Тема 8.11. Холестерол, биологические функции. Поступление с пищей и транспорт кровью экзогенного холестерола
1. Холестерол - основной стероид организма человека - имеет сложную циклическую структуру, содержащую боковую цепь в положении 17 (рис. 8.29) и гидроксильную группу в положении 3, что позволяет ему образовывать эфиры с жирными кислотами.
Основные функции холестерола в организме (рис. 8.31):
• компонент мембран, влияющий на вязкость гидрофобного слоя;
• компонент монослоя липидов на поверхности липопротеинов (вместе с фосфолипидами);
• предшественник желчных кислот, стероидных гормонов, витамина D3.
|
Рис.
8.29. Строение холестерола
В организме человека содержится около 140 г холестерола, в основном в клетках нервной, мышечной тканей и печени. В клетках холестерол находится преимущественно в наружном слое плазматических мембран, где соотношение фосфолипидов и холестерола В мембранах клеток и на поверхности липопротеинов содержится свободный неэтерифицированный холестерол, а эфиры холестерола либо представляют собой форму депонирования в клетках, где происходит синтез стероидных гормонов, либо присутствуют во внутреннем гидрофобном ядре липопротеинов.
Холестерол, несмотря на наличие гидроксильной группы, очень плохо растворим в воде - 0,2 мг в 100 мл, однако в крови его концентрация в 300 раз больше, так как он находится в гидрофобном ядре липопротеинов.
Концентрация холестерола в крови у взрослых здоровых людей не должна превышать 200 мг/дл, или 5,2 ммоль/л, у детей первого года жизни ~50±10 мг/дл.
2. В суточном количестве пищи современного человека содержится около 1 г холестерола, однако всасывается в составе смешанных мицелл приблизительно 0,5 г. Холестерол - это стероид животного происхождения, поэтому он поступает с животной пищей, особенно много его в мясе, печени, мозге, яичных желтках, сыре. Стероиды растительного происхождения в кишечнике практически не всасываются и удаляются с калом. Количество синтезированного в организме холестерола колеблется от 0,5 до 1,0 г и зависит от его содержания в пище.
Эфиры холестерола, поступающие в организм с пищей, гидролизуются холестеролэстеразой панкреатического сока.
Продукты
гидролиза всасываются эпителием
кишечника в составе смешанных мицелл.
Экзогенный или синтезированный клетками
кишечника холестерол частично превращается
в эфиры. Этот процесс включает две
стадии:
|
• активацию жирной кислоты под действием ацил-КоА-синтетазы;
• перенос ацильного остатка ацил-КоА на ОН-группу холестерола, который катализирует ацилхолестеролацилтрансфераза (АХАТ).
В клетках слизистой кишечника эфиры холестерола, свободный холестерол, ресинтезированные ТАГ и синтезированные энтероцитами аполипопротеины В-48, А-I и А-II упаковываются в хиломикроны, называемые незрелыми, которые первоначально поступают в лимфу, а затем - в кровь.
В кровотоке незрелые хиломикроны контактируют с ЛПВП и получают от них белки: апоС-II - активатор липопротеинлипазы и апоЕ - лиганд рецепторов липопротеинов на мембране клеток печени (рис. 8.1, 8.30). В результате хиломикроны превращаются в зрелые частицы и подвергаются действию ЛП-липазы. ТАГ, входящие в состав хиломикронов, гидролизуются ЛП-липазой до глицерола и жирных кислот, которые покидают хиломикроны и поступают в ткани. Хиломикроны уменьшаются в размере и превращаются в остаточные (ХМ ост. или ремнантные частицы), в которых находится холестерол, поступивший из кишечника.
Рис.
8.30. Транспорт экзогенного холестерола
Х, ЭХ - холестерол и его эфиры; ХМ - хиломикроны; ЛПЛ - липопротеинлипаза; ХМ ост. - хиломикроны остаточные; ХМ незр. - ХМ незрелые, ХМ зр. - ХМ зрелые
Остаточные хиломикроны удаляются из кровеносного русла печенью по механизму эндоцитоза с помощью ЛПНП-рецепторов, лигандами которых служат апоВ и апоЕ. Затем компоненты остаточных хиломикронов расщепляются лизосомальными ферментами. Холестерол, освобождающийся из остаточных хиломикронов и других липопротеинов, включается в общий фонд этого стероида в организме.
Рис.
8.31. Фонд холестерола в организме и пути
его использования и выведения