Жиры, попадающие в организм с пищей, и липиды, которые синтезируются в печени и жировой ткани, должны транспортироваться в других тканей и органов, где они либо используются, либо запасаются. Поскольку липиды нерастворимы в воде, возникает проблема их транспорта в водной среде (плазме крови). Она решается путем взаимодействия неполярных липидов (триацилглицеринов и эфиров холестерина) с амфипатичнимы липидами (фосфолипидами и холестерола) и белками, в результате чего образуются липопротеины, которые смешиваются с водой.

 

Липопротеины широко распространены в природе: в растениях, тканях животных и в микроорганизмах, и выполняют разнообразные биологические функции. Липопротеины входят в состав клеточной мембраны и внутриклеточных биомембран ядра, митохондрий, микросом (это структурные липопротеины), а также присутствуют в свободном состоянии (главным образом - в плазме крови). Установлено также, что липопротеи-ны участвуют в структурной, комплексной организации миелинових оболочек нервной ткани, хлоропластов, фоторецепторных и эл-тронтранспортнои систем, палочек и колбочек сетчатки глаза и т.д.

 

Как известно, чистый жир имеет меньшую плотность, чем вода, следовательно, чем выше соотношение липида и белка в липопротеинов, тем ниже их плотность. На этом основывается распределение липопротеинов плазмы крови методом ультрацентрифугирования. Скорость всплытие каждого липопротеина выражается в единицах флотации Свердберга (Sf). Одна единица Sf равна 10-13 см / с на 1 дин / г при 26 ° С.

 

В плазме крови человека присутствуют несколько фракций липопротеинов, которые отличаются по плотности: 1) хиломикроны, 2) ?-ЛП (липопротеины низкой плотности - ЛПНП), 3) пре ^-ЛП (липопротеины очень низкой плотности - ЛПДНГ) 4) а- ЛП (липопротеины высокой плотности - ЛПВП).

 

Белковая часть липопротеинов называется аполипопротеина или апобилком, доля которого в разных липопротеинов составляет от 1% до 60%. Эти белки обозначаются буквами латинского алфавита (А, В, С). К настоящему времени выделено и охарактеризовано 8 основных типов белков: AI, А-II, В, С-И, С-II, С-III, D, Е. Отличаются они друг от друга по структуре и аминокислотному составу. Хотя состав белка в различных липопротеинов значительно варьируется, он играет важную роль в сборе липопротеиновых частиц, их секреции и метаболизме (табл.4). Плазменные липопротеины имеющих характерное строение: внутри липо-протеиновой частицы находится жировая капля (ядро), в которой содержатся неполярные липиды (триглицериды, этерифицированных холестерин).

 

Некоторые апобилкы является интегральной частью липопротеинов и постоянно входят в его состав, в то время как остальные могут переноситься по другим липопротеинов. В состав липопротеинов могут входить один или несколько апобилкив. Жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят липиды, которые имеют полярные группы (фосфолипиды, свободный холестерин), а также белки.

 

Липопротеины плазмы синтезируются и секретируются печенью и кишечником.

 

Хиломикроны - самые липопротеины, которые находятся в хилусу и образуются только в лимфатической системе кишечных ворсинок. Они переносят триацилглицеринов, холестерин и другие липиды пищи из кишечника в жировую ткань и печень. Хиломикроны имеют очень низкую плотность (0,96 г/см3), потому что они богаты триацилглицеринов, и содержат менее 2% белка. Выделенные из крови хиломикроны содержат апобилкы А, В, С и Е. триацилглицеринов в составе хиломикронов за несколько минут гидролизуются липазами в капиллярах жировой ткани и других периферических тканей. Обогащенные холестерином остатки Хило-микрон, так называемые остаточные частицы, поглощаются печенью. Поглощение остатков осуществляется, возможно, при участии специфических рецепторов апобилка Е.

 

В печени происходит гидролиз эфиров холестерина и триацилгли-Церин, что остались.

 

Липопротеины очень низкой плотности (ЛПДНГ) - пре ^-липопротеи-ны - синтезируются, главным образом, в печени. Механизмы образования хиломикронов в клетках кишечника и ЛПДНГ в паренхиматозных клетках печени имеют много общего. В состав ЛПДНГ входят апобилкы В, С и апобилок Е (10% от общего количества аминокислот в нем составляет аргинин), на долю которого в норме приходится 5-10% от общего количества апобилкив ЛПДНГ. На долю белков приходится 710% от общей массы молекулы липопротеинов. Плотность пре ^-ЛП равна 0,96-1,006 г/см3. ЛПДНГ транспортируют в жировую ткань новосинтезированные в печени триацилглицеринов.

 

Дальнейшая судьба пре ^-ЛП похожа на судьбу хиломикронов. 50% ЛПДНГ образуются в печени путем преобразования хиломикронов, а остальные 50% превращаются в ЛПНП в плазме. Триацилглицеролов в составе ЛПДНГ испытывают гидролиза с помощью фермента липоп-ротеинлипазы и теряют при этом апобилок С, который возвращается на ЛПВП. Как следствие образуются остатки ЛПДНГ, которые называются также липопротеинами средней плотности (ЛПСГ). ЛПСГ в первую очередь являются предшественниками ЛПНП. Каждая частица ЛПНП образуется из одной частицы ЛПДНГ. Таким образом образуется большая часть ЛПНП, но существуют данные о том, что определенное количество их синтезируется в печени.

 

Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) - ?-липопротеины очень богаты эфиры холестерина соединения. Значительная часть холестерина присутствует в виде эфира линолевой кислоты. Основной апобилок ЛПНП-это апобилок В. Однако апобилок В хиломикронов менее апобилок в ЛПНП и имеет иной аминокислотный состав. Плотность их равна 1,0191,063 г/см3. Роль ЛПНП заключается в переносе холестерина в периферические ткани и регуляции синтеза холестерина в этих тканях.

 

Холестерин - компонент всех клеточных мембран эукариот. Он необходим для роста и существования клеток высших организмов. Главным местом синтеза холестерина является печень. Другие же клетки, которые находятся вне печенью и кишечником, получают холестерин, как правило, из сыворотки крови, а не синтезируют его. То есть, основным источником холестерина для них липопротеины низкой плотности.

 

Поглощение клеткой холестерина в составе ЛПНП проходит следующие этапы:

 

1) ЛПНП связываются со специфическими рецепторами на плазматической мембране клеток;

 

2) комплекс рецептор ЛПНП проникает в клетку путем эндо-цитоза, создавая ендоцитозну пузырь;

 

3) пузырьки сливаются с лизосомами, содержащие множество гидролитических ферментов. Белковый компонент ЛПНП гидролизуется до свободных аминокислот, а эфиры холестерина гидролизуются кислой липазой лизосом до жирных кислот и неетерификованого холестерина;

 

4) свободный холестерин может быть использован для биосинтеза мембран или запасания в клетке.

 

Содержание холестерина в клетках, в которых активно идет процесс усвоения ЛПНП, регулируется. Например, если в клетках имеется избыток холестерина, новые рецепторы ЛПНП не синтезируются, и тем самым блокируется поступление новых порций холестерина из ЛПНП плазмы крови.

 

Исследования семейной гиперхолестеролемия указывают на важную роль рецепторов ЛПНП. Вследствие этого нарушения общая концентрация холестерина и ЛПНП в сыворотке крови увеличена. Холестерин откладывается в различных тканях. Наиболее опасно отложение холестерина на стенках артерий, что приводит к атеросклерозу. Атеросклероз возникает при значительном увеличении в крови фракций, в первую очередь ЛПНП, а во многих случаях и ЛПДНГ.

 

Выявлено, что хиломикроны не могут проникать внутрь стенки сосудов через свои большие размеры, а ЛПВП, ЛПНП и частично ЛПДНГ эту способность имеют. В ЛПВП среди липопротеинов - маленькие размеры и, возможно, они легче могут удаляться из стенки сосуда через ее лимфатическую систему. Кроме этого, ЛПВП, которые имеют в своем составе высокий процент белка и фосфолипидов, способны мета-болизуваты в стенке быстрее, чем богатые холестерином и триацилглицеринов ЛПНП и ЛПДНГ.

 

Таким образом, экспериментальные и клинические наблюдения свидетельствуют о том, что из всех липопротеинов плазмы крови атерогенность имеют, в первую очередь, ЛПНП, а также, возможно, ЛПДНГ. Именно эти ате-рогенни липопротеины способны проникать в сосудистую стенку из плазмы крови и служить в дальнейшем первичным субстратом, который вызывает атеросклеротическое поражение артерий.

 

Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) - а-липопротеины. Синтезируются в печени и кишечнике. В состав ЛПВП входят апобилкы AI, А-II, С, D. На их долю приходится до 60% всей массы молекулы. Плотность а-липопротеинов равна 1,063-1,125 г/см3.

 

Установлено, что в состав «вновь» ЛПВП кишечника входит только апобилок А, а апобилок С в них отсутствует. Последний синтезируется в печени и переносится на ЛПВП из кишечника после того, как они попадают в кровь. ЛПВП является как бы хранилищем белков С и Е, которые необходимы для метаболизма хиломикронов и ЛПДНГ. ЛПВП богатые фосфолипиды и холестерин. Одна из их функций - это перенос холестерина от периферических тканей к печени и его метаболизм. Структура ЛПВП такова: фосфолипидный слой, имеющий форму диска, включает в себя холестерин и апобилкы. Апобилок D является белком-перенос-ником эфиров холестерина от ЛПВП в клетки печени при участии или остатков хиломикронов и ЛПДНГ, или ЛПНП.

 

Приведенная выше информация свидетельствует, что все липопротеины плазмы крови взаимосвязаны и являются компонентами одного или нескольких метаболических циклов, функционирование которых обеспечивает сложный процесс транспорта липидов плазмы крови.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+