛ, является отличительной особенностью плазматической мембраны и мембран клеточных органелл.

Жидкостно–кристаллическая плазматическая мембрана имеет свойства и жидкости и кристалла. Это обеспечивает подвижность компонентов мембраны в плоскости липидного слоя при сохранении относительно упорядоченного его каркаса. Такое состояние мембраны имеет важное значение для осуществления ряда физиологических функций, в том числе, для транспорта через нее метаболитов и для проявления действия связанных с нею ферментов.

Липидный бислой мембран обладает известной гибкостью, что позволяет клетке осуществлять такие функции, как эндоцитоз и экзоцитоз. Гибкость мембраны благоприятствует делению клетки. Молекулы липидов, входящие в мембраны могут участвовать в двух видах диффузии. Один вид характеризуется перемещением молекул ФЛ из одного монослоя в другой флип-флоп (flip –flop), другой – перемещением молекул в пределах одного монослоя и носит название латеральной (боковой) диффузии. Диффузия путем флип – флоп представляет собою медленный процесс, поэтому мембрана сохраняет свою ассиметрию, что является условием для ее функционирования. Значительно быстрее протекает латеральная диффузия. Латеральной диффузии могут подвергаться НЭЖК и другие липиды, а также белки, скорость передвижения белков зависит от окружающих их липидов, их микровязкости, степени взаимодействия липидов и других белков в мембране.