2.6 Ресинтез триацилгліцеролів у ентероцитах

У складі продуктів харчування містяться триацилгліцероли, вільний холестерол та його ефіри, складні ліпіди, які у шлунково кишковому тракті розщеплюються під дією панкреатичних ферментів. Продукти гідролізу (моноацилгліцероли, холестерол, вільні жирні кислоти, гліцерол, компоненти фосфоліпідів) абсорбуються клітинами слизової оболонки тонкої кишки (ентероцитами). У ендоплазматичному ретикулюмі ентероцитів продукти гідролізу ліпідів, що всмокталися, ресинтезуються з утворенням власних ліпідів організму, які включаються до складу хіломікронів – транспортних форм ліпідів (рис.20).

Ентероцит

Амінокислоти→→→ Апопротеїн В

Фосфоліпіди

СН₂ – ОН СН₂ – О – СО –R₁

| Ацил- Ацил- |

СН – О – СО –R₂ трансфераза трансфераза СН – О – СО –R₂

| |

СН₂ – ОН СН₂ – О – СО –R₃

МАГ ТАГ

Хіломікрон

R-COOH Ацил-КоА-синтетаза R-CO~SКоА

ЖК Ацил-КоА

НS-КоА, АТФ АМФ, ФФн

Холестерол Холестерол-ефір

Ацилтрансфераза

Лімфатична система

Рисунок 20 – Схема ресинтезу ліпідів і формування хіломікронів у

ентероцитах

Позначення: МАГ- моноацилгліцерол; ТАГ- триацилгліцерол

Хіломікрони вміщують вільний та етерефікований холесте-рол, фосфоліпіди, апопротеїни. Хіломікрони – основна транс-портна форма нейтральних ліпідів (ТАГ) від ентероцитів через лімфатичну систему в кров.

2.7 Циркуляторний транспорт ліпідів. Ліпопротеїни крові

Транспортною формою гідрофобних молекул ліпідів у гідрофільному середовищі крові є ліпопротеїни плазми.

Структура ліпопротеїнів. Ліпопротеїни за будовою є міцелами, які мають гідрофобне ядро, що складається переважно з ТАГ та ефірів холестеролу. Гідрофобне ядро вкрите шаром полярних фосфоліпідів, перефірійних та інтегральних білків (апопротеїнів) (рис. 21).

Периферійний білок

Гідрофобне ядро

(ТАГ, Хл-ефіри)

Інтегральний Фосфоліпіди, холестерол

білок

Рисунок 21 – Схема будови ліпопротеїнів крові

Методи фракціонування і класифікація ліпопротеїнів Ліпопротеїни плазми крові розділяють за допомогою двох основних методів.

А. Метод ультрацентрифугування плазми крові в сольових розчинах, під час якого відбувається флотація (спливання) різних класів ліпопротеїнів залежно від розмірів їх часточок та щільності.

Б. Метод електрофорезу, який ґрунтується на заряді білкових молекул. Ліпопротеїни рухаються в електричному полі разом із певними класами глобулінів крові. Розрізняють α-; β-; пре-β-ліпопротеїни (рис. 22).

→ ХМ β-ЛП пре-β-ЛП α-ЛП

- +

Щільність < 0.96 1.006-1.063 <1.006 1.063-1.21

ХМ ЛПНЩ ЛПДНЩ ЛПВЩ

Рисунок 22 – Електрофореграма ліпопротеїнів крові

Позначення: ХМ – хіломікрони; β-ЛП - β-ліпопротеїни; пре-β-ЛП - пре-β-ліпопротеїни; α-ЛП - α-ліпопротеїни; ЛПНЩ – ліпопротеїни низької щільності; ЛПДНЩ – ліпопротеїни дуже низької щільності; ЛПВЩ – ліпопротеїни високої щільності

Сучасна класифікація ліпопротеїнів базується на методах їх фракціонування. Існує певна відповідність між класами ліпопро-теїнів, які розділяють вище зазначеними методами (рис. 22).

Основні класи ліпопротеїнів плазми крові:

• Хіломікрони (ХМ) – мають низьку щільність, оскільки вміщують велику кількість ТАГ і мало білків;

• Ліпопротеїни дуже низької щільності (ЛПДНЩ, пре-β-ліпопротеїни) – більш щільні, ніж ХМ, але все ж таки містять велику кількість ТАГ;

• Ліпопротеїни проміжної щільності (ЛППЩ) – похідні від ЛПДНЩ, більш щільні, ніж ХМ, хоча містять багато ТАГ;

• Ліпопротеїни низької щільності (ЛПНЩ, β-ліпопро-теїни) – мають менше ТАГ і більше білків. Таким чином, ЛПНЩ більш щільні ніж ЛППЩ, з яких вони утворюються і вміщують найбільшу кількість холестеролу та його ефірів;

• Ліпопротеїни високої щільності (ЛПВЩ, α-ліпопро-теїни) – найбільш щільні ліпопротеїни, мають самий низький вміст ТАГ і найбільшу концентрацію білків.

Окремі класи ліпопротеїнів розрізняють за фізико-хімічними властивостями, складом ліпідів та апобілків, що входять до їх складу, а також за фізіологічними функціями (табл. 4).

Таблиця 4. Характеристика ліпопротеїнів плазми крові

І Класифікація: за щільністю електрофорез апопротеїни	ХМ ХМ Апо-В48, апо-С, Е	ЛПДНЩ пре-β Апо-В100, апо-С, Е	ЛПНЩ β Апо-В100, апо-С, Е	ЛПВЩ α Апо-А-І, апо-А-ІІ, апо-С, Е, D
ІІ Місце синтезу	ШКТ	Печінка та ШКТ	У крові з ЛПДНЩ	Печінка
ІІІ Порівняльний розмір	Дуже великі (1000-10000 А0)	Великі (300-700А0)	Маленькі (150-250 А0)	Найменші (75-100 А0)
ІV Склад та інші властивості: 1 Щільність 2 Білки (%) 3 Основні ліпіди 4 Ліпіди (%) Інші фракції (%): фосфоліпіди холестерол ТАГ	< 0.96 0.5 - 2 ТАГ 98-99 4 6 90	0.96 - 1.006 12 ТАГ 88 19 19 50	1.006-1.063 25 Холестерол 75 24 45 10	>1.063 50 Холестерол = Фосфоліпіди 50 30 18 5
V Основні функції	Транспорт екзогенних ТАГ від ШКТ до тканин	Транспорт ендогенних ТАГ від печінки до тканин	Транспорт холестеролу до перифері-йних тканин (атерогенні)	Транспорт холестеролу з периферій-них тканин до печінки (антиатеро-генні)

Метаболізм хіломікронів (рис. 23)

1. Хіломікрони утворюються у слизовій оболонці кишечника після ресинтезу ТАГ і містять екзогенні триацилгліцероли, які утворилися з ліпідів їжі.

2. Хіломікрони транспортуються від ШКТ через лімфу в кров.

3. Основні апопротеїни у їх складі – апо В-48, Апо С_ІІ – активатор ліпопротеїнліпази, апо Е. Останній переміщується у новосинтезовані ХМ з ЛПВЩ, у результаті чого утворюється зрілий хіломікрон.

4. У периферійних тканинах, в основному у жировій і м'язовій, ТАГ, що входять до складу ХМ, розщеплюються під дією ферменту ліпопротеїнліпази (ЛПЛ).

• ЛПЛ розташована на поверхні ендотелію судин різних тканин. Має два центри - центр зв'язування ліпопротеїнів і каталітичний центр, який гідролізує ТАГ, що містяться у складі ХМ і ЛПДНЩ до гліцеролу та жирних кислот.

5. Ремнанти хіломікронів взаємодіють із рецепторами клітин печінки та всмоктуються шляхом ендоцитозу. Вміст хіломікрону розщеплюється під дією лізосомальних ензимів. Продукти гідролізу (амінокислоти, жирні кислоти, гліцерол, холестерол) вивільняються у цитозоль і реутилізуються.

Слизова Лімфа КРОВ

оболонка ХМ

кишечнику ХМ М'язи

ХМ ЖК→ СО₂ + Н₂О

ЖК Ремнанти ТАГ ЛПЛ

ХМ Жирова тканина

ТАГ ЖК→ ТАГ у депо

ЖК

ЛПДНЩ ЛПДНЩ +

Печінка Гліцерол Переферійні

тканини

ЛППЩ ЛПЛ

ХЛ - депо ТАГ

ЛПНЩ

ХЛХЛ

ХЛ ЛПНЩ Рецептор ЛПНЩ

(ХЛ-Е) Лізосоми

ХЛ

Периферійні тканини

Рисунок 23 – Метаболізм хіломікронів і ЛПДНЩ

Позначення: ХМ – хіломікрони; ЛПЛ - ліпопротеїнліпаза; ТАГ - триацилгліцероли; ЖК – жирні кислоти; ХЛ – холестерол; ХЛ-Е - холестерол-ефіри; ЛПНЩ – ліпопротеїни низької щільності; ЛППЩ – ліпопротеїни проміжної щільності; ЛПДНЩ – ліпопротеїни дуже низької щільност

Метаболізм ЛПДНЩ та ЛПНЩ (рис. 23)

1. ЛПДНЩ синтезуються у печінці, особливо після багатої на вуглеводи їжі. Вони формуються з триацилгліцеролів, холе-стеролу, апопротеїнів (переважно апо В-100), фосфоліпідів, та вивільнюються у кров.

2. У периферійних тканинах, особливо у жировій і м'язовій, ЛПДНЩ втрачають триацилгліцероли, які розщеплюються під дією ліпопротеїнліпази, та перетворюються на ЛППЩ.

3. ЛППЩ повертаються у печінку, де захоплюються шляхом ендоцитозу та деградують під дією лізосомальних ферментів.

4. ЛППЩ можуть також далі перетворюватися під дією печінкової ЛПЛ на ЛПНЩ.

5. ЛПНЩ транспортують в основному ефіри холестеролу. Стимулюють відкладення холестеролу у периферійних тканинах (атерогенні).

6. ЛПНЩ зв'язуються з специфічними рецепторами на мембранах різних клітин. Найбільша кількість рецепторів до ЛПНЩ міститься у мембранах клітин печінки, кори наднирникових і статевих залоз. Після зв'язування з рецепторами ліпопротеїни захоплюються шляхом ендоцито-зу та розщеплюються під дією лізосомальних ферментів.

1. Холестерол вивільняється з ефірів холестеролу під дією лізосомальних естераз, і в подальшому може бути використаний для синтезу клітинних мембран, або для синтезу жовчних кислот у печінці, або стероїдних гормонів у ендокринних залозах.

2. Холестерол інгібує синтез рецепторів до ЛПНЩ, що відповідно знижує кількість холестеролу, яка захоплю-ється клітиною.

3. Холестерол активує ацил-холестерол ацилтрансфе-разу (АХАТ), яка перетворює холестерол на ефіри. Останні депонуються у клітинах.

7. Спадкове порушення синтезу рецепторів до ЛПНЩ є основою розвитку сімейної гіперхолестеролемії.

Метаболізм ЛПВЩ (рис. 24)

1. Синтезуються у печінці та частково у тонкій кишці, дозрівають у крові. Вивільнюються з клітин у кров у вигляді дископодібних часточок.

2. Основний білок у їх складі – апо А.

3. Апо С_ІІ переноситься від ЛПВЩ до хіломікронів та ЛПДНЩ, як активатор ліпопротеїнліпази. Апо Е, який також переноситься, використовується як фактор розпізна-вання для рецепторів, які розташовані на поверхні клітинних мембран.

4. Холестерол ЛПВЩ, який відбраний з клітинних мембран та інших ліпопротеїнів, перетворюється на ефіри холестеролу під дією ферменту ЛХАТ, який активується апопротеїном А_І. Коли ефіри холестеролу акумулюються у ядрі ЛПВЩ, він набуває сферичної форми.

5. Проявляють антиатерогенні властивості.

6. ЛПВЩ захоплюються клітинами печінки та гідролізують під дією лізосомальних ферментів. Ефіри холестеролу роз-щеплюються під дією холестерол естераз. Холестерол може накопичуватися у клітинах печінки у складі ЛПДНЩ та вивільнятися у кров, або перетворюється на жовчні кислоти, які екскретуються у складі жовчі.

Кров

Печінка

ЛПВЩ апоС_ІІ апоВ

Солі апопротеїни апо А Молодий

жовчних ТАГ апоЕ ХМ

кислот ХЛ ЛПВЩ

ХЛ-Е

ФЛ апоВ

ХЛ апоС_ІІ

ЛПВЩ апоЕ

(ХЛ-Е)

Лізосоми ЛПДНЩ

ЛХАТ апоВ

апоА_І апоЕ

ХЛ-Е ХЛ апоВ ЛПДНЩ

апоС_ІІ

ЛПВЩ

ХЛ Клітинні мембрани

ХЛ

ХЛ

Рисунок 24 – Метаболізм ЛПВЩ

Позначення: ЛХАТ – лецетин-холестерол ацилтрансфераза; ФЛ – фосфоліпіди; ТАГ – триацилгліцероли; ХЛ – холестерол; ХЛ-Е - холестерол-ефіри; ЛПДНЩ – ліпопротеїни дуже низької щільності; ЛПВЩ – ліпопротеїни високої щільності; ЛПДНЩ – ліпопротеїни дуже низької щільності