Тема: «Обмен липидов. Обмен холестерина. Транспорт холестерина и его нарушение». Теоретическое обоснование темы

Биосинтез холестерина:

На долю холестерина приходится основная масса липидов человека. Наиболее богаты им миелиновые мембраны. Часть холестерина содержится в форме эфиров жирных кислот.

Функции холестерина:

1) структурный компонент клеточных мембран;

2) предшественник в синтезе других стероидов (гормонов, витамина D, желчных кислот).

Биосинтез холестерина осуществляется на основе ацетил-КоА, промежуточными продуктами являются β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА, сквален, ланостерин. 80% холестерина синтезируются в печени, около 10% — в клетках кишечника, 5% — в клетках кожи. Синтез холестерина регулируется по принципу обратной отрицательной связи: холестерин угнетает синтез фермента, катализирующего образование мевалоновой кислоты. Желчные кислоты (хенодезоксихолевая и холевая) образуются в клетках печени непосредственно из холестерина. После выделения в кишечник под действием микрофлоры из них образуется литохолевая и дезоксихолевая кислоты.

Они образуют конъюгированные желчные кислоты, которые составляют основную массу желчных кислот в желчи. Одна из функций желчных кислот — эмульгирование липидов в кишечнике — обеспечивается за счет амфифильных свойств.

Биологичекая роль холестерина:

Холестерин в составе клеточной плазматической мембраны играет роль модификатора бислоя, придавая ему определенную жесткость за счет увеличения плотности «упаковки» молекул фосфолипидов. Таким образом, холестерин — стабилизатор текучести плазматической мембраны.

Холестерин открывает цепь биосинтеза стероидных половых гормонов и кортикостероидов, служит основой для образования желчных кислот и витаминов группы D, участвует в регулировании проницаемости клеток и предохраняет эритроциты крови от действия гемолитических ядов.

Холестерин нерастворим в воде и в чистом виде не может доставляться к тканям организма при помощи основанной на воде крови. Вместо этого холестерин в крови находится в виде хорошо растворимых комплексных соединений с особыми белками-транспортерами, так называемыми аполипопротеинами. Такие комплексные соединения называются липопротеинами.

Транспорт холестерина и его нарушение:

В кровотоке переносчиками липидов являются липопротеины. Они состоят из липидного ядра, окруженного растворимыми фосфолипидами и свободным холестерином, а также апопротеинами, которые отвечают за направление липопротеинов к специфическим органам и тканевым рецепторам. Известно пять основных классов липопротеинов, различающихся по плотности, липидному составу и аполипопротеинам.

Данная таблица дает характеристику основных путей метаболизма циркулирующих липопротеинов. Жиры, поступившие с пищей, включаются в цикл, известный как экзогенный путь. Пищевые холестерин и триглицериды всасываются в кишечнике, включаются в хиломикроны клетками кишечного эпителия и транспортируются через лимфатические протоки в венозную систему. Эти большие, богатые триглицеридами частицы гидролизуются ферментом липопротеинлипазой, которая высвобождает жирные кислоты, захватываемые периферическими тканями, такими как жировая и мышечная. Образуются остатки хиломикронов, состоящие преимущественно из холестерина. Эти остатки поглощаются печенью, которая затем выделяет липиды в виде свободного холестерина либо желчных кислот обратно в кишечник.

Атеросклероз и липопротеины.

Плазменные липопротеины — сложные комплексные соединения, в состав которых, кроме белка, входит липидный компонент.

Внутри липопротеиновой частицы находится жировая капля, содержащая неполярные липиды (триглицериды, этерифицированный холестерин). Жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят фосфолипиды, белок и свободный холестерин. Из всех липопротеинов плазмы атерогенностью обладают в первую очередь ЛПНП и ЛПОНП. Начальный пусковой механизм развития атеросклеротического процесса — проникновение липопротеидов или продуктов их деградации, богатых холестерином или его эфирами, через эндотелий в субэндотелиальное пространство. Главная причина отложений — гиперхолестеринемия на фоне поврежденного эндотелия, последнее вызывается артериальной гипертензией, воспалительными процессами, гиперкоагуляцией, воздействием токсических веществ. Липопротеины, проникшие в сосудистую стенку, поглощаются фагоцитами. Все их составные части разрушаются ферментами лизосом. Исключение составляет холестерин: в клетках имеется ферментная система, обеспечивающая этерификацию холестерина, но нет ферментов, катализирующих его распад. Поэтому эфиры холестерина накапливаются в клетках в больших количествах, клетки разрушаются. Эфиры холестерина оказываются в межклеточном пространстве, инкапсулируются за счет разрастания соединительной ткани и отложения солей, образуя атеросклеротические бляшки. Основной источник холестерина для несинтезирующих его тканей — ЛПНП. Если в клетке накоплен избыток холестерина, новые рецепторы плазматической мембраны клеток не образуются, и клетки теряют способность поглощать холестерин из крови. При наследственном отсутствии или дефиците рецепторов общее содержание холестерина и ЛПНП возрастает, холестерин откладывается в различных тканях.