Порушення регуляції ліпідного обміну
Порушення регуляції ліпідного обміну
РЕГУЛЮВАННЯ ЛІПІДНОГО ОБМІНУ
Ліпідний обмін насамперед регулюється центральною нервовою системою. Кора мозку робить трофічна вплив на жирову тканину або через нижележащие відділи центральної нервової системи - симпатичну і парасимпатичну системи, або через ендокринні залози. В даний час встановлено цілий ряд біохімічних механізмів, що лежать в основі дії гормонів на ліпідний обмін.
Інсулін надає протилежне адреналіну і глюкагону дію на ліполіз і мобілізацію жирних кислот. Зовсім недавно було показано, що інсулін стимулює фосфодіестеразную активність в жировій тканині. Оскільки фосфодіестерази грає важливу роль в підтримці стаціонарного рівня цАМФ в тканинах, збільшення вмісту інсуліну повинно викликати підвищення активності фосфодіестерази, що в свою чергу призводить до зменшення концентрації цАМФ в клітці, а отже, і утворення активної форми ліпази.
Безсумнівно, що і інші гормони, зокрема тироксин, статеві гормони, також впливають на ліпідний обмін. Наприклад, відомо, що видалення статевих залоз (кастрація) викликає у тварин надлишкове відкладення жиру. Однак відомості, які ми маємо, не дають поки підстави з упевненістю говорити про конкретний механізм їх дії на ліпідний обмін. У табл. 30 наведено зведені дані про вплив ряду факторів на мобілізацію жирних кислот з жирових депо.
Таблиця 30. Вплив деяких факторів на мобілізацію жирних кислот з жирової тканини [по А. Н. Климову і ін. 1978]
Передбачуваний механізм дії
Катехоламіни, глюкагон, тироксин, глюкокортикоїди
Гормон росту, АКТГ
Посилення синтезу аденілатциклази і гормоночутливої ліпази
Ослаблення дії катехоламінів на аденілатциклазу, пригнічення аденілатциклази
Гальмування звільнення жирних кислот в результаті активації гліколізу в жировій тканині; активація фосфодіестерази цАМФ
Стрес, фізичне навантаження, голодування, охолодження
Стимуляція секреції катехоламінів і пригнічення секреції інсуліну
ПОРУШЕННЯ ЛІПІДНОГО ОБМІНУ
Порушення процесів всмоктування жирів. Порушення ліпідного обміну можуть наступати вже в процесі травлення і всмоктування жирів. Одна група розладів пов'язана з недостатнім надходженням панкреатичної ліпази в кишечник, друга група обумовлена порушенням надходження в кишечник жовчі. Крім того, порушення процесів травлення і всмоктування ліпідів можуть бути пов'язані із захворюваннями шлунково-кишкового тракту (при ентеритах, гіповітамінозах і деяких інших патологічних станах). Утворилися в порожнині кишечника моногліцериди і жирні кислоти не можуть нормально всмоктуватися через пошкодження епітеліального покриву кишечника. У всіх цих випадках кал містить багато нерасщепленного жиру або невсосавшихся вищих жирних кислот і має характерний сірувато-білий колір.
Порушення процесів переходу жиру з крові в тканини. При недостатній активності ліпопротеідліпази крові порушується перехід жирних кислот з хіломікронів плазми крові в жирові депо (не розщеплюються тригліцериди). Найчастіше це спадкове захворювання, пов'язане з повною відсутністю активності ліпопротеідліпази. Плазма крові при цьому має молочний колір через надзвичайно високий вміст хіломікронів. Найбільш ефективне лікування цього захворювання полягає в заміні природних жирів, що містять жирні кислоти з 16-18 вуглецевими атомами, на синтетичні, до складу яких входять коротколанцюгові жирні кислоти з 8-10 вуглецевими атомами. Ці жирні кислоти здатні всмоктуватися з кишечника безпосередньо в кров без попереднього утворення хіломікронів.
В даний час явища кетонемії і кетонурии при цукровому діабеті або голодуванні можна пояснити наступним чином. І діабет, і голодування супроводжуються різким скороченням запасів глікогену в печінці. Багато тканини і органи, зокрема м'язова тканина, знаходяться в стані енергетичного голоду (при нестачі інсуліну глюкоза не може з достатньою швидкістю надходити в клітину). У цій ситуації завдяки порушенню метаболічних центрів в ЦНС імпульсами з хеморецепторів клітин, які відчувають енергетичний голод, різко посилюються ліполіз і мобілізація великої кількості жирних кислот з жирових депо в печінку. У печінці відбувається інтенсивне утворення кетонових тіл. Утворені в надзвичайно велику кількість кетонові тіла (ацетоуксусная і β-гидроксимасляная кислоти) з потоком крові транспортуються з печінки до периферичних тканин. Хоча периферичні тканини при діабеті та голодуванні зберігають здатність використовувати кетонові тіла в якості енергетичного матеріалу, проте з огляду на надзвичайно високій концентрації кетонових тіл в крові, що притікає м'язи та інші органи не справляються з їх окисленням і як наслідок виникає стан патологічного кетоза.
Атеросклероз і ліпопротеїди. В даний час доведена провідна роль певних класів ліпопротеїдів в патогенезі атеросклерозу. Відоме положення акад. Н. Н. Анічкова "без холестерину немає атеросклерозу" на сучасному рівні наших знань можна висловити словами: "без атерогенних ліпопротеїдів не може бути атеросклерозу".
Нагадаємо, що плазмові ліпопротеїди - складні комплексні сполуки, до складу яких, крім білка, входить ліпідний компонент. Плазмові ліпопротеїди мають характерну будову: всередині липопротеидной частки знаходиться жирова крапля (ядро), що містить неполярні ліпіди (тригліцериди, естеріфіцірованний холестерин). Жирова крапля оточена оболонкою, до складу якої входять фосфоліпіди, білок і вільний холестерин. Товщина цієї оболонки становить 2-2,5 нм, що відповідає половині товщини фосфолипидного двуслоя клітинних мембран. Звідси було зроблено висновок, що в плазмових ліпопротеїдів міститься фосфоліпідний моношар. Запропоновано багато різних гіпотетичних схем будови липопротеидной частки. Одна з них, представлена на рис. 97, зображує частку ліпопротеїдів дуже низької щільності (ЛПДНЩ).
При оцінці будови липопротеидной частки слід враховувати, що неестеріфіцірованним холестерин може перебувати у взаємодії не тільки з фосфоліпідних монослоем, але і з білковим компонентом. Білки, що входять до складу ліпопротеїдів, отримали назву аполипопротеинов (Апо). В даний час з ліпопротеїдів плазми крові виділено в чистому вигляді принаймні дев'ять аполипопротеинов і для п'яти з них встановлена первинна структура.
Розрізняють декілька класів ліпопротеїдів:- α-ліпопротеїди, або ліпопротеїди високої щільності (ЛПВЩ),
- β-ліпопротеїди, або ліпопротеїди низької щільності (ЛПНЩ),
- пре-β-ліпопротеїди, або ліпопротеїди дуже низької щільності (ЛПДНЩ),
- хиломікрони (ХМ).
Хімічний склад різних класів плазмових ліпопротеїдів представлений на рис. 98. Встановлено, що атеросклероз і пов'язані з ним захворювання протікають при значному підвищенні вмісту в плазмі крові фракції ЛПНЩ, а в багатьох випадках і фракції ЛПДНЩ. Показано, що ХМ не можуть проникати всередину судинної стінки через своїх великих розмірів, а ЛПВЩ, ЛПНЩ і частково ЛПДНЩ можуть проникати всередину судинної стінки. Однак ЛПВЩ мають серед ліпопротеїдів найменший розмір і, мабуть, легше можуть вилучатися з стінки судини через його лімфатичну систему. Крім того, ЛПВЩ, маючи в своєму складі найбільш високий відсоток білка і фосфоліпідів, здатні метаболизировать в судинній стінці швидше, ніж багаті холестерином і трігліцерідамі ЛПНЩ і ЛПДНЩ.
Таким чином, експериментальні та клінічні спостереження свідчать про те, що з усіх ліпопротеїдів плазми крові атерогенних мають в першу чергу β-ліпопротеїди (ЛПНЩ), а також, мабуть, пре-β-ліпопротеїди (ЛПДНЩ). Саме ці агерогенние ліпопротеїди здатні проникнути в судинну стінку з плазми крові і служити в подальшому первинним субстратом, що викликає атеросклеротичнеураження артерій. На жаль, поки мало відомо про те, який біохімічний шлях від липопротеидной частки до атеросклеротичної бляшки.
Слід зазначити, що, крім плазмових ліпопротеїдів, в організмі існують мембранні ліпопротеїди. Останні мають кілька іншу будівлю, ніж плазмові ліпопротеїди; функція їх тісно пов'язана з метаболізмом клітини.
Не слід забувати і те обставина, що в прояві атерогенности ліпопротеїдів має важливе значення стан судинної стінки; Останнім може робити істотний вплив і на швидкість проникнення ліпопротеїдів всередину судини, і на їх подальшу долю.
Радянськими биохимиками (А. Н. Климов, Ю. Н. Зубжицький, Т. Н. Ловягіна, В. А. Нагорний) розроблена аутоиммунная теорія патогенезу атеросклерозу, згідно з якою в крові людини і тварин можуть утворюватися ЛПДНЩ (можливо, і ЛПНЩ), володіють аутоімунними властивостями. Як наслідок відбувається утворення антитіл проти аутоантігенних ЛПДНЩ з формуванням відповідного імунного комплексу ЛПДНЩ - антитіло в надлишку антигену.
Цитопатогенні ефект комплексу на судинну стінку проявляється в порушенні проникності ендотеліального бар'єру, що супроводжується відкладенням комплексу в інтимі судинної стінки. Збільшення проникності артеріальної стінки під дією імунного комплексу є сприятливим фактором для подальшої інфільтрації атерогенними липопротеидами.
Формування ліпідних плям і бляшок супроводжується глибокими дистрофічними змінами в межах судинної стінки, що призводить до лізису і фрагментації волокнистих структур. Надходження в кров продуктів розпаду еластину і колагену стимулює вироблення антитіл проти тканинних антигенів. Фіксація цих нових аутоімунних комплексів ( "структурний антиген - антитіло") супроводжується подальшими змінами тканинних структур артерій, що може призводити до швидкого прогресування атеросклеротичних уражень.