Kolesterol se koristi kao prijenosnik višestruko nezasićenih masnih kiselina. Dobar, loš i zao kolesterol Lipoproteini niske gustoće

Kolesterol se transportira u krvi samo kao dio lijekova. LP osiguravaju ulazak egzogenog kolesterola u tkiva, određuju protok kolesterola između organa i uklanjaju višak kolesterola iz organizma.

Transport egzogenog kolesterola. Kolesterol dolazi iz hrane u količini od 300-500 mg/dan, uglavnom u obliku estera. Nakon hidrolize, apsorpcije u micelama i esterifikacije u stanicama crijevne sluznice, esteri kolesterola i mala količina slobodnog kolesterola uključuju se u kemijski sastav i ulaze u krv. Nakon što se masti uklone iz kolesterola pod djelovanjem LP lipaze, kolesterol u ostatku kolesterola se isporučuje u jetru. Preostali CM-ovi stupaju u interakciju s receptorima jetrenih stanica i hvataju se mehanizmom endocitoze. Enzimi lizosoma zatim hidroliziraju komponente rezidualnog kolesterola, što rezultira stvaranjem slobodnog kolesterola. Egzogeni kolesterol koji na ovaj način ulazi u stanice jetre može inhibirati sintezu endogenog kolesterola, usporavajući brzinu sinteze HMG-CoA reduktaze.

Transport endogenog kolesterola kao dijela VLDL (pre-β-lipoproteina). Jetra je glavno mjesto sinteze kolesterola. Endogeni kolesterol, sintetiziran iz izvornog supstrata acetil-CoA, i egzogeni kolesterol, primljen kao dio rezidualnog kolesterola, čine zajednički bazen kolesterola u jetri. U hepatocitima su triacilgliceroli i kolesterol pakirani u VLDL. Oni također uključuju apoprotein B-100 i fefolipide. VLDL se izlučuju u krv, gdje primaju apoproteine ​​E i C-II iz HDL. U krvi, na VLDL djeluje LP lipaza, koju, kao i kod CM, aktivira apoC-II i hidrolizira masti u glicerol i mast. kiseline. Kako se količina TAG u VLDL smanjuje, oni se pretvaraju u DILI. Kada se količina masti u HDL-u smanji, apoprotein C-II se prenosi natrag u HDL. Sadržaj kolesterola i njegovih estera u LPPP doseže 45%; Neke od ovih lipoproteina preuzimaju stanice jetre preko LDL receptora, koji stupaju u interakciju s apoE i apoB-100.

Transport kolesterola u LDL. LDL receptori. LP lipaza nastavlja djelovati na LDLP zaostale u krvi, a oni se pretvaraju u LDL koji sadrže do 55% kolesterola i njegovih estera. Apoproteini E i C-II se transportiraju natrag u HDL. Stoga je glavni apoprotein u LDL apoB-100. Apoprotein B-100 stupa u interakciju s LDL receptorima i tako određuje daljnji put kolesterola. LDL je glavni transportni oblik kolesterola u kojem se dostavlja tkivima. Oko 70% kolesterola i njegovih estera u krvi nalazi se u LDL-u. Iz krvi LDL ulazi u jetru (do 75%) i druga tkiva koja na svojoj površini imaju LDL receptore. LDL receptor je složeni protein koji se sastoji od 5 domena i sadrži ugljikohidratni dio. LDL receptori se sintetiziraju u ER i Golgijevom aparatu, a zatim izlažu na površini stanice, u posebnim udubljenjima obloženim proteinom klatrinom. Ta se udubljenja nazivaju obrubljene jame. N-terminalna domena receptora koja strši na površini stupa u interakciju s proteinima apoB-100 i apoE; stoga može vezati ne samo LDL, već i LDLP, VLDL i rezidualni CM koji sadrži ove apoproteine. Stanice tkiva sadrže veliki broj LDL receptora na svojoj površini: na primjer, na jednoj stanici fibroblasta nalazi se od 20 000 do 50 000 receptora. Iz toga slijedi da kolesterol u stanice ulazi iz krvi uglavnom kao dio LDL-a. Ako količina kolesterola koja ulazi u stanicu premašuje njezinu potrebu, tada dolazi do supresije sinteze LDL receptora, što smanjuje dotok kolesterola iz krvi u stanice. Kada se koncentracija slobodnog kolesterola u stanici smanjuje, naprotiv, aktivira se sinteza HMG-CoA reduktaze i LDL receptora. U regulaciji sinteze LDL receptora sudjeluju hormoni: inzulin i trijodtironin (T 3), hormoni poluvrijeme. Oni povećavaju stvaranje LDL receptora, a glukokortikoidi (uglavnom kortizol) smanjuju. Učinci inzulina i T3 vjerojatno mogu objasniti mehanizam hiperkolesterolemije i povećanog rizika od ateroskleroze kod dijabetes melitusa ili hipotireoze.

Uloga HDL-a u metabolizmu kolesterola. HDL obavlja 2 glavne funkcije: oni opskrbljuju apoproteinima druge lipide u krvi i sudjeluju u takozvanom "obrnutom transportu kolesterola". HDL se sintetizira u jetri iu malim količinama u tankom crijevu u obliku "nezrelih lipoproteina" - HDL prekursora. Oni su u obliku diska, male veličine i sadrže visok postotak proteina i fosfolipida. U jetri HDL uključuje apoproteine ​​A, E, C-II i enzim LCAT. U krvi se apoC-II i apoE prenose iz HDL u CM i VLDL. HDL prekursori praktički ne sadrže kolesterol i TAG i obogaćeni su kolesterolom u krvi, primajući ga iz drugih lipoproteina i staničnih membrana. Postoji složen mehanizam za prijenos kolesterola u HDL. Na površini HDL nalazi se enzim LCAT – lecitin kolesterol aciltransferaza. Ovaj enzim pretvara kolesterol, koji ima hidroksilnu skupinu izloženu na površini lipoproteina ili staničnih membrana, u estere kolesterola. Radikal masne kiseline prelazi iz fosfatidilkolitola (lecitina) u hidroksilnu skupinu kolesterola. Reakciju aktivira apoprotein A-I, koji je dio HDL-a. Hidrofobna molekula, ester kolesterola, prelazi u HDL. Tako su HDL čestice obogaćene esterima kolesterola. HDL se povećava u veličini, mijenjajući se iz malih čestica u obliku diska u sferne čestice koje se nazivaju HDL 3 ili "zreli HDL". HDL 3 djelomično mijenja estere kolesterola za triacilglicerole sadržane u VLDL, LDLP i CM. Ovaj prijenos uključuje "protein za prijenos estera kolesterola"(također se naziva apoD). Dakle, dio estera kolesterola prelazi u VLDL, LDLP, a HDL 3 zbog nakupljanja triacilglicerola povećava se i pretvara u HDL 2. VLDL se pod djelovanjem LP lipaze prvo pretvara u LDLP, a zatim u LDL. LDL i LDLP preuzimaju stanice preko LDL receptora. Dakle, kolesterol se iz svih tkiva vraća u jetru uglavnom kao LDL, ali su uključeni i LDLP i HDL 2. Gotovo sav kolesterol koji se mora izlučiti iz tijela ulazi u jetru i izlučuje se iz ovog organa u obliku derivata s izmetom. Put kolesterola koji se vraća u jetru naziva se "obrnutim transportom" kolesterola.

37. Pretvaranje kolesterola u žučne kiseline, uklanjanje kolesterola i žučnih kiselina iz organizma.

Žučne kiseline se sintetiziraju u jetri iz kolesterola. Neke žučne kiseline u jetri prolaze kroz reakciju konjugacije – spajaju se s hidrofilnim molekulama (glicin i taurin). Žučne kiseline osiguravaju emulzifikaciju masti, apsorpciju proizvoda njihove probave i nekih hidrofobnih tvari koje se unose hranom, kao što su vitamini topljivi u mastima i kolesterol. Žučne kiseline se također apsorbiraju, vraćaju kroz sudsku venu u jetru i više puta se koriste za emulgiranje masti. Ovaj put se naziva enterohepatička cirkulacija žučnih kiselina.

Sinteza žučne kiseline. Tijelo sintetizira 200-600 mg žučnih kiselina dnevno. Prva reakcija sinteze, stvaranje 7-α-hidroksikolesterola, je regulatorna. Enzim 7-α-hidroksilaza, koji katalizira ovu reakciju, inhibiran je krajnjim produktom, žučnim kiselinama. 7-α-hidroksilaza je oblik citokroma P 450 i koristi kisik kao jedan od svojih supstrata. Jedan atom kisika iz O 2 uključen je u hidroksilnu skupinu na položaju 7, a drugi je reduciran u vodu. Naknadne reakcije sinteze dovode do stvaranja 2 vrste žučnih kiselina: kolne i henodeoksikolne, koje se nazivaju "primarne žučne kiseline".

Uklanjanje kolesterola iz tijela. Strukturna osnova kolesterola - ciklopentanperhidrofenantrenski prstenovi - ne mogu se razgraditi na CO 2 i vodu, kao druge organske komponente koje dolaze iz hrane ili se sintetiziraju u tijelu. Stoga se glavnina kolesterola izlučuje u obliku žučnih kiselina.

Neke se žučne kiseline izlučuju nepromijenjene, dok su neke izložene bakterijskim enzimima u crijevima. Produkti njihovog uništenja (uglavnom sekundarne žučne kiseline) izlučuju se iz tijela.

Neke molekule kolesterola u crijevima se pod djelovanjem bakterijskih enzima reduciraju na dvostrukoj vezi u prstenu B, što rezultira stvaranjem 2 vrste molekula - kolestanola i koprostanola, koji se izlučuju fecesom. Iz tijela se dnevno izluči od 1,0 g do 1,3 g kolesterola, glavnina se uklanja izmetom,


Povezane informacije.


82 Kolesterol se može sintetizirati u svakoj eukariotskoj stanici, ali prvenstveno u jetri. Potječe od acetil-CoA, uz sudjelovanje ER enzima i hijaloplazme. Sastoji se od 3 faze: 1) stvaranje memalonske kiseline iz acetil CoA 2) sinteza aktivnog izoprena iz mimolonske kiseline uz njegovu kondenzaciju u skvalen 3) pretvorba skvalena u kolesterol. HDL skuplja višak kolesterola iz tkiva, esterificira ga i prenosi u VLDL i hilomikrone (CM). Kolesterol je prijenosnik nezasićenih masnih kiselina. LDL dostavlja kolesterol tkivima i sve stanice u tijelu imaju receptore za njega. Sintezu kolesterola regulira enzim HMG reduktaza. Sav izlaz je prazan. ulazi u jetru i izlučuje se sa žuči u obliku kolesterola ili u obliku žučnih soli, ali se najveći dio žuči reapsorbira iz enterohepatičke regulacije. Stanični LDL receptori stupaju u interakciju s ligandom, nakon čega ga stanica hvata endocitozom i raspada u lizosomima, dok se esteri kolesterola hidroliziraju. Slobodni kolesterol inhibira HMG-CoA reduktazu, a denovo sinteza kolesterola potiče stvaranje kolesteril estera. Kako se koncentracija kolesterola povećava, broj LDL receptora se smanjuje. Koncentracija kolesterola u krvi jako ovisi o nasljednim i negativnim čimbenicima. Povećanje razine slobodnih i masnih kiselina u krvnoj plazmi dovodi do pojačanog izlučivanja VLDL-a od strane jetre i shodno tome ulaska dodatnih količina TAG-a i kolesterola u krvotok. Čimbenici koji utječu na slobodne masne kiseline: emocionalni stres, nikotin, zlouporaba kave, jedenje s dugim prekidima iu velikim količinama.

Br. 83 Kolesterol je nositelj nezasićenih masnih kiselina. LDL dostavlja kolesterol tkivima i sve stanice u tijelu imaju receptore za njega. Sintezu kolesterola regulira enzim HMG reduktaza. Sav kolesterol koji se izluči iz tijela ulazi u jetru i izlučuje se sa žuči ili u obliku kolesterola ili u obliku žučnih soli, ali najveći dio žuči. reapsorbira se iz enterohepatičke regulacije. Žuč koji se sintetizira u jetri iz kolesterola.



Prva reakcija sinteze je slika. 7-a-hidroksilaza je inhibirana krajnjim produktom žučnih kanala, a naknadni produkt sinteze dovodi do stvaranja 2 vrste žučnih kanala. to-t: količni i henodeoksiholni. Konjugacija je dodavanje ioniziranih molekula glicina ili taurina karboksilnoj skupini žuči. kt. Konjugacija se događa u stanicama jetre i počinje stvaranjem aktivnog oblika žuči. set – izvedenice CoA. tada se taurin ili glicin kombiniraju da bi se dobio rezultat. 4 varijante konjugata: taurokolni ili glikohenodeoksikolni, glikokolni. Žučni kamenac je patološki proces u kojem se stvaraju kamenci u žučnom mjehuru, čija je osnova kolesterol. U većine bolesnika s kolelitijazom povećana je aktivnost HMG-CoA reduktaze, stoga je povećana sinteza kolesterola, a smanjena aktivnost 7-alfa-hidroksilaze. Kao rezultat toga, sinteza kolesterola je povećana, a sinteza žučnih kiselina iz njega je usporena. Ako su ti omjeri poremećeni, tada se kolesterol počinje taložiti u žučnom mjehuru. u početku stvara viskozni talog, kat. postupno postaje čvršći.

Liječenje kolelitijaze. U početnom stadiju stvaranja kamenaca kao lijek se može koristiti henodeoksikolna kiselina. Ulazeći u žučni mjehur, ova žučna kiselina postupno otapa sediment kolesterola

Ulaznica 28

1.Značajke mikrosomalne oksidacije, njezina biološka uloga. Citokrom P 450

Mikrosomalna oksidacija. U membranama glatkog ER, kao i u mitohondrijima membrana nekih organa, postoji oksidativni sustav koji katalizira hidroksilaciju velikog broja različitih supstrata. Ovaj oksidacijski sustav sastoji se od 2 lanca oksidiranog NADP-ovisnog i NAD-ovisnog, NADP-ovisni monooksidazni lanac sastoji se od BC-NADP, flavoproteina s koenzimom FAD i citokroma P450. Lanac oksidacije ovisan o NADH sadrži flavoprotein i citokrom B5. oba se lanca mogu izmjenjivati ​​i kada se endoplazmatski retikulum oslobodi od CL membrana, raspada se na dijelove od kojih svaki tvori zatvorenu vezikulu-mikrosom. CR450, kao i svi citokromi, pripada hemoproteinima, a proteinski dio je predstavljen jednim polipeptidnim lancem, M = 50 tisuća, sposoban je formirati kompleks s CO2 - ima maksimalnu apsorpciju na 450 nm poznate su različite brzine, indukcija i inhibitori mikrosomalnih oksidacijskih sustava. Brzina oksidacije određenih tvari može biti ograničena kompeticijom za enzimski kompleks mikrosomalnih frakcija. Dakle, istodobna primjena 2 konkurentna lijeka dovodi do toga da se uklanjanje jednog od njih može odgoditi i to će dovesti do njegovog nakupljanja u tijelu. U tom slučaju lijek može izazvati aktivaciju sustava mikrosomalne oksidaze Ubrzava se eliminacija istodobno propisanih lijekova. Induktori mikrosoma mogu se koristiti kao lijek ako je potrebno za aktiviranje procesa neutralizacije endogenih metabolita. Osim reakcija detoksikacije ksenobiotika, mikrosomalni oksidacijski sustav može uzrokovati toksičnost inicijalno inertnih tvari.

Citokrom P450 je hemoprotein, sadrži prostetičku skupinu – hem, te ima vezna mjesta za O2 i supstrat (ksenobiotik). Molekularni O2 u tripletnom stanju je inertan i nije u stanju komunicirati sa spojevima organa. Da bi O2 postao reaktivan, potrebno ga je pretvoriti u singlet, koristeći enzimske sustave za njegovu redukciju (monoksigenazni sustav).

2. Sudbina kolesterola u tijelu..

HDL skuplja višak kolesterola iz tkiva, esterificira ga i prenosi u VLDL i hilomikrone (CM). Kolesterol je prijenosnik nezasićenih masnih kiselina. LDL dostavlja kolesterol tkivima i sve stanice u tijelu imaju receptore za njega. Sintezu kolesterola regulira enzim HMG reduktaza. Sav kolesterol koji se izluči iz tijela ulazi u jetru i izlučuje se sa žuči ili u obliku kolesterola ili u obliku žučnih soli, ali najveći dio žuči. reapsorbira se iz enterohepatičke regulacije. Žuč koji se sintetizira u jetri iz kolesterola. U tijelu se dnevno sintetizira 200-600 mg žuči. kt. Prva reakcija sinteze je slika. 7-a-hidroksilaza je inhibirana krajnjim produktom žučnih kanala, a naknadni produkt sinteze dovodi do stvaranja 2 vrste žučnih kanala. to-t: količni i henodeoksiholni. Konjugacija je dodavanje ioniziranih molekula glicina ili taurina karboksilnoj skupini žuči. kt. Konjugacija se događa u stanicama jetre i počinje stvaranjem aktivnog oblika žuči. set – izvedenice CoA. tada se taurin ili glicin kombiniraju da bi se dobio rezultat. 4 varijante konjugata: taurokolni ili glikohenodeoksikolni, glikokolni. Žučni kamenac je patološki proces u kojem se stvaraju kamenci u žučnom mjehuru, čija je osnova kolesterol. U većine bolesnika s kolelitijazom povećana je aktivnost HMG-CoA reduktaze, stoga je povećana sinteza kolesterola, a smanjena aktivnost 7-alfa-hidroksilaze. Kao rezultat toga, sinteza kolesterola je povećana, a sinteza žučnih kiselina iz njega je usporena. Ako su ti omjeri poremećeni, tada se kolesterol počinje taložiti u žučnom mjehuru. u početku stvara viskozni talog, kat. postupno postaje čvršći. Kolesterolski kamenci obično su bijele boje, dok su miješani kamenci smeđi u različitim nijansama. Liječenje kolelitijaze. U početnom stadiju stvaranja kamenaca kao lijek se može koristiti henodeoksikolna kiselina. Kada uđe u žučni mjehur, ova žučna kiselina postupno otapa talog kolesterola, ali to je spor proces koji zahtijeva nekoliko mjeseci. Strukturna osnova kolesterola ne može se razgraditi na CO2 i vodu, tako da se osnovni. količina se izlučuje samo u obliku žuči. kt. Određena količina žuči. Izlučuje se nepromijenjen, a dio je izložen bakterijskim enzimima u crijevima. Dio molekula kolesterola u crijevima, pod djelovanjem bakterijskih enzima, reducira se preko dvostruke veze, tvoreći dvije vrste molekula - kolestanol, koprostanol, koji se izlučuju fecesom. Dnevno se iz tijela izluči od 1 do 1,3 g kolesterola. glavni dio se uklanja izmetom

Članak za natječaj “bio/mol/tekst”: Gotovo da nema osobe koja nije čula da je visok kolesterol loš. Međutim, jednako je mala vjerojatnost da ćete sresti nekoga tko zna ZAŠTO je visok kolesterol loš. A koja je definicija visokog kolesterola? A što je visoki kolesterol? A što je uopće kolesterol, zašto je potreban i odakle dolazi?

Dakle, povijest problema je sljedeća. Još davno, tisuću devetsto trinaeste godine, peterburški fiziolog Nikolaj Aleksandrovič Aničkov pokazao je: ništa više od kolesterola ne uzrokuje aterosklerozu kod pokusnih kunića držanih na hrani životinjskog podrijetla. Općenito, kolesterol je neophodan za normalno funkcioniranje životinjskih stanica i glavna je komponenta staničnih membrana, a služi i kao supstrat za sintezu steroidnih hormona i žučnih kiselina.

Uloga kolesterola u funkcioniranju biomembrana je detaljno opisana u članku " Lipidni temelj života » . - Ed.

Glavna lipidna komponenta dijetalne masti i tjelesne masti su trigliceridi, koji su esteri glicerola i masnih kiselina. Kolesterol i trigliceridi, kao nepolarne lipidne tvari, transportiraju se u krvnoj plazmi kao dio lipoproteinskih čestica. Te se čestice dijele prema veličini, gustoći, relativnom sadržaju kolesterola, triglicerida i proteina u pet velikih klasa: hilomikroni, lipoproteini vrlo niske gustoće (VLDL), lipoproteini srednje gustoće (IDL), lipoproteini niske gustoće (LDL) i lipoproteini visoke gustoće (HDL) . Tradicionalno se LDL smatra "lošim" kolesterolom, a HDL "dobrim" kolesterolom (Slika 1).

Slika 1. “Loš” i “dobar” kolesterol. Sudjelovanje različitih lipoproteinskih čestica u transportu lipida i kolesterola.

Shematski, struktura lipoproteina uključuje nepolarnu jezgru, koja se uglavnom sastoji od kolesterola i triglicerida, te ovojnicu od fosfolipida i apoproteina (slika 2). Jezgra je funkcionalni teret koji se isporučuje na odredište. Ljuska je uključena u prepoznavanje lipoproteinskih čestica od strane staničnih receptora, kao iu izmjeni lipidnih dijelova između različitih lipoproteina.

Slika 2. Shema strukture lipoproteinske čestice

Ravnoteža razine kolesterola u tijelu postiže se sljedećim procesima: unutarstanična sinteza, unos iz plazme (uglavnom iz LDL), izlazak iz stanice u plazmu (uglavnom kao dio HDL). Prekursor sinteze steroida je acetil koenzim A (CoA). Proces sinteze uključuje najmanje 21 korak, počevši od sekvencijalne konverzije acetoacetil CoA. Korak koji ograničava brzinu u sintezi kolesterola uvelike je određen količinom kolesterola apsorbiranog u crijevima i transportiranog u jetru. S nedostatkom kolesterola dolazi do kompenzacijskog povećanja njegovog unosa i sinteze.

Transport kolesterola

Transportni sustav lipida može se podijeliti u dva velika dijela: vanjski i unutarnji.

Vanjski put počinje s apsorpcijom kolesterola i triglicerida u crijevima. Njegov krajnji rezultat je dostava triglicerida u masno tkivo i mišiće, a kolesterola u jetru. U crijevima se kolesterol i trigliceridi iz hrane vežu za apoproteine ​​i fosfolipide, tvoreći hilomikrone, koji putem limfnog toka ulaze u plazmu, mišićno i masno tkivo. Ovdje hilomikroni stupaju u interakciju s lipoprotein lipazom, enzimom koji otpušta masne kiseline. Ove masne kiseline ulaze u masno i mišićno tkivo radi skladištenja odnosno oksidacije. Nakon uklanjanja jezgre triglicerida, rezidualni hilomikroni sadrže velike količine kolesterola i apoproteina E. Apoprotein E specifično se veže na svoj receptor u stanicama jetre, nakon čega se rezidualni hilomikroni hvataju i kataboliziraju u lizosomima. Kao rezultat tog procesa oslobađa se kolesterol koji se zatim pretvara u žučne kiseline i izlučuje ili sudjeluje u stvaranju novih lipoproteina nastalih u jetri (VLDL). U normalnim uvjetima, hilomikroni su prisutni u plazmi 1-5 sati nakon obroka.

Unutarnji put. Jetra neprestano sintetizira trigliceride, koristeći slobodne masne kiseline i ugljikohidrate. Kao dio lipidne jezgre VLDL ulaze u krv. Unutarstanični proces stvaranja ovih čestica sličan je onom kod hilomikrona, uz iznimku razlika u apoproteinima. Naknadna interakcija VLDL-a s lipoproteinskom lipazom u kapilarama tkiva dovodi do stvaranja rezidualnog VLDL-a bogatog kolesterolom (RCL). Približno polovicu ovih čestica uklanjaju iz krvotoka stanice jetre unutar 2-6 sati, a ostatak prolazi kroz modifikaciju uz zamjenu preostalih triglicerida esterima kolesterola i oslobađanje svih apoproteina, s izuzetkom apoproteina B. Kao rezultat. , nastaje LDL, koji sadrži ¾ ukupnog kolesterola u plazmi. Njihova glavna funkcija je dostava kolesterola do stanica nadbubrežnih žlijezda, skeletnih mišića, limfocita, spolnih žlijezda i bubrega. Modificirani LDL (oksidirani produkti, čija količina raste s povećanjem razine reaktivnih kisikovih spojeva u tijelu, tzv. oksidativni stres) imunološki sustav može prepoznati kao neželjene elemente. Zatim ih makrofagi hvataju i uklanjaju iz tijela u obliku HDL-a. Kada su razine LDL-a pretjerano visoke, makrofagi postaju preopterećeni lipidnim česticama i zadržavaju se u stijenkama arterija, stvarajući aterosklerotične plakove.

Glavne transportne funkcije lipoproteina prikazane su u tablici.

Regulacija kolesterola

Razina kolesterola u krvi uvelike je određena prehranom. Dijetalna vlakna snižavaju razinu kolesterola, a hrana životinjskog podrijetla povećava njegov sadržaj u krvi.

Jedan od glavnih regulatora metabolizma kolesterola je LXR receptor (slika 3). LXR α i β pripadaju obitelji nuklearnih receptora koji tvore heterodimere s retinoidnim X receptorom i aktiviraju ciljne gene. Njihovi prirodni ligandi su oksisteroli (oksidirani derivati ​​kolesterola). Oba izoforma su 80% identična u sekvenci aminokiselina. LXR-α se nalazi u jetri, crijevima, bubrezima, slezeni i masnom tkivu; LXR-β se nalazi sveprisutno u malim količinama. Metabolički put oksisterola je brži od metaboličkog puta kolesterola, pa stoga njihove koncentracije bolje odražavaju kratkoročnu ravnotežu kolesterola u tijelu. Postoje samo tri izvora oksisterola: enzimske reakcije, neenzimska oksidacija kolesterola i unos hranom. Neenzimski izvori oksisterola obično su minorni, no u patološkim stanjima njihov se doprinos povećava (oksidativni stres, ateroskleroza), te oksisteroli mogu djelovati zajedno s drugim produktima peroksidacije lipida. Glavni učinak LXR na metabolizam kolesterola: ponovna pohrana i transport u jetru, izlučivanje u žuč, smanjena apsorpcija u crijevu. Razina proizvodnje LXR varira kroz aortu; u luku, zoni turbulencije, LXR je 5 puta manji nego u područjima sa stabilnim protokom. U zdravim arterijama, povećana ekspresija LXR u zoni visokog protoka ima antiaterogeni učinak.

Receptor čistač SR-BI igra važnu ulogu u metabolizmu kolesterola i steroida (slika 4). Otkriven je 1996. godine kao receptor za HDL. U jetri je SR-BI odgovoran za selektivno preuzimanje kolesterola iz HDL-a. U nadbubrežnim žlijezdama, SR-BI posreduje u selektivnom preuzimanju esterificiranog kolesterola iz HDL-a, koji je potreban za sintezu glukokortikoida. U makrofagima, SR-BI veže kolesterol, što je prvi korak u obrnutom transportu kolesterola. SR-BI također preuzima kolesterol iz plazme i posreduje u njegovom izravnom otpuštanju u crijeva.

Uklanjanje kolesterola iz tijela

Klasični put eliminacije kolesterola je: transport kolesterola s periferije u jetru (HDL), unos u jetrene stanice (SR-BI), izlučivanje u žuč i izlučivanje kroz crijevo, gdje se najveći dio kolesterola vraća u krv.

Glavna funkcija HDL-a je obrnuti transport kolesterola u jetru. HDL u plazmi je rezultat kompleksa različitih metaboličkih događaja. Sastav HDL-a uvelike varira u gustoći, fizikalno-kemijskim svojstvima i biološkoj aktivnosti. To su kuglaste ili diskolike formacije. HDL u obliku diska uglavnom se sastoji od apoproteina A-I s ugrađenim slojem fosfolipida i slobodnog kolesterola. Sferni HDL je veći i dodatno sadrži hidrofobnu jezgru od kolesteril estera i male količine triglicerida.

U metaboličkom sindromu aktivira se izmjena triglicerida i estera kolesterola između HDL-a i lipoproteina bogatih trigliceridima. Zbog toga se povećava sadržaj triglicerida u HDL-u, a smanjuje kolesterol (tj. kolesterol se ne izlučuje iz tijela). Nedostatak HDL-a u ljudi javlja se kod Tangierove bolesti, čije su glavne kliničke manifestacije povećani narančasti krajnici, luk rožnice i infiltracija koštane srži i sluznice crijeva.

Ukratko, nije strašan sam kolesterol, koji je neophodna komponenta koja osigurava normalnu strukturu staničnih membrana i transport lipida u krvi, ali je osim toga i sirovina za proizvodnju steroidnih hormona. Metabolički poremećaji manifestiraju se kada je poremećena ravnoteža LDL i HDL, što odražava poremećaj transportnog sustava lipoproteina, uključujući funkciju jetre, stvaranje žuči i sudjelovanje makrofaga. Stoga sve bolesti jetre, kao i autoimuni procesi, mogu uzrokovati razvoj ateroskleroze, čak i uz vegetarijansku prehranu. Ako se vratimo izvornim eksperimentima N.A. Anichkova o hranidbi kunića hranom bogatom kolesterolom, vidjet ćemo da se kolesterol ne nalazi u prirodnoj prehrani kunića te stoga, poput otrova, remeti rad jetre, izaziva jake upale krvnih žila i, kao posljedicu, stvaranje plakova.

Umjetno uspostavljanje te ravnoteže (na primjer, na molekularnoj razini pomoću nanočestica) jednog će dana postati glavni način liječenja ateroskleroze (vidi " Nanočestice za “loš” kolesterol! » ). - ur.

Književnost

  1. Anitschkow N. i Chalatow S. (1983). Klasici u istraživanju arterioskleroze: O eksperimentalnoj steatozi kolesterola i njenom značenju u nastanku nekih patoloških procesa N. Anitschkowa i S. Chalatowa, prijevod Mary Z. Pelias, 1913. Arterioskleroza, tromboza i vaskularna biologija. 3 , 178-182;
  2. Klimov A.N. Uzroci i uvjeti za razvoj ateroskleroze. Preventivna kardiologija. M.: "Medicina", 1977. - 260–321 str.;
  3. Cox R.A. i Garcia-Palmieri M.R. Kolesterol, trigliceridi i povezani lipoproteini. Kliničke metode: anamneza, fizikalni i laboratorijski pregledi (3. izdanje). Boston: Butterworths, 1990. - 153–160 str.;
  4. Grundy S.M. (1978). Metabolizam kolesterola u čovjeka. Zapad. J. Med. 128 , 13–25;
  5. Wikipedia:"Lipoproteini";
  6. Wójcicka G., Jamroz-Wisniewska A., Horoszewicz K., Beltowski J. (2007). Jetreni X receptori (LXR). Dio I: Struktura, funkcija, regulacija aktivnosti i uloga u metabolizmu lipida. Postepy Hig. Med. Dosw. 61 , 736–759;
  7. Calkin A. i Tontonoz P. (2010). Signalni putovi jetrenog X receptora i ateroskleroza. Arterioskler. Thromb. Vasc. Biol. 30 , 1513–1518;
  8. S. Acton, A. Rigotti, K. T. Landschulz, S. Xu, H. H. Hobbs, M. Krieger. (1996). Identifikacija receptora čistača SR-BI kao receptora lipoproteina visoke gustoće. Znanost. 271 , 518-520;
  9. Vrins C.L.J. (2010). Iz krvi u crijeva: Izravno izlučivanje kolesterola preko transintestinalni efluks kolesterola. World J. Gastroenterol. 16 , 5953–5957;
  10. Van der Velde A.E. (2010). Obrnuti transport kolesterola: Od klasičnog pogleda do novih spoznaja. World J. Gastroenterol. 16 , 5908–5915;
  11. Wilfried Le Goff, Maryse Guerin, M. John Chapman. (2004). Farmakološka modulacija prijenosnog proteina kolesterilnog estera, novi terapijski cilj u aterogenoj dislipidemiji. Farmakologija i terapija. 101 , 17-38;

Obavlja se transport kolesterola i njegovih estera lipoproteini niske i visoke gustoće.

Lipoproteini visoke gustoće

Opće karakteristike
  • nastaju u jetrade novo, V plazma krvi tijekom razgradnje hilomikrona, određena količina u stijenci crijeva,
  • otprilike polovicu čestice čine proteini, druga četvrtina su fosfolipidi, ostatak je kolesterol i TAG (50% proteina, 25% PL, 7% TAG, 13% estera kolesterola, 5% slobodnog kolesterola),
  • glavni apoprotein je apo A1, sadržavati apoE I apoCII.
Funkcija
  1. Transport slobodnog kolesterola iz tkiva u jetru.
  2. HDL fosfolipidi su izvor polienskih kiselina za sintezu staničnih fosfolipida i eikosanoida.
Metabolizam

1. HDL sintetiziran u jetri ( nastajući ili primarni) sadrži uglavnom fosfolipide i apoproteine. Preostale komponente lipida nakupljaju se u njemu dok se metaboliziraju u krvnoj plazmi.

2-3. U krvnoj plazmi nastali HDL prvo se pretvara u HDL 3 (uobičajeno se može nazvati "zrelim"). Glavna stvar u ovoj transformaciji je da HDL

  • oduzima staničnoj membrani slobodni kolesterol izravnim kontaktom ili uz sudjelovanje specifičnih transportnih proteina,
  • u interakciji sa staničnim membranama, daje im dio fosfolipidi iz svoje ljuske, isporučujući tako polienske masne kiseline u stanice
  • blisko komunicira s LDL i VLDL, primajući od njih slobodni kolesterol. U zamjenu, HDL 3 otpušta estere kolesterola nastale prijenosom masnih kiselina iz fosfatidilkolina (PC) u kolesterol ( LCAT reakcija, vidi točku 4).

4. Reakcija se aktivno javlja unutar HDL-a uz sudjelovanje lecitin: kolesterol aciltransferaza(LCAT reakcija). U ovoj reakciji, višestruko nezasićena masna kiselina se prenosi iz fosfatidilkolina(od ljuske samog HDL-a) do dobivenog slobodnog kolesterola uz stvaranje lizofosfatidilkolina (lysoPC) i estera kolesterola. LysoPC ostaje unutar HDL-a, ester kolesterola se šalje u LDL.

Reakcija esterifikacije kolesterola
uz sudjelovanje lecitina: kolesterol aciltransferaza

5. Kao rezultat toga, primarni HDL se postupno pretvara, kroz zreli oblik HDL 3, u HDL 2 (rezidualni, zaostali). Istovremeno se događaju dodatni događaji:

  • u interakciji s različitim oblicima VLDL i CM, HDL dobivaju acil-glicerole (MAG, DAG, TAG), te izmjenjuju kolesterol i njegove estere,
  • HDL oni doniraju apoE i apoCII proteine ​​primarnim oblicima VLDL i CM, a zatim uzimaju natrag apoCII proteine ​​iz rezidualnih oblika.

Dakle, tijekom metabolizma HDL-a dolazi do nakupljanja slobodnog kolesterola, MAG-a, DAG-a, TAG-a, lizoPC-a i gubitka fosfolipidne membrane. Funkcionalne sposobnosti HDL-a se smanjuju.

Transport kolesterola i njegovih estera u tijelu
(brojevi odgovaraju točkama HDL metabolizma u tekstu)

Lipoproteini niske gustoće

Opće karakteristike
  • nastaju u hepatocitima de novo te u krvožilnom sustavu jetre pod utjecajem jetrene TAG lipaze iz VLDL,
  • u sastavu dominira kolesterol i njegovi esteri, drugu polovicu mase dijele proteini i fosfolipidi (38% estera kolesterola, 8% slobodnog kolesterola, 25% proteina, 22% fosfolipida, 7% triacilglicerola),
  • glavni apoprotein je apoB-100,
  • normalna razina krvi je 3,2-4,5 g/l,
  • najaterogeniji.
Funkcija

1. Transport kolesterola u stanice koje ga koriste

  • za reakcije sinteze spolnih hormona ( spolne žlijezde), glukokortikoidi i mineralokortikoidi ( kora nadbubrežne žlijezde),
  • za pretvorbu u kolekalciferol ( koža),
  • za stvaranje žučnih kiselina ( jetra),
  • za izlučivanje kao dio žuči ( jetra).

2. Transport polienskih masnih kiselina u obliku estera kolesterola u neke rastresite stanice vezivnog tkiva(fibroblasti, trombociti, endotel, glatke mišićne stanice), u epitel glomerularne membrane bubreg, u ćelije koštana srž, u stanice rožnice oko, V neurocita, V bazofili adenohipofize.

Stanice rastresitog vezivnog tkiva aktivno sintetiziraju eikosanoide. Stoga im je potrebna stalna opskrba višestruko nezasićenim masnim kiselinama (PUFA), koja se provodi preko apo-B-100 receptora, tj. podesiv apsorpcija LDL, koji nose PUFA kao dio estera kolesterola.

Značajka stanica koje apsorbiraju LDL je prisutnost lizosomskih kiselih hidrolaza koje razgrađuju estere kolesterola. Druge stanice nemaju takve enzime.

Ilustracija važnosti transporta PUFA u te stanice je inhibicija enzima ciklooksigenaze pomoću salicilata, koji stvara eikosanoide iz PUFA. Salicilati se uspješno koriste u kardiologija za suzbijanje sinteze tromboksana i smanjenje stvaranja tromba, sa vrućica, kao antipiretik opuštajući glatke mišiće krvnih žila kože i povećavajući prijenos topline. Međutim, jedna od nuspojava istih salicilata je supresija sinteze prostaglandina u bubrega i smanjena bubrežna cirkulacija.

Također, PUFA mogu prijeći u membrane svih stanica, kao što je gore navedeno (vidi “Metabolizam HDL-a”) kao dio fosfolipida iz HDL ljuske.

Metabolizam

1. U krvi primarni LDL stupa u interakciju s HDL-om, otpuštajući slobodni kolesterol i primajući esterificirani kolesterol. Kao rezultat toga, u njima se nakupljaju esteri kolesterola, hidrofobna jezgra se povećava, a protein "izbacuje" apoB-100 na površinu čestice. Tako primarni LDL postaje zreo.

2. Sve stanice koje koriste LDL imaju receptor visokog afiniteta specifičan za LDL - apoB-100 receptor. Oko 50% LDL-a u interakciji je s apoB-100 receptorima u različitim tkivima, a približno istu količinu apsorbiraju hepatociti.

3. U interakciji LDL s receptorom dolazi do endocitoze lipoproteina i njegove lizosomske razgradnje na sastavne dijelove - fosfolipide, proteine ​​(i dalje do aminokiselina), glicerol, masne kiseline, kolesterol i njegove estere.

    • HS se pretvara u hormoni ili uključeni u membrane,
    • višak membranskog kolesterola se brišu uz pomoć HDL-a,
    • Za sintezu se koriste PUFA koje se donose s esterima kolesterola eikosanoida ili fosfolipidi.
    • ako je nemoguće ukloniti njegov CS dio esterificirana s enzimom oleinske ili linolne kiseline acil-SCoA: kolesterol aciltransferaza(AHAT reakcija),

Sinteza kolesterol oleata uz sudjelovanje
acil-SKoA-kolesterol aciltransferaze

Po količini apoB-100-receptori su pod utjecajem hormona:

  • inzulin, hormoni štitnjače i spolni hormoni stimuliraju sintezu ovih receptora,
  • glukokortikoidi smanjuju njihov broj.