ТРИГЛИЦЕРИДЫ - ОСНОВНАЯ НЕПОЛЯРНАЯ ФОРМА ПЕРЕНОСА, ПОГЛОЩЕНИЯ КЛЕТКАМИ И ДЕПОНИРОВАНИЯ НАСЫЩЕННЫХ, МОНОНЕНАСЫЩЕННЫХ И НЕНАСЫЩЕННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Термин ТГ и гипертриглицеридемия при ишемической болезни сердца, инфаркте миокарда, при ГЛ П, неалкогольной жировой болезни печени, метаболическом синдроме, сахарном диабете, резистентности к инсулину — инсулинорезистентности (ИР) и ожирении мы произносим столь же часто, как и ХС. Однако если ХС это циклический, вторичный, одноатомный, гидрофобный, полярный спирт, то ТГ образуются при ковалентном взаимодействии трех ЖК и трехатомного спирта глицерина. С позиций биохимии, ТГ — эфиры трехатомного глицерина и трех ЖК с числом атомов углерода в цепи от С4 до С22. В биологических средах in vivo ХС присутствует в трех функционально разных формах:

  • а) полярный спирт ХС в монослое из фосфатидилхолинов;
  • б) мононенасыщенные эфиры ХС (моно-ЭХС) функционально это неполярная форма ХС и
  • в) полиненасыщенные эфиры ХС (поли-ЭХС) — функционально это неполярная форма ПНЖК.

Продукты реакции этерификации спирт+ЖК принято именовать по имени спирта; поэтому моно-ЭХС и поли-ЭХС это неполярные формы ЖК. Липидами являются все ЖК и многие соединения, в которые ЖК входят. ХС — это спирт; липидом он не является, однако, будучи превращенным в неполярную его форму, в холестерололеат, ХС становится компонентом липидов.

Структурные и функциональные различия ТГ определены свойствами

ЖК этерифицированных со спиртом глицерином

В плазме крови можно определить содержание:

  • а) общего ХС — это неэтерифицированный ХС+моно-ЭХС+поли-ЭХС;
  • б) неэтерифицированный ХС;
  • в) моно-ЭХС как неполярная форма ХС и
  • г) поли-ЭХС — неполярная форма ПНЖК; каждый из параметров имеет самостоятельное диагностическое значение. Переход только поли-ЭХС, но не моно-ЭХС, из состава ЛПВП в линолевые и лино-леновые ЛПОНП инициирует БППЭХ. В сравнении с формами эфиров ХС, разнообразие эфиров глицерина — ТГ является во много раз большим.

В плазме крови здорового человека методом газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии, более новой флюидной хроматографии, можно определить содержание 40-45 индивидуальных ТГ. Разная концентрация в плазме крови ТГ с разным числом атомов углерода в цепи ЖК, характерно для липидов отдельных видов животных.

Число двойных связей

Тривиальное Число С-атомов название -

Положение двойных связей

|Ь]

в липидах ив встречается

Муравьиная 1: О Уксусная 2: О

Пролионовая 3: О Масляная 4:0

Валериановая 5:О Капроновая 6: О Каприловая 8: О Каприновая 10: О Лауриновая 12: О Мирисіиновая 14: О

Пальмитиновая 16: О Стеариновая їв: О Олеиновая 18: 1: 9 Линолевап 18: 2: 9,12 Линоленовая 18: 3; 9,12,15 Арахиновая 20: О Арахидоновая 20:4:5,8,11.14 Бегеновая 22: О Эруковая 22: 1; 13 Лигноцериновая 24: О Нервоновая 24: 1: 15

Рис. 2.1. Насыщенные ЖК, мононенасыщенные ЖК с одной двойной связью, ненасыщенные ЖК с 2-3 ДС, арахидоновая ПНЖК с 4 ДС; указано

расположение ДС в ЖК

Все физико-химические свойства ТГ — субстрата гидролиза эфирной связи при действии липаз, кинетика освобождения НЭЖК определена этерифицированными с глицерином ЖК. Различают ТГ:

  • а) по длине ЖК (С2-С18);
  • б) по числу двойных связей (-С=С-) в ЖК;
  • в) по расположению ДС по длине ЖК;
  • г) образованию эфирной связи ЖК с первичными спиртовыми группами глицерина В ПОЗИЦИИ 8П-1 И 8П-3 и со вторичной спиртовой группой в 8п-2;
  • д) по образованию гомогенных ТГ как (олеил-олеил-олеат, ООО) или гетерогенных ТГ как миристоил-олеил-лауреат (МПЛа), пальмитоил-олеил-стеарат (ПОС) и линолеил-линоленил-олеат (ЛиЛнО).

Как следует из рис. 2.2 спектр ТГ в биологической реакции эндотро-фии (при отсутствии пищи) у разные виды животных имеет различия в ЖК, которые этерифицированы с глицерином. ТГ бывают:

  • а) среднецепочечными при этерификации С 12-С 14 ЖК;
  • б) длинноцепочечными при образовании эфиров с С16—С18 ЖК и
  • в) очень длинноцепочечными как С24-С26. Физиологично в ТГ этерифицированы ЖК только с четным числом атомов углерода. Индивидуальные ТГ с разной константой скорости реакции обеспечивают субстратами для наработки энергии in vivo все клетки при реализации разных биологических функций и биологических реакций, включая наиболее энергоемкую биологическую функцию локомоции. И если в плазме крови морской свинки, у человека и кролика, преобладают длинноцепочечные С 16-С 18 ЖК при низком содержании среднецепочечных ТГ, в ТГ плазмы крови лошади высоко содержание длинноцепочечных С16:0, С16:1 и С18:0, 08:1 и 08:2 ЖК. Одновременно много и среднецепочечных ТГ, в которых этерифицирована 04:0 миристиновая НЖК, 02:0 лауриновая НЖК и короткоцепочечных НЖК — 00:0 каприновая и С8:0 каприловая ЖК.

Триглицериды

нэжк

2-Моноацилглицерин

Рис.2.2. Гидролиз ТГ при действии панкреатической липазы, постгепариновой липопротеинлипазы и печеночной глицеролдгидролазы —

основа классификации ТГ и ЛПОНП

Несмотря на высокие аналитические качества газовой хроматографии, каждый из пиков на хроматограмме индивидуальным ТГ часто не является; пик — это сумма атомов углерода в трех цепях ЖК + три атома углерода глицерина. Позиционное различие этерификации двух ЖК с первичными и одной со вторичной спиртовой группой методом газовой хроматографии различить удается не всегда. Меньшее числа атомов углерода в среднецепочечных ТГ инициирует более активное взаимодействие глицеридов с бислоем ФХ, особенно на границе вода:воздух. При инкубации среднецепочечных ЖК с длинноцепочечным ТГ как стеарил-стеарил-стеарат (ССС) в присутствии липаз происходит изменение ЖК; прослежено это при использовании метода дифференциальной, сканирующей калориметрии.

ЖК этерифицированы и в иные глицериды — в ФЛ; они в полной мере определяют и их физико-химические параметры. Полярные ФХ (тоже эфиры глицерина) формируют моно- и бислойные структуры если длина ЖК в ФЛ не менее С16 и не более С20. Это в равной мере относится ко всем ЖК: НЖК, МЖК, ННЖК и ПНЖК. В зависимости от состава ЖК, изменяются физико-химические параметры, как плазматической мембраны клеток, так и бислойных, монослойных мембран внутриклеточных органелл. Физико-химические особенности полярных ФЛ и спирта ХС в монослойных структурах во многом определяет активность биохимических превращений липидов в переносе ЖК в составе ЛПВП, ЛПНП и ЛПОНП, рис. 2.3. Они же определяют и активное поглощение клетками ЖК в составе лигандных ЛПВП, ЛПОНП и ЛПНП.

«Спектр» ТГ в плазме крови морской свинки (слева) и лошади (справа) по числу атомов углерода в ЖК. Chol — холестерин. По оси

Рис. 2.3. «Спектр» ТГ в плазме крови морской свинки (слева) и лошади (справа) по числу атомов углерода в ЖК. Chol — холестерин. По оси

абсцисс — температура колонки

Каждый из ТГ обладает специфичными физико-химическими свойствами, кинетическими параметрами липолиза — гидролиза последовательно одной ЖК, двух и трех ЖК при действии разных липаз на ТГ, ДГ и МГ. ТГ отличает стерическая, пространственная форма молекулы, расположение в пространстве трех цепей ЖК. В силу этого липазы, которые гидролизуют ТГ, в частности, постгепариновая липопротеинлипаза (ЛПЛ) обладает позиционной специфичностью. Даже для ТГ, в которых с глицерином этерифицированы всего-то С 16:0 пальмитиновая НЖК и С18:1 олеиновая МЖК, характерны явные пространственные различия. Рис. 2.4. отображает стерические формы эфиров глицерина только с пальмитиновой НЖК и олеиновой МЖК в зависимости от позиции их этерификации.

Стерические различия молекул ТГ

Рис. 2.4. Стерические различия молекул ТГ: пальмитоил-олеил-пальмитат (ПОП), ниже олеил-пальмитоил-олеат (ОПП) и еще ниже олеил-

пальмитоил-олеат (ОПО)

Кинетические параметры биохимических реакций взаимодействия каждой ЖК со спиртами (глицрином и ХС) являются разными. В силу этого липаза поджелудочной железы в тонком кишечнике гидролизует в ТГ эфирную связь только с первичными спиртовыми группами в позиции sn-1 и sn-З и не может гидролизовать связь ЖК с вторичной группой в sn-2. В силу этого энтероциты молекулу ТГ из содержимого тонкого кишечника всасывают в форме трех частей: а) НЭЖК из позиции sn-1; б) НЭЖК из sn-З и в) 2-моноацилглицерол — негидролизованная ЖК в sn-2. В энтероците происходит этерификация трех частей с воссозданием ТГ, какими они были в пище. И если в цитоплазме энтероци-тов в sn-1 и sn-З возможна замена (изомеризация) одних ЖК на иные экзогенные НЭЖК, ЖК в sn-2 остается той же, что была в пище. Проследить это можно как энтероцитах, в гепатоцитах, так и в составе ЛПОНП. В большей мере позиционная специфичность характерна для ЛПЛ в плазме крови; в ТГ в ЛПОНП липаза освобождает одну ЖК в форме НЭЖК, предпочтительно из sn-1.

НЭЖК, которая освобождается при гидролизе, связывает альбумин; полярные диглицериды, в рамках тройственного ассоциата ЛПВП+БППЭХ +ЛПОНП переходят в состав ЛПВП: ранние в филогенезе ЛПВП состоят только из полярных липидов. В ЛПВП иной фермент — диацилглицеролгидролаза гидролизует диглицериды с образованием НЭЖК и моноглицерида. Далее моноацилглицеролгидролаза гидролизует моноглицериды до НЭЖК + глицерин. Спирт глицерин постоянно присутствует в плазме крови, но в малой концентрации. Глицерин является, в частности, субстратом для этерификации в ТГ ЖК, которые синтезированы эндогенно, in situ de novo. Использован глицерин также и в реакциях глюконеогенеза. В плазме крови, в составе ЛПВП присутствуют диглицериды и моноглицериды; в полярных по структуре Л П ВП не может быть ТГ.

Лаборатории клинической биохимии не определяют содержание ТГ; методически это сложно, практически невыполнимо. Вместо ТГ биохимические анализаторы измеряют содержание глицерина; когда авторы говорят о наличии ТГ в ЛПВП, на самом деле анализатор определяет полярные ди- и моноглицериды, а не ТГ. При гидролизе ТГ в составе ЛПОНП, с полярными диглицеридами в ЛПВП по градиенту концентрации переходит и полярный ХС. Освобождается он из монослоя ФХ+ХС на поверхности массы ТГ в составе ЛПОНП. Поэтому при активном гидролизе ТГ в ЛПОНП, одновременно происходит повышение иХС-ЛПВП. В обратном направлении, из ЛПВП в ЛПОНП переходят ПНЖК в форме поли-ЭХС; неполярные поли-ЭХС синтезированы в ЛПВП in situ de novo. Стерические различия характерны не только для гетерогенных ТГ, которые содержат разные ЖК, но и для гомогенных ТГ, в которых этерифицированы три одинаковые НЖК или олеиновые МЖК, рис. 2.5.

Физико-химические различия гидролиза НЭЖК из sn-1 и sn-З и отсутствие липолиза в sn-2 дали нам основание дифференцировать ТГ на основании ЖК, которая этерифицирована в sn-2. Эта ЖК не подвергается гидролизу липазами ни в тонком кишечнике, ни в кровотоке, ни в гепатоцитах при оптимизации экзогенных ЖК. Мы разделяем разные по функции пальмитиновые, олеиновые, линолевые и линоленовые ТГ. Образуют их энтероциты; они реализуют реэтерификацию в зп-1 и бп-З глицерина тех ТГ, которые содержала пища. Соотношение в лимфе пальмитиновых, олеиновых, линолевых и линоленовых ТГ является тем же, что и в пище. Энтероциты не изменяют ни спектр, принятых с пищей ЖК, ни соотношение ТГ, в которые ЖК этерифицированы. ТГ, которые лежат на тарелке, без каких-либо изменений оказываются включенными в состав ХМ, в эндоплазматическую сеть гепатоцитов и в секретиро-ванные ими ЛПОНП.

Стерические различия гомогенных ТГ как пальмитоил-пльмитоил-

Рис. 2.5. Стерические различия гомогенных ТГ как пальмитоил-пльмитоил-

пальмитат (ППП) и олеил-олеил-олеат (ООО)

В силу лимитированного гидролиза ТГ in vivo животная пища на тарелке диктует нам, Homo sapiens, все параметры превращения ЖК in vivo:

  • а) в составе каких ТГ экзогенные ЖК будут in vivo перенесены в составе ХМ и поглощены гепатоцитами;
  • б) как будет происходить оптимизация экзогенных ЖК в гепатоцитах;
  • в) каковы будут параметры депонирования ЖК в форме ТГ в ВЖК или адипоцитах;
  • г) каковы будут кинетические параметры освобождения НЭЖК при активации липолиза и
  • д) сколь эффективно и быстрым будет происходить окисление ЖК в митохондриях клеток и какова будет наработка АТФ. В основу всех алиментарных, не генетически обусловленных форм ГЛП, заложено нарушение биологической функции трофологии, функции питания, биологической реакции экзотрофии, внешнего питания. Состав ЖК этерифи-цированных в ТГ, вместе с функцией инсулина in vivo, определяет и то, сколь длительное время ТГ останутся депонированными в ВЖК или в адипоцитах, и сколь просто будет освободить их из жировых клеток в форме полярных НЭЖК.

И филогенетически ранние ВЖК сальника и поздние в филогенезе подкожные адипоциты являются жировыми клетками; характеризует их следующее.

  • 1. Жировые клетки поглощают ЖК путем эндоцитоза неполярных ТГ в составе ЛП.
  • 2. Длительно, активно, при действии семейства белков перелипинов, сохраняют ТГ в форме физиологичных, малых капель в цитозоле, а порой афизиологично в форме одной большой капли, которая занимает почти весь объем цитоплазмы.
  • 3. ВЖК и адипоциты освобождают ЖК в форме полярных НЭЖК; из межклеточной среды их поглощают клетки.

При перегрузке ТГ и формировании эндоплазматического стресса, ВЖК на уровне ПС начинают секретировать гуморальный медиатор лептин. Он компенсаторно активирует липолиз в ВЖК, уменьшает содержание ЖК в форме ТГ и повышает концентрацию НЭЖК в межклеточной среде и плазме крови. В адипоцитах эту функцию уже на уровне организма исполняет филогенетически более поздний гуморальный медиатор паракринных сообществ — адипонектин. Лептин активирует липолиз и в подкожных адипоцитах с целью — освободить клетки от избытка депонированных в них ТГ. Филогенетически и ВЖК и адипоциты являются производными от клеток РСТ; потенциально они всегда готовы реализовать биологическую функцию эндоэкологии, биологическую реакцию воспаления. В жировых клетках физиологичные и афи-зиологичные процессы в жировых клетках — ВЖК и адипоцитах определены физико-химическими параметрами ЖК, которые этерифициро-ваны в ТГ.

Перенос экзогенных ЖК в форме ТГ — в липидных каплях в лимфе

в сформированных в энтероцитах первичных ХМ

Согласно филогенетической теории общей патологии, с ранних ступеней филогенеза единое ПС энтероцитов, как и каждое ПС клеток, состоит из трех функционально разных пулов:

  • а) специализированные клетки — энтероциты, которые всасывают экзогенные субстраты, в частности, НЭЖК, 2-моноацилглицерид и ре-синтезируют экзогенные ТГ;
  • б) локальный перистальтический насос — артериола мышечного типа, которая осуществляет перфузию межклеточную среду в ПС и
  • в) пул функционально гетерогенных клеток РСТ. Они реализуют биологические функции трофологии, гомеостаза, биологическую функцию эндоэкологии и, вместе с локальным перистальтическим насосом, биологическую функцию адаптации. Депонирование ТГ энтероциты осуществляли в клетках РСТ, из которых на ступенях филогенеза сформировались ВЖК. Каким же образом гидрофобные ТГ, образованные в энтероцитах, оказываются в ВЖК в рамках одного ПС клеток?

Для переноса ТГ из энтероцитов в ВЖК и депонирования, мы полагаем, на самых ранних ступенях филогенеза в ПС произошло анатомическое единение канальцев эндоплазматической сети двух клеток — энтероцитов и жировых клеток — ВЖК; так, мы полагаем, произошло образование наиболее раннего прообраза лимфатической системы. Мы полагаем, что прообразом системы лимфотока in vivo явилось формирование из канальцев эндоплазматической сети двух клеток — энтероцитов и ВЖК как межклеточного, локального протока. Так, мы полагаем, сформироваался перенос экзогенных ЖК в форме гидрофобных ТГ между функционально разными клетками в рамках одного ПС энтероцитов. При этом не потребовалось переносить гидрофобные ТГ через гидрофильную межклеточную среду в ПС.

Как и в канальцах эндоплазматической сети, формирование из ТГ первичных ХМ осуществил микросомальный белок переносящий триглицериды. Происходит это при реализации биологических функций трофологии, гомеостаза, несколько позже биологической функции эндоэкологии и биологической функции адаптации. Далее ВЖК гидролизуют ТГ и освобождают НЖК+МЖК в форме НЭЖК в пул межклеточной среды; из этого пула ЖК пассивно, по градиенту концентрации поглощают все клетки. Естественно, на ступенях филогенеза произошло существенное усложнение системы лимфотока. Однако с самых ранних ступеней филогенеза и по настоящее время перенос гидрофобных ТГ в форме липидных капель, сформированных МБПТ (в форме предшественников ХМ), происходит на всем протяжении лимфотока. Из ductus thoracicus лимфа со всеми экзогенными ЖК в форме ХМ, изливается в вену. И только в кровотоке при действии апоВ-48 происходит синтез вторичных хХМ, которые формируют апоЕ/В-48 лиганд.

МБПТ в канальцах эндоплазматической сети из экзогенных, неполярных ТГ формирует «липидные капли», наподобие того, как большое семейство белков перилипинов формируют их в цитоплазме жировых клеток. Большие конгломераты «липидных капель», рис. 2.6, апоВ-48 организует уже в кровотоке. АпоВ-48 это изоформа апоВ; апопротеин содержит только 48% аминокислотных остатков, из которых сформирован полипептид апоВ-100. По сравнению с апоВ-100, апоВ-48:

  • а) содержит меньше доменов из гидрофобных остатков аминокислот с а-спиральной структурой, которая предназначена для связывания гидрофобных ТГ и
  • б) не имеет собственного домена-лиганда. Показано, что слабой способностью связывать гидрофобные ТГ, обладает и апоВ-24, но не апо с меньшей подлине полипептидной цепью.

После перехода лимфы в кровоток, апоВ-48, не имея домена-лиганда, связывается с циркулируюим в крови апоЕ (физиологичный фенотип ЕЗ/ЕЗ), формируя в ХМ кооперативный апоЕ/В-48 лиганд. Одновременно гепатоциты выставляют на плазматическую мембрану апоЕ/В-48 рецепторы. После гидролиза части ТГ в составе ХМ при действии ЛПЛ и ее кофактора апоС-И, формируется активное положение апоЕ/В-48 лиганда и физико-химическое взаимодействие апоЕ/В-48 лиганд<->рецептор.

Липидная

Микросомальный белок, переносящий триглицериды

Рис. 2.6. Микросомальный белок, переносящий триглицериды (МБПТ), в эндоплазматической сети энтероцитов формирует «липидные капли» ТГ. Далее они оказываются в лимфотоке как предшественники ХМ, которые в окончательной форме в крови формирует апоВ-48

Для формирования активного положения апоВ-48 и образования кооперативного апоЕ/В-48 лиганда, необходимо гидролизовать из «липидных капель» в ХМ существенно большее количестов ТГ, чем для формирования активной конформации апоВ-100 в ЛПОНП и апоЕ/В-100 лиганда, рис. 2.7. Все ХМ, сформированные энтероцитами, активно поглощают гепатоциты. Липаза в канальцах эндоплазматической сети ге-патоцитов, как и панкреатическая липаза в содержимом тонкого кишечника, гидролизует экзогенные ТГ: липаза освобождает две НЭЖК из зп-1 и 8П-3; вп-2 — остается в форме моноацилглицерина. Далее следует физиологичная оптимизация экзогенных ЖК; в цитоплазме гепатоцитов в органеллах, именуемых пероксисомы; совместно действуя (3-, а- и со-оксидазы окисляют все афизиологичные ЖК.

В пероксисомах при окислении афизиологичных экзогенных ЖК молкулы АТФ не образуются; происходит наработка только килокалорий тепла. Искусственными ЖК с ароматическими кольцами в цепи, в неполярной форме эфиров со спиртами (этиловый, изопропиловый спирт) являются гиполипидемические препараты — фибраты. У крыс действие и окисление их в пероксисомах происходит столь активно, что может привести к гипертрофии органелл и гепатомегалии. Если при окислении очень длинноцепочечных ЖК формируются фрагментов ЖК, которые можно окислить в митохондриях и превратить в ацетил-КоА, члены большого семейства липипдсвязывающих белков цитозоля переносят их к митохондриям. Полагают, что при метаболизме в пероксисо-мах очень длинноцепочечных ЖК (С26) с большим числом ДС может происходить и образование С20:4 Арахи П НЖК.

Структура ХМ в лимфе; капли ТГ сформированы при действии МБПТ в эндоплазматической сети энтероцитов и ассоциированные в

Рис. 2.7. Структура ХМ в лимфе; капли ТГ сформированы при действии МБПТ в эндоплазматической сети энтероцитов и ассоциированные в

макрокомплексы при действии апоВ-48

Физиологично секретированные гепатоцитами пальмитиновые + олеиновые ЛПОНП поглощают только инсулинозависимые клетки в форме ли-гандных ЛПОНП путем апоЕ/В-100 эндоцитоза. Физиологично ни пальмитиновые, ни оленовые ЛПОНП одноименными Л ПНП не становятся. Гепа-тоциты секретируют ЛПОНП, которые не имеют активного положения апоВ-100 лиганда; вызвано это физиологичной перегрузкой их ТГ. В крови постгепариновая Л ПЛ+апоС-II, гидролизует в пальмитиновых и олеиновых ЛПОНП физиологично избыточно количество ТГ. Когда в связи с апоВ-100 остается оптимальное количество ТГ, апоВ-100 резко изменяет конфомацию (пространственную форму) и выставляет на поверхность ЛПОНП лиганд. Только инсулинозависимые клетки поглощают пальмитиновые и олеиновые лигандные ЛПОНП путем апоЕ/В-100 эндоцитоза. Чем выше отношение пальмитиновые: олеиновые

ЛПОНП в гепатоцитах и плазме крови, тем более длительно после еды продолжается постпрандиальная ГЛП и наоборот.

Когда пальмитиновые и олеиновые ЛПОНП содержат высокое содержание таких ТГ как пальмитоил-пальмитоил-олеат (ППО), олеил-пальмитоил-пальмитат (ОПП) и пальмитоил-олеил-пальмитат (ПОП), гидролиз ТГ происходит особенно медленно. Безлигандные ЛПОНП долго циркулируют в крови, поскольку клетки не могут их поглотить. При циркуляции в крови они медленно превращаются в безлигандные пальмитиновые ЛПНП и начинают подвергаться разным химическим реакциям «модификации». В крови афизиологичных, пальмитиновых ЛПНП бывает больше, чем физиологичных линолевых + линоленовых ЛПНП. И когда ПНЖК в форме поли-ЭХС переходят из ЛПВП при действии БППЭХ, они попадают в большой пул афизиологиных пальмитиновых ЛПНП.

Диагностическое значение ХС-ЛПНП состоит в том, что его величина эквимольно отражает содержание в плазме крови ПНЖК в форме поли-ЭХС в составе ЛПНП. Чем выше ХС-ЛПНП, тем больше ПНЖК (поли-ЭХС) циркулируют в плазме крови и их не могут поглотить клетки. Физиологично ПНЖК в форме поли-ЭХС из состава ЛПВП переходят в физиологичный малый пул линолевых+линоленовых ЛПОНП—>ЛПНП. Будучи меньшими по размеру и более гидрофобными, поли-ЭХС вытесняют ТГ из связи с апоВ-100, активируя, таким образом, липолиз в ЛПНП при действии печеночной глицеролгидролазы (ПГГ) и ее кофактора апоС-Ш. Когда апоВ-100 связал оптимальное количество поли-ЭХС, он меняет конформацию и выставляет на поверхность ЛПНП апоВ-100 лиганд. Связывая лиганд своими рецепторами, все клетки активно поглощают ЛПНП со всеми переносимыми ими ЖК в форме поли-ЭХС.

Когда же в афизиологичных условиях поли-ЭХС из Л П ВП физиологично переходят в большой пул афизиологичных пальмитиновых ЛПНП, они не могут инициировать активную конформацию апоВ-100 и поглощение ЛПНП клетками. Все поли-ЭХС смешиваются с массой пальмитиновых ЛПНП, понижая «биодоступность» для клеток ПНЖК. Хронический дефицит в клетках ПНЖК — патогенетическая основа атеросклероза. Утилизация же массы безлигандных пальмитиновых ЛПНП со всеми переносимыми ими ПНЖК, физиологично происходит в инсулинозависимых клетках Купффера и частично в интиме артерий эластического типа. В интиме располагается филогенетически ранний пул оседлых макрофагов — пул сбора и утилизации биологического «мусора» из внутрисосудистой межклеточной среды. В процессе неполной утилизации филогенетически ранними оседлыми макрофагами безлигандных ЛПНП, происходит формирование афизиологичного атероматоза, пенистых клеток — макрофагов с развитием коронаросклероза.

Аналитическая недостоверность измерения и диагностическое

значение ХС-ЛПНП

С позиций филогенетической теории общей патологии, из изложенного выше следует.

  • 1. ЛПНП и ЛПОНП — филогенетически и функционально разные ЛП; все превращения ЛПНП в филогенезе сформировались ранее синтеза инсулина; гормон действия на ЛПНП не оказывает. Инсулин не может прямо повлиять на перенос в ЛПНП и поглощение клетками ННЖКи ПНЖК. В отличие от ЛПНП:
    • а) поглощение гепатоцитами ХМ и ЛПОНП всеми инсулинозависимыми клетками регулирует ИНС;
    • б) формирование в гепатоцитах эндогенной пальмитиновых и олеиновых ТГ тоже;
    • в) все НЖК+МЖК в ЛПОНП поглощают клетки путем апоЕ/В-100 эндоцитоза. В силу этого, синдром ИР является причиной гипертриглице-ридемии и гипергликемии.
  • 2. В силу филогенетического различия пальмитиновые и олеиновые ЛПОНП, которые составляют более 80% всего количества, в ЛПНП не превращаются. Физиологично только линолевые и линоленовые ЛПОНП, что меньше 10% всех ЛПОНП, превращаются в ЛПНП. В течение 5-6 часов после секреции гепатоцитами в кровь пальмитиновых и олеиновых ЛПОНП, постгепариновая Л ПЛ+апоС-II гидролизует физиологичное избыточное количество ТГ. Ассоциация апоВ-100 с оптимальным количеством ТГ, инициирует формирование активной конформации апоВ-100 и выставление на поверхность апоЕ/В-100 кооперативного лиганда. Далее все зависимые от инсулина клетки поглощают пальмитиновые и олеиновые лигандные ЛПОНП путем апоЕ/В-100 эндоцитоза. Физиологично через 5-6 часов после еды в крови нет ЛПОНП, которые содержат пальмитиновые и олеиновые экзогенные ТГ.
  • 3. Среди параметров ЛП, ХС-ЛПНП в физиологичных условиях является наиболее стабильным. Количество линолевых и линоленовых ЛПОНП, которые секретируют гепатоциты, является субстратзависи-мым и меняется мало. Физиологично различие ХС-ЛПНП определено содержанием в пище, главным образом, растительных масел. Превращение линолевых и линоленовых ЛПОНП в ЛПНП в крови происходят медленно в течение суток. Инициирует этот процесс печеночная ЛПЛ+апоС-Ш; они удаляют из ассоциации с апоВ-100 физиологично избыточное количество ТГ. Однако основное значение при образования линолевых и линоленовых ЛПНП имеет переход из ЛПВП поли-ЭХС; инициирует переход БППЭХ. Размеры молекулы поли-ЭХС на '/, меньше ТГ, а гидратированная плотность больше. При замещении в ЛПОНП части ТГ на поли-ЭХС, размер ЛПОНП становятся меньше, плотность их увеличивается и они медленно, превращаются в линолевые и линоленовые ЛПНП.

В тройственном ассоциата ЛПОНП+ЛПВП+БПЭХ более гидрофобные поли-ЭХС из состава ЛПВП переходят в линолевые и линоленовые ЛПОНП; физиологично скорость перехода поли-ЭХС из ЛПВП в ЛПОНП является низкой. Определяют ее медленное образование в ЛПВП поли-ЭХС; реакцию катализирует аминоФЛхолестерин ацил-трансфераза. После приема пищи, клетки поглощают из крови все пальмитиновых и олеиновые ЛПОНП в течение 5-6 часов; параметры же гидролиза ТГ в лиинолевых и линоленовых ЛПОНП—> ЛПНП, при переходе поли-ЭХС из ЛПВП в состав ЛПНП занимает сутки и более.

  • 4. В физиологичных условиях величина ХС—ЛПНП определена количеством в пище линолевой и линоленовой ННЖК в форме ТГ. Эквимольная замена подсолнечного, рапсового, кукурузного, хлопкового, льняного масла на оливковое понижает ХС-ЛПНП. Такое же действие оказывает и повышение в пище со-3 Эйкоза, Докоза и со-6 Арахи. При этом большее количество ПНЖК в форме поли-ЭХС переходят из состава ЛПВП в ли-нолевые и линоленовые ЛПОНП. Они формируют активную конформацию апоВ-100, образование лиганда и поглощение лигандных ЛПНП клетками путем апоВ-100 эндоцитоза. Уменьшение количества животной пищи, замена ее на углеводы снижает ХС-ЛПНП.
  • 5. Точно определить концентрацию ХС-ЛПНП в плазме крови можно только при физиологичном уровне ТГ. Если в плазме крови содержание ТГ выше 2 ммоль/л, мы всегда получим завышение ХС-ЛПНП по причине того, что будет определена сумма ХС-ЛПНП+ХС-пальмитиновыхЛПНП. Поскольку гепатоциты секретируют пальмитиновых и олеиновых ЛПОНП в 10-15 раз больше, чем линолевых и линоленовых, нарушение поглощения клетками всего-то нескольких процентов пальмитиновых ЛПОНП, формирование из них пальмитиновых ЛПНП повысит ХС-ЛПНП.
  • 6. Гепатоциты секретирую все ЛПОНП с неактивной конформацией апоВ-100 и отсутствием на поверхности ЛП лиганда. Все ЛПОНП при секреции функционально перегружены ТГ; все они являются прелиган-дными — безлигандными. Активная конформация белка не бывает ни начальной, ни конечной; она всегда промежуточная и всегда динамичная. Клетки поглотят пальмитиновые и олеиновые ЛПОНП только после того, как сформируются апоЕ/В-100 лиганды, которые клетки свяжут одноименными рецепторами. Прелигандные (безлигандные) ЛП клетки поглощать не могут.
  • 7. Для формирования лиганда в пальмитиновых и олеиновых ЛПОНП, постгепариновая Л ПЛ+кофактор апоС-П активируют гидролиз ТГ связанных с апоВ-100. После гидролиза НЭЖК связывает альбумин; 2-моноацил глицерин спонтанно (при действии БППЭХ) переходит в ЛПВП. Когда в ассоциации с апоВ-100 остается оптимальное количество ТГ, апоВ-100 принимает активную конформацию и формирует на поверхности кооперативный апоЕ/В-100 лиганд. Связывая лиганды апоЕ/В-100 рецепторами, инсулинозависимые клетки физиологично поглощают все олеиновые и пальмитиновые ЛПОНП. После первого этапа гидролиза в крови остаются только линолевые и линоленовые ЛПОНП.
  • 8. В линолевых и линоленовых ЛПОНП иной фермент ПГГ+ апоС-III гидролизуют избыточное количество линолевых и линоленовых ТГ. Замещение в ассоциации с апоВ-100 линолевых и линогеновых ТГ на более гидрофобные, меньшие поли-ЭХС, инициирует активную конформацию апоВ-100 и одноименного лиганда. Большинство клеток in vivo поглощают линолевые и линоленовые ЛПНП, которые переносят ННЖК и ПНЖК, путем апоВ-100 эндоцитоза.
  • 9. Чем выше отношение а) олеиновая МЖК/пальмитиновая НЖК,
  • б) отношение олеиновые/пальмитиновые ТГ и в) олеиновые/пальмитиновые ЛПОНП в плазме крови, тем ниже ХС-ЛПНП, а гиперТГ менее выражена и менее длительная. Из последовательности индивидуальных пальмитиновых и олеиновых ТГ, которая приведена выше можно понять, чем более выражен «сдвиг влево», в сторон более насыщенных ТГ, вплоть до ППП, тем выше ХС-ЛПНП. И наоборот, чем более выражен сдвиг вправо, с преобладанием олеиновых ТГ, вплоть до ООО, тем менее значительной и длительности будет гипертриглицеридемия и ниже ХС-ЛПНП. Короче говоря, чем больше пальмитиновой НЖК в пище, тем более высоким оказывается ХС-ЛПНП. Каковы же механизмы, которые определяют столь важное для диагностики взаимоотношение содержания в пище пальмитиновой НЖК и ХС-ЛПНП?
  • 10. Если гепатоциты синтезируют больше олеиновых ЛПОНП, все процессы в ЛП протекают физиологично и быстро; при активном гидролизе и оптимальном количестве ТГ в ассоциации с апоВ-100, апо принимает активную конформацию и формирует апоЕ/В-100 лиганд. Связывая его апоЕ/В-100 рецепторами на плазматической мембране, инсулинзависимые клетки поглощают олеиновые и пальмитиновые ЛПОНП; в крови при этом остаются только линолевые и линоленовые ЛПОНП.

Если же гепатоциты секретируют в кровь преимущественно пальмитиновые ЛПОНП, в которых доминируют пальмитиновые ТГ как ППП и ППО и олеиновые ТГ как ПОП; это явно не оптимальный субстрат для постгепариновой ЛПЛ+апоС-П. Гидролиз пальмитиновых ТГ происходит с низкой константой скорости реакции; избыток связанных апоВ-100 триглицеридов не уменьшается, апо не может принять активную конформацию, не может сформировать апоЕ/В-100 лиганд. Безли-гандные ЛПОНП клетки физиологично поглощать не могут. В крови остается много пальмитиновых ЛПОНП.

Через 5—6 часов после приема пищи в крови физиологично остаются только линолевые и линоленовые ЛПОНП, а афизиологично — еще и пальмитиновые Л ПНП. Количество последних определено; а) высоким содержанием в пище пальмитиновой НЖК и б) резистентностью in vivo к действию инсулина. Если при высоких цифрах ХС-ЛПНП в плазме крови повышено содержание ТГ, вне сомнения, это не физиологичный ХС-ЛПНП, ПНЖК в форме поли-ЭХС. Это неэтерифицированный ХС монослоя пальмитиновых ЛПОНП с гидратированной плотностью равной Л ПНП. Физиологичным ХС-ЛПНП может быть при нормотриглице-ридемии. При лечения смешанной ГЛП внимание, в первую очередь, надо уделить снижению ТГ; в большинстве случаев снижение ХС-ЛПНП последует за нормализацией ТГ. Если у пациента гипертриглицеридемия сочетается с выраженной гипергликемией, рационально отследить вначале понижение уровня ТГ; снижение гипергликемии произойдет само собой.

Избыток в пище пальмитиновой НЖК — нарушение биологической

функции трофологии и патологии сердечно-сосудистой системы

В 1988 году D. Reaven обратил внимание на то, что патогенез сердечно-сосудистых заболеваний, включая атеросклероз и метаболический синдром, объединяет много общего с синдромом ИР и ожирением. Предложенная нами филогенетическая теория общей патологии, рассмотрение патологических процессов с позиций биологических функций и биологических реакций, сформировала для этого биологическое обоснование. «Метаболические пандемии», болезни «цивилизации», мы полагаем, являются не нозологическими формами заболевания с действием определенного этиологического фактора, а нарушением биологических функций и биологических реакций. Происходит это при действии неблагоприятных факторов внешней среды. При метаболических пандемиях, основу патогенеза составляет нарушение биологической функции трофологии, функции питания, биологической реакции экзотрофии.

В патогенезе всех «метаболических пандемий» задействовано воздействие внешней среды: это — афизиологичное содержание в пище НЖК, в первую очередь пальмитиновой НЖК и транс-форм МЖК. Оно изменяет состав и структуру пальмитиновых, олеиновых, линолевых и линоленовых ТГ, нарушает перенос их в составе одноименных Л ПОН П, линолевых, линоленовых и афизиологичных пальмитиновых ЛПНП. Воздействие внешней среды определяет и раздельное, рецепторное поглощение инсулинозависмыми клетками ЛПОНП путем апоЕ/В-100 и ЛПНП всеми клетками при апоВ-100 эндоцитозе.

Согласно филогенетической теории общей патологии, формирование на разных ступенях филогенеза биологической функции более ранних ЛПНП и более поздних ЛПОНП, дает основание говорить и о раздельном участии их и в становлении патологических процессов. При этом вклад в формирование «метаболических пандемий», нарушений переноса НЖК+МЖК в составае филогенетически более поздних инсулинозависимых ЛПОНП является существенно более значимым, по сравнению с афизиологичной ролью в патогенезе филогенетически более ранних ЛПНП. Это касается как переноса ПНЖК в составе ЛПНП, так и поглощения их клетками путем апоВ-100 эндоцитоза.

Вся патология ЛПНП, кроме семейной гиперхолестеринемии, ГЛП фенотипа II а, инициирована, в первую очередь, афизиологичными изменениями, которые происходят в ТГ в составе филогенетически поздних ЛПОНП; основу ее составляет развитие гипертриглицеридемии. При всех фенотипах (типах) ГЛП, кроме ГЛП фенотипа Па — семейная гиперхоле-стернемия, при гипертриглицеридемии, повышение содержания ХС-ЛПНП является вторичным. Основное внимание в диагностике «метаболических пандемий» рационально уделять изменениям метаболизма ЖК и количественным параметрам ТГ и только при нормализации содержания ТГ обратить внимание на концентрацию ХС.

Только небольшую часть поглощенной экзогенной глюкозы пищи перипортальные, инсулинозависимые гепатоциты и поперечнополосатые миоциты используют в синтезе гликогена и депонируют гидрофильный полимер глюкозы в гранулах цитозоля. Различие депонирования гликогена между гепатоцитами и иными клетками in vivo состоит в том, что все клетки используют депонированную глюкозу сами. Гепатоциты же, реализуя биологическую функцию адаптации, биологическую реакцию стресса или биологическую реакцию компенсации, способны гидролизовать гликоген и освобожденную глюкозу секретировать в межклеточную среду для поглощения ее другими клетками, реализации биологической функции гомеостаза и функции компенсации.

Содержание в плазме крови ХС определять более привычно, но оно в большинстве клинических ситуаций повышается вторично, являясь производным от уровня ТГ, от физиологичного или афизиологичного изменения метаболизма ЖК.

  • 1. В системе ЛП спирты глицерин и ХС исполняют in vivo единую функцию: они превращают полярные ЖК в их неполярную форму; спирт глицерин этерифицирует НЖК, МЖК, ННЖК, а более гидрофобный ХСэте-рифицирует только ПНЖК
  • 2. При этом количество эфиров ЖК со спиртом глицерином, в форме глицеридов in vivo на несколько порядков превосходит количество эфиров со спиртом ХС, включая моно-ЭХС и поли-ЭХС.
  • 3. Кроме того, большинство эфиров ЖК со спиртом глицерином, включая гидрофобные ТГ, локализованы в клетках, в то время как большинство эфиров ЖК со спиртаом ХС локализовано вне клеток, включая наружный монослой плазматической мембраны клеток. Содержение ХС в составе ЛПВП в процессе реверсивного оттока ХС от каждой из клеток и исполняя функции переноса ЖК в составе Л П в межклеточной среде и поглощения клетками ЖК — это тоже внеклеточный процесс.

Пальмитиновый и олеиновый варианты метаболизма in vivo жирных

кислот и наработка макроэргического АТФ

Нарушение поглощения клетками ЛПНП со всеми переносимыми ими ПНЖК путем апоВ-100 эндоцитоза, может быть в двух формах:

  • а) первичная, структурно обусловленная, врожденная патология апоВ-100рецептора и накопление в крови постлигандных линолевых и лино-леновых ЛПНП с формированием ГЛП фенотипа II а, при выраженном увеличении ХС-ЛПНП и физиологичном, даже сниженном, содержании ТГ и
  • б) вторичная ГЛП типа II б при функциональном накоплении в крови афизиологичных прелигандных, малых, плотных пальмитиновых ЛПНП с формирование низкой «биодоступности» для клеток линолевых и лино-леновых ЛПНП, повышением в плазме крови содержения ХС-ЛПНП и ТГ. В клетках при этом развивается дефицит ПНЖК и медленно формируется атеросклероз и атероматоз. В первом случае в интиме артерий преобладает поражение артерий эластического типа по типу атероматоза, а при втором — по типу атеротромбоза. Можно сказать, что следствием нарушение функции ЛПНП и апоВ-100 активного эндоцитоза, в первую очередь, являются два параллельных процесса: а) развитие атеросклероза по причине дефицита в клетках ПНЖК и б) атероматоза как следствие «утилизации» высокого содержания в крови афизиологичных, малых, плотных, пальмитиновых ЛПНП.

Преобладание в плазме крови в постпрандиальном периоде ГЛП после приема пищи, а далее и потоянно, пальмитиновых Л ПОН П над олеиновыми, которые клетки поглощают путем апоЕ/В-100 эндоцитоза, обеспечивают митохондрии всех клеток не оптимальным субстратом (пальмитиновой НЖК) для наработки энергии, синтеза АТФ. Следствием нарушения метаболизма in vivo пальмитиновых, олеиновых ТГ и одноименных ЛПОНП является отчасти и метаболический синдром, формирование ИР и развитие ожирения. Физиологично in vivo все клетки реализуют олеиновый вариант метаболизма НЖК+МЖК; при этом митохондрии для наработки АТФ окисляют, главным образом, со-9 С18:1 эндогенную олеиновую МЖК.

При синдроме ИР клетки in vivo вынуждены реализовать пальмитиновый вариант метаболизма НЖК+МЖК, при котором митохондрии формируют АТФ, окисляя, главным образом, пальмитиновую НЖК. При этом в организме формируется постоянный, потенциальный дефицит энергии — недостаточная наработка АТФ. Дефицит энергии in vivo испытывают одновременно все клетки, несмотря на физиологичное насыщение тканей 02. Основное следствие патологии ЛПОНП — дефицит энергии (образования АТФ) в каждой из клеток по причине окисления митохондриями преимущественно пальмитиновой НЖК — физиологичного, но не оптимального по кинетическим параметрам субстрата.

Функциональная роль более ранних в филогенезе ЛПНП и поздних на ступенях филогенеза ЛПОНП является разной; столь же различается и патология, которая при этом формируется in vivo.

Патология ЛПНП — это, главным образом, дефицит в клетках ПНЖК (атеросклероз) и атероматоз интимы артерий с формированием плотных бляшек из неполярных форм ПНЖК, из поли-ЭХС.

Патология ЛПОНП — это:

  • а) синдром ИР;
  • б) гипертриглицеридемия и гипергликемия;
  • в) патология филогенетически ранних, независимых от инсулина ВЖК«метаболический синдром»;
  • г) патология поздних в филогенезе инсулинозависимых подкожных ади-поцитов — ожирение;
  • д) атеросклероз и атероматоз. — накопление в крови афизиологичных прелигандных пальмитиновых ЛИИИ с развитием мягких, склонных к разрыву бляшек.

Низкий уровень «биодоступности» для клеток линолевых и линоле-новых ЛПНП со всеми переносимыми ими ПНЖК, наличие прелигандных линолевых и линоленовых ЛПНП являются основой развития атеротромбоза интимы артерий, формирования мягких, богатых ТГ бляшек, разрыва их, образования тромбоза коронарных артерий и развития острого коронарного синдрома.

Профилактика же нарушений переноса ЖК в составе филогенетически ранних ЛПНП и филогенетически поздних ЛПОНП является, вомногом, единой — минимизация афизиологичного влияния такого фактора внешней среды, как переедание, нарушение биологической функции питания, биологической функции трофологии. Профилактические мероприятия на уровне популяции включают:

  • а) максимальное ограничение в пище содержания пальмитиновой НЖК;
  • б) умеренное увеличение в пище ПНЖК, преимущественно (0-3 ПНЖК и
  • в) повышение физической активности. В первичной профилактике всех «метаболических пандемий» для фармакологических препаратов места биология не предусмотрела. Все лекарственные препараты, в том числе и гиполипидемические — удел не профилактики, а лечения вторичных ГЛП, вторичной профилактики, предупреждения инфаркта миокарда и нарушений мозгового кровообращения.

Глава 3. ПАЛЬМИТИНОВАЯ И ОЛЕИНОВАЯ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ, ОДНОИМЕННЫЕ ТРИГЛИЦЕРИДЫ И ЛИПОПРОТЕИНЫ ОЧЕНЬ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ. ПАЛЬМИТИНОВЫЕ ЛИПОПРОТЕИНЫ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ. ПАТОГЕНЕЗ АТЕРОСКЛЕРОЗА, БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОФИЛАКТИКИ

В соответствии с филогенетической теорией общей патологии, общим в патогенезе «метаболических пандемий» является нарушение параметров биологической функции трофологии (питания), биологической реакции экзотрофии (внешнего питания). Существует длительная афизиологичная индукция количеством субстрата при высоком содержании в пище НЖК, определяющая развитие гипертриглицеридемии. Избыток в пище пальмитиновой НЖК формирует in vivo состояние низкой «биодоступности» ПНЖК; клетки перестают (не могут) их активно поглощать. Это характерно для атеросклероза, ожирения и синдрома И Р. В противоположность этому, высокое содержание в пище олеиновой МЖК с одной ДС в цепи атомов углерода — основа антиатерогенного действия средиземноморской диеты.

Каковы же те физико-химические, биохимические и функциональные свойства пальмитиновой НЖК, избыток которой инициирует in vivo атеросклероз, атероматоз и синдром ИР? Чем же она отличается от олеиновой МЖК, которая проявляет противоположное, антиатерогенное, выраженное протективное действие? По какой причине все клетки in vivo синтезируют из ацетата только пальмитиновую НЖК, для которой столь характерно физико-химическое свойство как «липотоксичность». Эндогенно синтезировать олеиновую МЖК из НЖК могут только инсулинозависимые клетки. В чем же состоит: а) роль инсулина, биологическую функцию которой филогенетическая теория общей патологии характеризует как б) обеспечение энергией биологической функции локомоции? Что же связывает in vivo действие инсулин и синтез олеиновой МЖК?

Физико-химические различия пальмитиновой НЖК, олеиновой МЖК,

одноименных ТГ и ЛПОНП

Пальмитиновая — длинноцепочечная, широко распространенная в природе С 16:0 НЖК. Среди ЖК клеток и тканей in vivo это НЖК имеет высокую температуру плавления +62,9° С. Приматы и человек переносят ее в межклеточной среде в форме липидов — глицеридов в составе ЛП; клетки же метаболизируют ее при температуре всего-то 36,6° С. Это сказывается на кинетике биохимических реакций: этерификации НЖК со спиртом глицерином и гидролизе ТГ с освобождением пальмитиновой и олеиновой ЖК в форме НЭЖК. В крови и межклеточной среде

НЭЖК связывает липидпереносящий белок альбумин. Низкие параметры кинетики характеризуют и гидролиз пальмитиновых ТГ. Пальмитиновая НЖК — твердые, белые кристаллы с мол. массой 256,43 г/моль.

На ступенях филогенеза пальмитиновая С 16:0 НЖК явилась первой из ЖК, которая, будучи этерифицирована в состав полярных эфиров со спиртом глицерином в форме ФЛ, первыми стали формировать бислойную плазматическую мембрану животных клеток. В составе плазматической мембраны животных клеток нет ФЛ, в которых этерифицирова-ны более короткие, чем пальмитиновая, С 14:0 миристиновая или С12:0 лауриновая НЖК. Мембрану в составе ФЛ формируют только С16 и С18 ЖК; вероятно тому есть физико-химическое обоснование.

Олеиновая длинноцепочечная МЖК содержится в оливковом растительном масле; относят ее к семейству со-6. В оливковом масле содержание ее достигает 85%; она имеет одну ДС в Дб-положении. Эндогенно же синтезированная ЖК, у приматов и человека in situ de novo, это co-9 С 18:1 с иными, более высокими каталитическими параметрами. Иное положение в ней ДС, в Д9-положении обуславливает более высокие каталитические параметры реакций ее метаболизма: параметры (3-окисления в митохондриях и освобождение из неполярных ТГ при гидролизе липазами в межклеточной среде и цитоплазме клеток. Это определено тем, что энергия связи -С-С- между каждыми двумя атомами углерода в цепи ЖК является разной; зависит она от положения в цепи и от длины ЖК. В отличие от твердой, кристаллической пальмитиновой НЖК, олеиновая МЖК — бесцветная вязкая жидкость с температурой плавления + 13,4° С. Мол. масса — 282,46 г/моль. Транс-формой со-6 С 18:1 является элаидиновая МЖК; при той же структуре, но иной конформации молекулы, температура плавления ее существенно выше, чем у олеиновой — +44° С. Все транс-формы МЖК, несмотря на наличие в цепи ДС, по физико-химическим параметрам более схожи с НЖК, рис. 3.1.

Эфир пальмитиновой НЖК с трехатомным спиртом глицеридом — глицеролтрипальмитат (пальмитоил-пальмитоил-пальмитат глицерол, ППП) имеет 51 атом углерода, температуру плавления +49 С и мол. массу 807 кД. Эфир олеиновой МЖК с трехатомным спиртом глицерином — триолеат глицерина (олеил-олеил-олеат, ООО) содержит 57 атомов углерода; температура плавления его минус 5,5° С и мол. массу 815 кД. Температура плавления глицеролтрипальмитата более чем на 50 С выше, чем у глицеролтриолеата. Это является причиной того, что in vivo скорость (константа) гидролиза такого ТГ при действии панкреатической липазы и постгепариновой ЛПЛ существенно ниже, чем освобождение одной ЖК из позиции sn-1 sn-З в форме НЭЖК при гидролизе ТГ как ООО.

Если в афизиологичных условиях в гепатоцитах происходит накопление пальмитиновых ТГ, в которых со вторичной спиртовой группой в sn-2 глицерина этерифицирована пальмитиновая НЖК и присутствуют ТГ как олеил-пальмитоил-олеат, ОПО, олеил-пальмитоил-пальмитат (ОПП) и пальмитоил-пальмитоил-пальмитат, (ППП), клетки погибают по типу апоптоза.

Стеариновая

кислота

соон

Олеиновая кислота Элаидиновая кислота

а

Рис. 3.1. Различе конфирурации со-6 С 18:1 ЖК: цис-конфигурация — физиологичная олеиновая МЖК, транс-конфигурация — афизиологичная эладиновая МЖК; по функцоинальным свойствам она соотвествует НЖК

Печень «избавляется» от столь афизиологичных, негидролизуемых ТГ как ППП только вместе с гепатоцитами. Репарация же погибших гепатоцитов происходит по типу замещения паренхиматозных клеток фиброзной тканью. Константа гидролиза олеиновых ТГ — олеил-олеил-олеат (ООО), олеил-олеил-пальмитат (ООП) и пальмитоил-олеил-паль-митат (ПОП) является существенно более высокой, по сравнению с пальмитиновыми ТГ. С наиболее высокой скоростью реакции постгепариновая ЛПЛ и ее кофактор апоС-П гидролизуют в крови, в составе ЛПОНП такие ТГ как ООО. Сколь длительна и выражена после еды будет постпрандиалъная гипертриглицеридемия, опеделено, главным образом, отношением в пище пальмитиновая НЖК/олеиновая МЖК, в гепатоци-тахотношением пальмитиновые ТГ/олеиновые ТГ, а в плазме крови — отношением пальмитиновые ЛПОНП/олеиновые ЛПОНП.

Секреция гепатоцитами пальмитиновых, олеиновых, линолевых и линоленовых ЛПОНП; стеариновые Л ПОН П и образование ксантом На более поздних ступенях филогенеза при становлении биологической функции локомоции, формировании системы инсулина и инсулинозависимых клеток (скелетные миоциты, кардиомиоциты, подкожные адипоциты, перипортальные гепатоциты и макрофаги Купффера) содержание в пище пальмитиновой НЖК + олеиновой МЖК увеличилось более чем на порядок. В это время, инсулин, исполняя делегированную ему биологией функцию — обеспечение энергией биологической функции локомоции, экспрессировал синтез зависимыми от инсулина клет-

ками апоЕ. Вместе с апоВ-100, апоЕ, используя специфичные свойства взаимодействия апо:апо, сформировал новый класс ЛП — Л ПОН П; функция Л ПОН П в полной мере зависима от инсулина. Только инсулинозависимые клетки поглощают филогенетически поздние ЛПОНП путем нового, филогенетически позднего апоЕ/В-100 эндоцитоза. В наши рассуждения мы не включили С18:0 стеариновую НЖК, стеариновые ТГ и одноименные ЛПОНП; во-первых, содержание их физиологично мало и функционально они являются промежуточными между пальмитиновыми и олеиновыми. Кроме того, многие клетки, поглотив экзогенную стеариновую НЖК, быстро превращают ее в олеиновую при действии филогенетически ранней стеарил-КоА-десатуразы-2.

Имеются единичные литературные данные и основания полагать, что стеариновая НЖК и стеариновые ТГ как стеарил-стеарил-стеарат (ССС) могут иметь непосредственное отношение к патогенезу ксантом, в частности эруптивных ксантом в разных тканях in vivo ( в разных органах и костной ткани), а не только на коже. Превращение С 16:0 пальмитиновой НЖК в олеиновую МЖК инициируют два сопряженных (функционально единых фермента: пальмитоил-КоА-элонгаза с образованием С 18:0 стеариновой НЖК и стеарил-КоА-десатураза, которая образует С 18:1 олеиновую МЖК.

Афизиологичное разобщение активности этих ферментов может стать причиной повышения синтеза и содержания in vivo стеариновой НЖК. Обладая большей гидрофобностью, чем пальмитиновая НЖК и более высокой температурой плавления (+71° С), гепатоциты этерифи-цируют стеариновую НЖК в состав стеариновых ТГ как стеарил-стеарил-стеарат (ССС) и формируют, можно полагать стеариновые ЛПОНП. В завсимоси от физико-химических свойств стеариновых ТГ, включая пальмитоил-стеарил-олеат (ПСО), пальмитоил-стеарил-пальмитат (ПСП) и олеил-стеарил-олеат (ОСО) наименее гидрофобные из них in vivo поглощали все клетки путем апоВ-100 рецепторного эндоцитоза. Наиболее же гидрофобные олеиновые ТГ при афизиологично медленном гидролизе стеариновых ТГ при лействии печеночной ГЛГ, поглощают, в основном филогенетически ранние, во многом рудиментарные оседлые макрофаги путем скевенджер-эндоцитоза. Это, мы полагаем, и является патогенетической основой формирования ксантом.

Мы погагаем, что на ступенях филогенеза между формированием филогенетически раннего, малоэффективного пальмитинового варианта метаболизма ЖК и филогенетически позднего, наиболее эффективного в отношении наработки митохондриями АТФ, олеинового варианта метаболизма ЖК, вероятно определенное время существовал и стеариновый вариант метаболизма ЖК. Сопровождали его, вероятно явления гипертрофии клеток РСТ в каждом из ПС, которым длительно были вынуждены утилизировать большое количество афизиологичных форм стеариновых ЛПОНП. Удачным этот варианта метаболизма ЖК признать нельзя; на ступенях филогенеза его, мы полагаем, постепенно заменил более эффективный олеиновый вариант метаболизма ЖК.

Однако в качестве рудиментарных образований in vivo у части особей (пациентов) остались потенциально способные к гипертрофии кластеры оседлых, специализированных макрофагов. Они способны к активации биологической функции эндоэкологии во всех случаях афизиологично-го формирования стеаринового варианта переноса в межклеточной среде и поглощения клетками ЖК в составе стеариновых ЛПНП путем скевенджер- эндоцитоза. Образование ксантом, мы полагем, является реакций рудиментарных структур в паракринно регулируемых сообществах клеток, которые инициируют появление в межклеточной среде специфичного субстрата — стеариновых ТГ. Однако эти филогенетически обоснованные положения нуждаются в детальной проработке. Показано, что оседлые макрофаги способны поглощать из межклеточной среды мицеллярные структуры, сформированные из стеариновой МЖК. И если становление функции пальмитоил-КоА-элонгазы и стеарил-КоА-десатуразы произошло на разных ступенях филогенеза, реально возможно действие афизиологичных факторов (индукция субстратом) которые могут бстать причиной разобщения активность двух функционально связанных ферментов.

Ни пальмитиновые, ни олеиновые ЛПОНП физиологично в ЛПНП не превращаются. В крови физиологично не бывает олеиновых, пальмитиновых и стеариновых ЛПНП. НЖК+МЖК инсулинозависимые клетки поглощают в форме пальмитиновых и олеиновых, лигандных ЛПОНП. Физиологично плотность ЛПНП приобретают только лино-левые и линоленовые ЛПОНП. С поздних ступеней филогенеза, при действии инсулина, клетки поглощают НЖК+МЖК в форме ТГ в составе ЛПОНП путем апоЕ/В-100 эндоцитоза. Одновременно клетки поглощают ННЖКтоже в форме ТГ, но в составе ЛПНП и путем апоВ-100 эндоцитоза. Так это происходит при условии, что содержание в пище пальмитиновой НЖК не превышает физиологичных 15% от всего количества ЖК. Чем больше в пище олеиновой МЖК и меньше пальмитиновой, тем короче гипертриглицеридемии и более низок уровень ее после приема пищи. Физиологично, через 4—5 часов после еды, клетки поглощают из плазмы крови все олеиновые и пальмитиновые лигандные ЛПОНП; концентрация ТГ снижается на порядок; в крови остаются только линолевые и линоленовые ЛПОНП. Как же это происходит?

Единый принцип построения липопротеиновЛПВП, ЛПНП и ЛПОНП — бислой белок: липид

В соответствии с филогенетической теорией общей патологии, единой технологии становления в филогенезе функциональных систем, все ЛП (ЛПВП, ЛПНП и ЛПОНП) построены по единому принципу; ЛП — это бислой белокшипид. Такое построение ЛП является облигатным; только структура бислоя дает возможность понять значение конформа-ционных изменений, которые при переносе к клеткам ЖК претерпевает апоВ-100. Связывая разные по гидрофобное™ и размерам неполярные ТГ и поли-ЭХС, разное их количество апоВ-100 приобретает единственную, функцонально активную конформацию, при которой он и выставляет на поверхность ЛПНП апоВ-100 лиганд

Только в форме неполярных липидов клетки могут активно, рецеп-торно поглощать ЖК; в форме полярных ЖК это невозможно. Полярные ЖК и полярные липиды самостоятельно не могут преодолеть бислой полярных ФЛ, главным образом ФХ, в плазматической мембране всех клеток. При этом глицерин этерифицирует НЖК, МЖК и ННЖК; ПНЖК же, в силу физико-химических особенностей, этерифицирует только спирт ХС. Эфиров ТГ in vivo на порядки больше, чем эфиров со спиртом ХС; однако все моно-ЭХС и поли-ЭХС находятся вне клеток, в то время как все ТГ — в клетках. Поэтому физиологичное содержание ТГ в плазме крови в 2—3 раза меньше, чем концентрация ХС или ХС-ЛПНП. Напомним, что популяционный уровень ХС в плазме крови у жителей г. Москвы определен как 6,2 ммоль/л; а содержание 5,2 ммоль/л явлется заимствованным из международных документов и является только согласованным.

Физиологичным отличием аполипопротеинов (апо) от всех иных белков является способность исходно глобулярного протеина в ассоциации с гидрофобными липидами формировать форму «диска», одна сторона которого становится гидрофобной, вторая — гидрофильной. Толщину диска образуют р-складчатые повторы из 11 остатков аминокислот. На гидрофобной стороне диска а-спиральные структуры связывают ТГ, объем которых во много раз превышает объем самого апоВ-100. На гидрофильной стороне — формируется домен-лиганд. В филогенетически наиболее ранних, менее специализированных ЛПВП, полярные ФЛ с разной гидрофобностью, располагаются на обеих сторонах апоА-I диска. С одной стороны — более гидрофобные фосфатидилхолины, а на другой менее гидрофобные аминофосфолипиды. На стороне ФХ происходит синтез моно-ЭХС — неполярной формы самого спирта ХС; на стороне аминоФЛ, происходит синтез поли-ЭХС — неполярной формы ПНЖК. В силу раннего начала функции на ступенях филогенеза, домена-лиганда в апоА-I нет. Несмотря на особенности структуры ЛПВП, это тоже, правда несколько усложненный, но все же бислой белокглипид.

Гепатоциты одновременно секретируют в кровь пальмитиновые, олеиновые, линолевые и линоленовые ЛПОНП; все они физиологично перегружены ТГ. Физиологичный избыток ТГ не позволяет апоВ-100 сформировать апоВ-100 домен-лиганд; он скрыт физиологично избыточным количеством ТГ. Все ЛПОНП при секреции их гепатоцитами являются безлигандными (прелигандными). В крови с пальмитиновыми и олеиновыми ЛПОНП связывается постгепариновая ЛПЛ и ее кофактор апоС-Н; они осуществляют гидролиз части ТГ. Освобожденную при липолизе пальмитиновую и олеиновую ЖК в форме НЭЖК из sn-2 или sn-З позиций спирта глицерина связывает альбумин; полярные же диглицериды, при действии БППЭХ, переходят в полярные по структуре липидов ЛПВП.

При гидролизе в крови ТГ во всех секретированных гепатоцитами олеиновых, пальмитиновых, стеариновых, линолевых и линоленовых ЛПОНП при действии постгепариновой ЛПЛ и ПГГ происходит освобождение такого количества ЖК в форме полярных НЭЖК, которого в течение всей биологической реакции экзотрофии достаточно, чтобы обеспечить ими все потребности клеток при одновременной активации поглощения всеми инсулинозаивисимыми клетками экзогенной глюкозы через зависимые от инсулина глюкозные транспортеры — ГЛЮТ4. Освобождение оптимального количества НЭЖК при гидролизе тг в составе ЛПОНП при реализации биологической реакции экзотрофии является обязательным, поскольку липолиз во всех инсулинозависимых клетках, в подкожных адипоцитах заблокировал инсулин.

Когда в ассоциации с апоВ-100 остается оптимальное количество ТГ, апоВ-100 в пальмитновых и олеиновых ЛПОНП быстро принимает активную форму (конформацию) и в ассоциации с инсулинозависимым апоЕ, формирует апоЕ/В-100 лиганд. Все инсулинозависимые клетки поглощают лигандные пальмитиновые и олеиновые ЛПОНП, выставляя на плазматическую мембрану кооперативные апоЕ/В-100 рецепторы. Так произошло формирование последнего в филогенезе, векторного, переноса и поглощение клетками субстратов для наработки энергии, только НЖК+ МЖК. Поглощая один ЛПОНП, инсулинозависимый, скелетный миоцит (кардиомиоцит) получает = 3000 мол. ТГ, т.е. 9000 ЖК. В физиологичных условиях ни пальмитиновые ЛПОНП, ни олеиновые ЛПОНП в Л ПН П не превращаются.

Линолевые и линоленовые ЛПОНП, как и пальмитиновые, олеиновые ЛПОНП, при секреции в кровь физиологично перегружены ТГ; все они являются безлигандными — прелигандными. Гидролиз ТГ в лино-левых и линоленовых Л ПОНП активирует филогенетически более ранняя ПГГ и ее кофактор апоС-Ш. Липолиз линолевых и линоленовых ТГ в одноименных Л ПОНП происходит более медленно, чем в олеиновых и пальмитиновых ЛПОНП. Гидролиз линолевых и линоленовых ТГ в составе одноименных ЛПОНП активирует переход из ЛПВП в состав ЛПОНП всех ПНЖК в неполярной форме поли-ЭХС; инициирует этот переход специфичный протеин — БППЭХ. Белок осуществляет обмен полярных и неполярных липидов между отдельными классами Л П. При действии БППЭХ, в сформированном им тройственном ассоциате ЛПВП+ БППЭХ-+линолевые ЛПОНП, гидрофобные поли-ЭХС из ЛПВП переходят в состав линолевых и линоленовых ЛПОНП; полярные же диглицериды из Л ПОН П переходят в обратном направлении, в состав ЛПВП.

Поли-ЭХС — выражены гидрофобные и меньшие по размерам, чем ТГ. Поэтому они «вытесняют» ТГ из связи с апоВ-100 и активируют их липолиз при действии ПГГ+апоС-Ш. Поли-ЭХС инициируют превращение линолевых и линоленовых ЛПОНП водноименные ЛПНП, формируя активную конформацию апоВ-100. В результате они инициируют выставление на поверхность Л П Н П апоВ-100 лиганда. Клетки, связывая лигандные линолевые и линоленовые ЛПНП одноименными рецепторами, активно поглощают их со всеми переносимыми ими ННЖК и ПНЖК. У приматов и человека — апоВ-100 эндоцитоз это основной путь активного поглощения клетками ПНЖК в форме поли-ЭХС. Экзогенная пальмитиновая НЖК, при избыточном содержании ее в пище, способна заблокировать апоВ-100 эндоцитоз ПНЖК. Это становится причиной формирования дефицита в клетах ПНЖК, атеросклероза и атероматоза. Как это происходит?

Блокада избытком экзогенной пальмитиновой НЖК в пище активного

поглощения клетками ПНЖК; синдром атеросклероза и атероматоза

С позиций физиологии, содержание в плазме крови экзогенной пальмитиновой НЖК, пальмитиновых ТГ и одноименных Л ПОН П является во много раз больше, чем сумма экзогенных линолевых+линоленовых ЛПОНП. В физиологичных условиях, через 4-5 часов после еды в крови уже нет ни олеиновых, ни пальмитиновых ЛПОНП. В этих условиях ПНЖК в форме поли-ЭХС переходят из состава ЛПВП только в лино-левые и линоленовые ЛПОНП; в крови их не столь много. Переходя из ЛПВП, поли-ЭХС инициируют:

а) превращение линолевых и линоленовых Л ПОН П в одноименные

ЛПНП;

  • б) активную конформацию апоВ-100 и
  • в) формирование и выставление на поверхность Л П апоВ-100 лиганда. Связывая его одноименными рецепторами, все клетки активно поглощают ЛПНП со всеми переносимыми ими ННЖК+ ПНЖК.

При избыточном содержании пальмитиновой НЖК в пище, пальмитиновых ТГ в гепатоцитах и одноименных ЛПОНП в плазме крови, при высоком содержании ТГ как ППО и ОПП, гидролиз ТГ происходит медленно; в крови постоянно присутствует большое количество пальмитиновых ЛПОНП. Являясь неоптимальным субстратом для постепарино-вой ЛПЛ+апоС-П, афизиологично медленный гидролиз пальмитиновых ТГ в одноименных ЛПОНП не инициирует активную конформацию апоВ-100, не формирует образование кооперативного апоЕ/В-100 лиганда и лигандных ЛПОНП. Образуемые в крови пальмитиновые ЛПНП остаются прелигандными (безлигандными); при этом клетки не могут активно их поглотить. Длительная циркуляция в крови афизиологичных, безлигандных пальмитиновых ЛПНП — основная причина становления в плазме крови гипертриглицеридемии и повышения концентрации ХС-ЛПНИ. Физиологично, содержание в крови линолевых+линоленовых ЛПОНП, как правило, всегда стабильно и высоким практически не бывает. Избыточное количество в пище Пальм НЖК — наиболее частая причина повышения в плазме крови ХС-ЛПНП, исключая, естественно, врожденные нарушения метаболизма.

Когда в крови после еды длительно (постоянно) циркулируют афизи-ологичные пальмитиновые ЛПНП, из состава ЛПВП все ПНЖК в форме поли-ЭХС переходят не в физиологично малое количество линолевых и линоленовых ЛПОНП, айв большой пул афизиологичных пальмитиновых ЛПНП. Содержание в крови пальмитиновых ЛПНП может быть много выше, чем линолевых+линоленовых ЛПНП. В этих условиях, переходящих из ЛПВП всех поли-ЭХС оказывается явно мало для формирования лигандов во всей массе пальмитиновых Л П Н П + линолевых+ линоленовых ЛПНП. В кровотоке происходит формирование массы безлигандных (прелигандных) пальмитиновых+линолевых+линоленов ых ЛПНП, которые не могут активно поглотить клетки. Вне формирования апоВ-100 лиганда, все ЛПНП в крови становятся эндогенными катаболитами, эндогенными флогогенами — инициаторами биологической реакции вопаления. Так, мы полагаем, избыток в пище пальмитиновой НЖК физико-химически, конкурентным образом, понижает биодоступность для клеток ПНЖК. Избыточное содержание в пище Пальм НЖК является основной причиной дефицита во всех клетках in vivo ПНЖК, формирования синдрома атеросклероза и его клинического симптома — атероматоза интимы артерий. Каким путем филогенетически раннние, неспециализированные, оседлые макрофаги интимы артерий эластического и смешанного (но не мышечного) типов, формируют вначале пенистые клетки (лаброциты), а позже деструктивно-воспалительное поражение интимы по типу атероматоза и атеротромбоза, мы подробно расмотрим ниже.

Атероматоз интимы артерий эластического и смешанного типов;

атеросклероз и атероматоз

Формирование атероматоза интимы артерий является результатом физиологичной реализации биологической функции эндоэкологии — поддержания «чистоты» межклеточной среды многоклеточного организма. Когда массу прелигандных (безлигандных) пальмитиновых+ линолевых+линоленовых ЛПНП не могут поглотить клетки физиологичным, активным, апоВ-100 рецепторным путем, монослой эндотелия выводит их из крови, реализуя биологическую реакцию трансцитоза, рис. 3.2.

Вынос из внутрисосудистого пула в интиму артерий безлигандных, опсонизированных, пальмитиновые ЛПНП путем агоцитоза

Рис. 3.2. Вынос из внутрисосудистого пула в интиму артерий безлигандных, опсонизированных, пальмитиновые ЛПНП путем агоцитоза (А) и (Б) клагринового эндо-экзоцитоза (трансцитоза). Реализует его монослой клеток эндотелия. 1,2 и 3 — этапы формирования эндо и экзосом в биологической реакции трпнсцитоза: 1 — биополимер на поверхности клеточной мембраны. 2 — поглощение полимера. 3 — лизосомы клетки

Интима филогенетически поздних артерий эластического типа функционально является пулом сбора, утилизации биологического «мусора» из внутрисосудистого, локального пула межклеточной среды. Прежде чем безлигандные ЛПНП будут удалены из кровотока, Толл-подобные рецепторы на мембране иммунокомпетентных клеток, которые дифференцируют белки по принципу «свой — не свой», определяют Л П Н П как «не свои». Далее циркулирующие в крови нейтрофилы реализуют биологическую реакцию «респираторного взрыва»; они нарабатывают активные формы кислорода (АФК) и физиологично денатурируют безли-гандные пальмитиновые ДПНП путем окисления апоВ-100, образуя в каждом из Л П афизиологичный эпитоп, антигенную, иммунную метку. Целенаправленно нейтрофилы окисляют при действии АФК аминокислотные остатки апоВ-100, но одновременно происходит перекисное окисление и липипдов — ДС в ННЖК и ПНЖК в составе ЛПНП. Далее компоненты системы комплемента опсонизируют физиологично денатурированные ЛПНП, а монослой эндотелия путем трансцитоза выводит их в интиму артерий. Для того чтобы ЛПНП не вернулись в кровоток, их необратимо связывает протеогликановый матрикс интимы.

Филогенетически ранние, оседлые (резидентные) макрофаги интимы, секретируют комплекс металлпротеинах непосредственно в сам матрикс. Они реализуют филогенетически раннюю, биологическую реакцию «внеклеточного пищеварения». Ферменты гидролизуют проте-оликаны матрикса интимы вместе с сорбированным эндогенными фло-гогенами (иммунные комплексы, тельца апоптоза, молекулы ACT, АЛТ ЩФ и КК, гаптоглобин+гемоглобин, бактериальные липополисахари-ды + белок связывающий липополисахариды). Гидролизат, который образуется в матриксе, поглощают и утилизируют оседлые макрофаги. Далее гладкомышечные клетки медии артерий мигрируют в интиму и изменяют свой фенотип. Они из сократительных клеток становятся секреторными и, синтезируя комплекс протеогликанов, восстанавливают целостность матрикса интимы артерий. И так биологическая функция эндоэкологии, поддержание чистоты межклеточной среды многоклеточного организма продолжается постоянно.

В интиме артерий локализованы филогенетически ранние макрофаги; физиологично они пассивно поглощают все необходимые им ЖК из состава ЛПВП в форме полярных липидов. Макрофаги не имеют на мембране апоВ-100 рецепторов; не имеют они в лизосомах и кислых гидролаз для поли-ЭХС. Накопление в цитоплазме макрофагов ПНЖК в форме поли-ЭХС, которые они не могут гидролизовать, формирует «пенистые» клетки; гибель их по типу некроза приводит к деструктивновоспалительному поражению интимы — атероматозу. При высоком остаточном содержании в составе ЛПНП триглицеридов, в интиме формируется поражение по типу атеротромбоза. При этом в интиме образуются бляшки, которые постоянно склонны к разрыву с формированием тромбоза, в частности коронарных артерий. В интиме, в атероматозной массе липидов преобладают ЖК с длинной С18.

Однако если рассмотреть расположение в них ДС, можно увидеть, что это укороченные метаболиты длинноцепочечных ПНЖК — Арахи, Эйкоза и Докоза. Это те ПНЖК, которые физиологично переносят ли-нолевые и линоленовые ЛПНП и которые в лигандных ЛПНП физиологично поглощают клетки путем апоВ-100 эндоцитоза. Атеросклероз развивается во всех клетках in vivo, которые лишены возможности специфично, рецепторно поглощать ЛПНП со всеми переносимыми ими ПНЖК. Атероматоз же формируется в тех филогенетически ранних клетках, которые неспецифично в форме эндогенных флогогенов больших размеров поглощают ПНЖК в филогенетически поздней неполярной форме поли-ЭХС. Использовать ПНЖК для синтеза биологически активных эйкозаоидов по назначению они, однако, не могут. Атеросклероз и атероматоз это два разных понятия; однако, пока мы их должным образом не различаем. Что же происходит в клетках, которые хронически не могут путем апоВ-100 эндоцитоза поглощать линолевые и линоленовые ЛПНП со всеми физиологично переносимыми ими ПНЖК?

Пальмитиновые безлигандные (прелигандные) ЛПНП с нарушенным составом ЖК (преобладание пальмитиновых ТГ как ПОП и ППП), с неактивной конформацией апоВ-100 афизиологично долго циркулируют в крови. За это время апоВ-100 в ЛПНП подвергается химической модификации при действии повышенной концентрации в крови глюкозы, гликотоксинов (глиоксаль и метилглиоксать), сиаловых кислот, малонового диальдегида и пальмитиновой НЖК в форме НЭЖК в мицеллах свободных ЖК. Это приводит к формированию в апоВ-100 иных, антигенных детерминант и, вероятно, ускоряет процесс удаление из кровотока безлигандных ЛПНП. При длительной циркуляции в крови модифицированных ЛПНП, показан синтез иммунными клетками антител. Однако существенного значения в патогенезе атеросклероза и атероматоза модификация ЛПНП не имеет; оседлые макрофаги интимы поглощают все опсонизированные в крови ЛПНП как макромолекулы белка, используя для этого неспецифичные скевенджер-рецепторы — рецепторы «мусорщики».

Различие метаболизма экзогенной и эндогенной пальмитиновой

НЖК синтезированной in situ de novo из глюкозы

В течение сотен миллионов лет в филогенезе, при жизни в холодных водах мировых океанов, содержание пальмитиновой НЖК в растительной и животной пище не превышало 15% всего количества ЖК. Большее поступление с пищей пальмитиновой НЖК, как, впрочем, и хлорида натрия, было нереально; поэтому на ступенях филогенеза in vivo организмы не сформировали что-то наподобие «антипальмитиновой защиты». Когда же в условиях современного питания, технологии приготовления пищи «fast foot», количество пальмитиновой НЖК стало превышать 50% всех ЖК, оказалось, что механизмов противостояния этому Homo sapiens не имеет.

Только гепатоциты имеют органеллы, которые оптимизируют поступающие с пищей ЖК; это касается только афизиологичных ЖК. Последние связываются на мембране ядра гепатоцитов с рецепторами активации пролиферации пероксисом (РАПП) и экспессируют синтез в микросомах комплекса ос-, |3- и со-оксидаз. В пероксисомах оксидазы совместно окисляют все афизиологичные ЖК пищи. Специфичными, природными экзогенными агонистами РАПП, которые повышают окисление в пероксисомах пальмитновой НЖК, являются эссенциальные ПНЖК, флавоны, флаваноиды, кверцетины, а-липоевая (тиоктовая) ЖК; содержание их в пище, однако, явно мало.

Физиологично пальмитиновая НЖК, с рецепторами на мембране ядра гепатоцитов не связывается. При действии пальмитоил-КоА-деса-туразы in vivo пальмитиновая НЖК превращается в С 16:1 со-7 пальми-толеиновую, явно афизиологичную МЖК. Особенно нежелательны для взрослого человека жиры коровьего молока; это биологически специфичная еда предназначена только для раннего постнатального периода онтогенеза. Они содержат много ТГ, в которых пальмитиновая НЖК этрифицирована в sn-2 спирта глицерина. Однако биология не предполагала, что Homo sapiens из млекопитающего станет превращаться в млекопитающегося. Не дело в течение всего онтогенеза с позиций метаболизма оставаться ребенком; такой возможности у организма нет. Богатое пальмитиновой НЖК и пальмитиновыми ТГ материнское молоко для всех млекопитающих — оптимальная, физиологичная пища только для детей, для раннего постнатального периода, для возраста ребенка до года.

Все описанное выше происходило в филогенеза до инсулина; ранее синтеза гормона и инсулинозависимых клеток. Биологическое предназначение инсулина — обеспечение энергией биологической функции локомоции. Когда на поздних ступенях филогенеза синтезирован инсулин, регуляция метаболизма глюкозы in vivo была завершена; места для инсулина в этой регуляции не осталось. Поэтому инсулин стал в первую очередь регулировать метаболизм ЖК, совершенствовать депонирование и улучшать параметры субстратов — ЖК, а во вторую, опосредованно, через регуляцию ЖК контролировать и метаболизм глюкозы. In vivo есть только два субстрата для образования ацетил-КоА, окисления в митохондриях и синтеза АТФ: это ЖК (только НЖК+МЖК) и глюкоза. Инсулин регулирует метаболические превращения обоих субстратов, но в первую очередь НЖК+ МЖК. С позиций биологической функции локомоции, важным в действии инсулина является превращение всей синтезированной in vivo из глюкозы пальмитиновой НЖК (без остановки) в олеиновую МЖК.

Все клетки in vivo из глюкозы, из ацетил-КоА, могут синтезировать in situ de novo только пальмитиновую НЖК, и не более. Далее инсулин экспрессирует синтез пальмитоил-КоА-элонгазы; фермент превращает С 16:0 пальмитиновую НЖК в С 18:0 стеариновую НЖК. Далее инсулин экспрессирует синтез стеарил-КоА-десатуразы и превращает стеариновую НЖК в С18:1 олеиновую МНЖК. И если до начала функции инсулина основным субстратом для окисления в митохондриях являлась пальмитиновая НЖК, то при действии инсулина ею стала олеиновая МЖК. Какие же преимущества имеет окисление в митохондриях олеиновой МЖК, по сравнению с пальмитиновой НЖК?

Различие кинетических параметров окисления in vitro пальмитиновой

НЖК и олеиновой МЖК

В 2004 году мы опубиновали статью: «Кинетические параметры окисления озоном индивидуальных жирных кислот»; ее до сих пор цитируют авторы за рубежом. Много лет ранее создание (Д.М. Лисицин) и использование автоматического титратора двойных связей озоном позволило нам установить константы скорости окисления индивидуальных ЖК; скрость реакции оказалась существенно разной:

С 16:0 пальмитиновая ЖК — 6,0 х 10"2 л/моль, сек.;

С 18:1 олеиновая ЖК— 1,0 х 106 л/моль, сек.;

С18:2 линолевая ЖК — 6,1 х 104 л/моль .сек.

со 6 С 20:4 арахидоновая ЖК — 2,4 х 105 л/моль. сек.

И хотя это — модельные эксперименты in vitro, однако, различие константы скорости окисления олеиновой кислоты, по сравнению с пальмитиновой, на много порядков выше, дает возможность обоснованно говорить, что и в биологических системах это различие остается существенным.

Реально полагать, что и (3-окисление олеиновой МЖК в матриксе митохондрий происходит с намного более высокой константой скорости реакции, по сравнению с пальмитиновой НЖК. Одновременно скорость окисления С 18:2 линолевой ННЖК оказывается достоверно ниже, чем олеиновой; В силу, отчасти, различий в структуре, числе ДС и их расположения, скорость окисления С20:4 Арахи не столь высока, как для С 18:1 олеиновой ЖК. Можно заключить, что ни линолевая ННЖК, ни Арахи ПНЖК не являются субстратами для окисления в митохондриях. Эти органеллы с наиболее высокой скоростью и потенциальными возможностями окисляют олеиновую МЖК. Автоматическое титрование 03, примененное нами впервые, позволило установить константы скорости окисления индивидуальных ЖК, рис. 3.3.

Озонограмма стильбена (1) и экстракта липидов плазмы крови (2). По оси ординат — концентация 0 в относительных единицах

Рис. 3.3. Озонограмма стильбена (1) и экстракта липидов плазмы крови (2). По оси ординат — концентация 03 в относительных единицах: по оси

ординат — время в сек

Если мы расставим все пальмитиновые и олеиновые ТГ в порядке систем это различие остается существенным. Реально полагать, что и (3-окисление олеиновой МЖК в матриксе митохондрий происходит с

намного более высокой константой скорости реакции, по сравнению с пальмитиновой НЖК. Одновременно скорость окисления С 18:2 лино-левой ННЖК оказывается достоверно ниже, чем олеиновой; В силу, отчасти, различий в структуре, числе ДС и их расположения, скорость окисления С20:4 Арахи не столь высока, как для С 18:1 олеиновой ЖК. Можно заключить, что ни линолевая ННЖК, ни Арахи ПНЖК не являются субстратами для окисления в митохондриях. Эти органеллы с наиболее высокой скоростью и потенциальными возможностями окисляют олеиновую МЖК. Автоматическое титрование 03, мы применили впервые, позволило установить константы скорости окисления индивидуальных ЖК, рис. 3.4.

Кинетические кривые поглощения озона растительными маслами и натуральной олифой (С 18:3 у-линоленовая ППЖК). 1 — льняное масло

Рис. 3.4. Кинетические кривые поглощения озона растительными маслами и натуральной олифой (С 18:3 у-линоленовая ППЖК). 1 — льняное масло;

2 — дегидрированное касторовое масло; 3 — натуральная олифа; 4 — натуральное касторовое масло; 5 — тунговое масло и 6 — стильбен

Если мы расставим все пальмитиновые и олеиновые ТГ в порядке-возрастания константы скорости гидролиза их при действии постгепариновой ЛПЛ + апоС-П, получится последовательность:

ППП - ППО - ПОП - ОПП - ООП - ООО

(пальмитоил-пальмитоил-пальмитат глицерол, пальмитоил-пальми-тоил-олеат, пальмитоил-олеил-пальмитат, олеил-пальмитоил-паль-митат, олеил-олеил-пальмитат, олеил-олеил-олеат глицерол). Этот спектр включает количественно самые большие формы ТГ, к которым надо добавить меньшее количество стеариновых, линолевые и линоле-новые ТГ. Однако Л ПОН П не содержат линолевые и линоленовые ТГ, а стеариновые — переходные ЖК между пальмитиновыми и олеиновыми. На основании наших исследований и данных литературы мы предлагаем, в первом приближении, рассматривать изменения в спектре ТГ с позиции сдвига вправо и сдвига влево. При нежелательном сдвиге влево в Л ПОН П возрастает количество пальмитиновых ТГ, вплоть до афизио-логичного ППП глицерина. При желательном сдвиге влево, в Л ПОН П возрастает содержание олеиновых ТГ, вплоть до наиболее желаемого ТГ как ООО.

Давая физико-химическую характеристику ППП, укажем на температуру плавления, равную +48° С; можно понять сколь трудно in vivo осуществить гидролиз этого ТГ. В противоположность этому, температура плавления ООО составляет минус 15° С; скорость гидролиза его в ЛПОНП при действии постгепариновой ЛПЛ наиболее высока. Заметим, что разница между температурой плавления ППП и ООО составляет более 60° С; это и определяет различия в кинетике всех биохимических реакций, в том числе и гидролиза индивидуальных ТГ. В приведенной последовательности, температура плавления ТГ изменяется = 10° С; в такой же мере, можно полагать, понижается и константа скорости гидролиза ТГ в крови, в апоВ-100 ЛП при действии постгепариновой ЛПЛ+апоС-Н. Однако ни один из авторов, не привел данные о константах скорости гидролиза индивидуальных ТГ при действии ЛПЛ+апоС-И и ПГГ+апоС-Ш.

Чем выше отношение: а) олеиновая МЖК/пальмитиновая НЖК, б) олеиновые/пальмитиновые ТГ и в) олеиновые/пальмитиновые ЛПОНП в плазме крови, тем ниже ХС-ЛПНП, а гипертриглицеридемия менее выражена и менее длительна. Из последовательности индивидуальных пальмитиновых и олеиновых ТГ, которая приведена выше, можно понять, чем более выражен «сдвиг влево», в сторону более насыщенных ТГ, вплоть до ППП, тем выше ХС-ЛПНП. И наоборот, чем более выражен сдвиг вправо, с преобладанием олеиновых ТГ, вплоть до ООО, тем менее значительно и длительное повышение ХС-ЛПНП и высок уровень ТГ.

Короче говоря, чем выше содержание пальмитиновой НЖК в пище, тем более высок ХС-ЛПНП. Механизмы этой зависмости изложены выше. Когда лаборатория определяет ХС-ЛПНП при повышенном уровне ТГ в крови, это не высокий ХС физиологичных линолевых+линоленовых Л ПНП. Это ХС афизиологичных пальмитиновых ЛПНП; это общее количество Л ПНП, которые не могут поглотить клетки. Чем выше ХС-ЛП-НП, тем в той же мере выражен в клетках дефицит ПНЖК и усилено формирование атеросклероза и атероматоза.

Сотни граммов пальмитиновых и олеиновых ТГ, которые необходимы как субстраты для наработки клетками энергии, имеют двоякое происхождение:

  • а) экзогенные ТГ поступают с животной пищей и
  • б) эндогенные ТГ — клетки синтезируют in situ de novo из углеводов пищи, из глюкозы. При афизиологично высоком содержании в пище пальмитиновых ТГ в одноименных ЛПОНП, при медленном липолизе они длительно циркулируют в крови. Вне гидролиза избыточного количества ТГ, в составе ЛПОНП, апоВ-100 не может принять активную конформацию и сформировать апоЕ/В-100 лиганд. Пальмитиновые ЛПОНП постепенно приобретают гидратированную плотность Л ПНП и при снижении содержания в них ТГ происходит формирование пост-лигандных пальмитиновые ЛПНП. В результате, безлигандные пальмитиновые ЛПОНП становятся в крови малыми, атерогенные ЛПНП.

Инсулин; замена пальмитинового варианта метаболизма ЖК на

более эффективный олеиновый вариант

При пальмитиновом варианте метаболизма ЖК, в биологической реакции экзотрофии, при реализации биологических функции адаптации, биологических реакций компенсации и стресса, нарушение биологической функции трофологии, биологической реакции экзотрофии может привести к нежелательным последствиям. Это:

  • а) медленный перенос ЖК в составе ЛПОНП;
  • б) неоптимальные параметры гидролиза пальмитиновых ТГ;
  • в) нарушение рецепторного поглощения клетками ЛПНП;
  • г) сложности переноса пальмитиновой НЖК чрез внутреннюю мембрану митохондрий и
  • д) низкие параметры окисления ЖК в матриксе митохондрий. Все эти физико-химические и биохимические особенности могут стать причиной потенциального дефицита in vivo ацетил-КоА как субстрата для синтеза АТФ в цикле Кребса и реакциях дыхательной цепи. При пальмитиновом варианте метаболизма ЖК, при состоянии стресса митохондрии, при дефиците субстрата — ацетил-КоА, могут не обеспечить синтез in vivo потенциально необходимого количества АТФ. При олеиновом варианте метаболизма ЖК кинетические параметры всех реакций метаболизма ЖК, включая образование ацетил-КоА из олеиновой МЖК в матриксе митохондрий, протекают со столь высокой константой скорости реакции, что синтез in vivo АТФ ограничен только филогенетически ранними параметрами цикла Кребса, параметрами дыхательной цепи митохондрий.

В условиях пальмитинового варианта метаболизма ЖК, по сравнению с олеиновым, в биологических реакциях задействованы те же ферменты с теми же функциональными параметрами. Не оптимальными являются только свойства субстрата (пальмитиновая НЖК); это и есть причина того, что все биохимические и физико-химические реакции протекают настолько медленно, что в цитозоле клеток формируется дефицит НЭЖК, дефицит ацетил-КоА и снижен синтез АТФ. И пока in vivo нарушена биологическая функции питания, биологическая реакция экзотрофии (внешнего питания) и in vivo реализован пальмитиновый вариант метаболизма ЖК, филогенетически ранние ВЖК даже в условиях гиперлипидемии, вынуждены коменсаторно активировать липолиз и компенсаторно увеличивать в крови содержание ЖК в форме полярных НЭЖК.

Несоответствие:

  • а) высоких потребностей ПС клеток в АТФ и
  • б) малых функциональных возможностей системы ЛП (переноса ЖК и поглощение клетками), in vivo является основой того, что при пальмитиновом варианте метаболизма ЖК биологическая реакция эндотрофии вынуждена постоянно компенсировать недостаток субстратов для клеток (МЖК+НЖК) и в биологической реакции экзотрофии. Напомним, что филогенетически ранние ВЖК не имеют рецепторов к инсулину; гормон не может блокировать активированный липолиз в ВЖК. Инсулин может ингибировать липолиз только в зависимых от инсулина адипоцитах подкожного депо жировой ткани. Инсулин, обеспечивая энергией биологическую функцию локомоции, осуществил замену раннего в филогенезе, потенциально мало эффективного пальмитинового варианта метаболизма ЖК на потенциально высокоэффективный олеиновый вариант.

Почему клетки in vivo из глюкозы синтезируют только

пальмитиновую НЖК?

Согласно филогенетической теории общей патологии, один из первых океанов на земле, в котором стали развиваться архиклетки (Археи) и произошло формирование митохондрий с функцией дыхательной цепи, был теплым; температура его составляла 36—42° С; океан был магниевым. Эта температура соответствует изоволюметрическому интервалу для воды; при повышении температуры в этих пределах, объем воды увеличивается минимально. Для функции в этих условиях мембрана Архей должна быть тугоплавкой; это возможно только при высоком содержании в ФХ пальмитиновой НЖК. При жизни в этом океане, при высокой температруе все клетки и отработали сложный многоэтапный синтез из глюкозы пальмитиновой НЖК. Согласно биологическому принципу преемственности, синтез стал универсальным для всех клеток in vivo. Поскольку Пальм НЖК трудно переносить через внутреннюю мембрану митохондрий, клетки сформировали специфичную систему переноса — ферментативную систему переэтерификации карнитинпаль-митоил ацилтрансферазы.

Температура последующих калиевого и натриевого мирового океанов стала много ниже; в третьем натриевом океане она составляла (составляет) 4—6° С. Однако изменить сформированный в филогенезе синтез пальмитиновой НЖК возможности нет; поэтому животные клетки отработали синтез из пальмитиновой НЖК более длинных (С20) и более ненасыщенных МЖК, ННЖК, вплоть до со-9 С20:3 дигомо-у-линоле-новой, мидовой ННЖК. Эти вновь синтезированные новые МЖК+ННЖК клетки и использовали для построения мембран. При выходе на сушу, где растения не синтезировали со-3 ПНЖК и температура воздушного океана была более теплой, клетки некоторых животных «отыграли назад» и сформировали опять синтез более короткой и с меньшим числом ДС — со-6 С20:4 Арахи ПНЖК. Ее животные, приматы и Homo sapiens использовали для построения плазматической мембраны клеток на суше и синтеза биологически активных эйкозаноидов.

Зависимость гипертриглицеридемии от содержания двойных связей в

составе ЖК; определение ненасыщенности Ж К

В 2006 году вместе с Д.М. Лисициным мы опубликовали статью: «Содержание спиртов холестерина и глицерина в плазме крови зависит от числа двойных связей в жирных кислотах в пуле липидов липопротеинов». Из этой статьи следует, что с позиций филогенетической теории общей патологии, чем большее число ДС содержат ЖК и чем в большей мере среднее число атомов углерода в молекулах ЖК приближается к 18, тем условий in vivo для развития атеросклероза и атероматоза становится все меньше. Мы, в который раз, призываем дифференцировать два понятия — атеросклероз и атероматоз.

Атеросклероз — патология всех клеток in vivo, которые лишены возможности поглощать из межклеточной среды столь физиологично необходимые со-3 или со-6 ПНЖК и вынуждены синтезировать биологически активные эйкозаноиды и аминофосфолипиды из эндогенной со-9 мидовой ННЖК. Все компенсаторно синтезированные со-9 гуморальные медиаторы — эйкозаноиды обладают низкой функциональной активностью.

Атеросклероз — патология биологический функции трофологии (питания) и биологической функции гомеостаза, афизилогичная регуляция in vivo всех биологических реакций, физиологии и процессов метаболизма, начиная с уровня паракринно регулируемых сообществ функционально разных клетокпрообразов каждого из органов.

Атерматоз же — патология биологической функции эндоэкологии, одно из проявлений «болезней накопления»афизиологичное скопление атероматозных масс (метаболитов ПНЖК в форме поли-ЭХС, ТГ и кристаллов холестерина моногидрата, деградированных макрофагов) в интиме филогенетически более поздних артерий эластического типа, проксимального отдела артериального русла.

Определение степени ненасыщенности ЖК в составе ЛП, главным образом в филогенетически поздних и самых больших в количественном отношении ЛПОЛНП привлекает внимание многих исследователей; они для этого используют разные методы. Основу их составляет газохроматографическое определение содержания в плазме крови спектра индивидуальных ЖК с массспектрометрическим детектором. В качестве внутреннего стандартного образца при этом используют С 18:1 афизио-логичные транс-элаидиновую МЖК, С 17:0 маргариновую НЖК или С 15:0 пентаеновую НЖК.

Самым простым способом оценки степени ненасыщенности ЖК является расчет отношения олеиновая МЖК/пальмитиновая МЖК в пуле ЛП плазмы крови. Однако самое простое не самое лучшее, когда вопрос касается дефицита в клетках ПНЖК с болыии числом ДС. Метод реально является объективным, поскольку он учитывает не только количество экзогенной олеиновой МЖК и пальмитиновой НЖК, но и количество пальмитиновой и олеиновой МНЖ, которое синтезировали гепатоциты in situ de novo из глюкозы пищи. Поскольку превращение эндогенно синтезированной из глюкозы пальмитиновой НЖК в олеиновую МЖК осуществляют в гепатоцитах «в тандеме» два филогенетически поздних, инсулинозависимых фермента — пальмитоил-КоА-элонгаза и стеарил-КоА-десатураза, содержание продуктов их реакции тоже используют авторы в качестве дигностических тестов превращения in vivo пальмитиновой НЖК в олеиновую МЖК.

На основании сопоставления количества образованных продуктов реакции по отношению к предшественнику — пальмитиновой НЖК при действии фермента, авторы косвенно оценивают активность и самих ферментов, в первую очередь стеарил-КоА-десатуразы. Активность фермента можно проследить в динамике определения «индекса десатурации», отношение содержания в плазме крови со-7 С 16:1 пальмитолеино-вой МЖК как продукта реакции и предшественника экзогенной С 16:0 пальмитиновой МЖК как продукта реакции при действии пальмитоил-КоА-десатуразы. Однако для приматов и человека образуемая при десатурации со-7 пальмитолеиновая НЖК является афизиологичной, да и сама пальмитоил-КоА-десатураза у приматов и человека экспрессирована слабо. Определение «индекса десатурации» используют невропатологи и онкологи для диагностики в своих областях клинической медицины. Вместе с тем, после трех дней поедания богатой углеводами пищи, среди индивидуальных ЖК в составе Л ПОНП достоверно возрос «индекс ненасыщенное™» и повысилась активность косвенно оцененой пальмитоил-КоА-десатуразы.

Предложено определять «индекс десатурации» и как отношение олеиновая МЖК/стеариновая НЖК. Изменяется величина индекса в процессе развитии ожирения и у женщин с диабетом беременных, у матерей и новорожденных детей:

  • а) в крови пуповины определили содержание индивидуальных ЖК;
  • б) расчитали индекс десатурации и
  • в) установили коррелятивные связи с параметрами организма матери. Величина «индекса десатурации» олеиновая МЖК/стеариновая МЖК достоверно выше у женщин с диабетом и позитивно коррелирует с концентрацией глюкозы в плазме крови матерей. Индекс пальмитолеиновая МЖК/пальмитиновая НЖК, как и индекс олеиновая МЖК/стеариновая НЖК достоверно, позитивно коррелирует с величиной окружности талии. В свою очередь, окружность талии у женщин с диабетом после рождения достоверно больше, чем у женщин без диабета. Увеличение индекса десатурации рассматривают как достоверный тест активации синтеза олеиновой ЖК, олеиновых ТГ и одноименных Л ПОНП.

Мы критично относимся к постановке диагноза сахарного диабета у женщин при беременности, как и к термину — диабет беременных. Как и много лет ранее, мы полагаем, что сахарный диабет является постоянным, структурно обусловленным, длительным нарушением метаболизма in vivo. Мы полагаем, что при беременности:

  • а) в афизиологичных условиях активированной гормональной регуляции;
  • б) реализации биологической функции эндоэкологии и
  • в) активации биологической реакции компенсации;
  • г) нарушение регуляции метаболизма, в первую очередь ЖК и во вторую глюкозы, развивается функциональное нарушение метаболизма. Эти столь выраженные нарушения имеет чаще функциональное, регуляторное происхождение и нормализуются спонтанно вскоре после завершения беременности.

Повышение «индекса десатурации» неоднократно показано у пациентов с ожирением. Характерно это как для самих матерей при береме-ности, так и для новорожденных детей. Несмотря на оптимальную массу тела и количество жировой ткани in vivo, «индекс ненасыщенности», отношение олеиновая МЖК/стеариновая НЖК был достоверно повышено. Возможно, причиной этому является возрастание концентрации в плазме крови, в первую очередь, полярных НЭЖК и во вторую глюкозы в плазме крови и в межклеточной среде матери in vivo.

В то же время, надо отдавать себе отчет в том, что филогенетически ранняя регуляция элонгации пальмитиновой НЖК и синтез стеариновой НЖК имеет мало общего с инсулинозависимой регуляцией активности пальмитоил-КоА-десатуразы и синтезом афизиологичной паль-митолеиновой МЖК. Важно понять:

  • а) произошла ли экспрессия синтеза пальмитоил-КоА-элонгазы и стеарил-КоА-десатуразы на одной ступени филогенеза (одинаково ли они «древние»);
  • б) регулированы ли две функционально сочетанные реакции вместе в форме тандема;
  • в) экспрессирован ли их синтез на разных ступенях филогенеза;
  • г) являются ли они регуляторно разными ферментами — филогенетически ранняя, инсулинонезависимая пальмитоил-КоА-элонгаза и филогенетически поздняя, инсулинозависимая стеарил-КоА-десатура-за, которые
  • д) объединяет только индукция субстратом в реализации биологической реакции экзотрофии. И глюкоза и инсулин, как разные в филогенезе гуморальные медиаторы, физиологично экспрессируют синтез стеарил-КоА-десатуразы. В остальном же, между двумя ферментами, возможно, на ступенях филогенеза — «дистанция огромного размера».

Изначально более четкими являются филогенетические различия между индексом десатурации как отношение пальмитолеиновая МЖК/ пальмитиновая НЖК и индексом олеиновая МЖК/стеариновая НЖК. Это разные реакции; синтез афизиологичной для приматов и человека со-7 С 16:1 пальмитолеиновой МЖК синтезируют и бактерии, в частности, в четырех желудках коровы. Поскольку длительное время в течение года пища коров явно обеднена ЖК, у коровы происходит всасывание из желудочно-кишечного тракта всех ЖК, которые освобождаются при гибели и деструкции бактерий. Содержание афизиологичной, пальмитолеиновой МЖК в составе ЖК жирной говядины может составлять 8% от всего количества ЖК. Эти нежелательные проценты афизиологичной МЖК приходится суммировать с высоким содержанием физиологичной, не очень желательной, пальмитиновой НЖК и количеством афизиологичных транс-форм НЖК. При сложении самого большого среди всех домашних животных количества пальмитиновой НЖК + афизиологичной пальмитолеиновой МЖК + транс-форм МЖК, содержание в мясе говядины нежелательных для человека ЖК становится запредельно высоким.

В экспериментах на крысах показано, что введение животным пио-глитазона улучшает параметры теста толерантности к глюкозе, глюкозотолерантный тест (ГТТ), способствует уменьшению накопления ТГ в цитоплазме скелетных миоцитов и повышает активность стеарил-КоА-десатуразы. Повышение количества депонированных в миоцитах ТГ позитивно соотносится с активностью липолиза в составе ВЖК и в подкожных адипоцитах. Интенсивное накопление пальмитиновых, насыщенных ТГ в цитоплазме поперечнополосатых миоцитов — важное условие формирования синдрома ИР. Если заместить содержание в цитоплазме пальмитиновые ТГ на олеиновые, в которых преобладает олеиновая МЖК, симптомы ИР будут купированы, компенсированы. Филогенетические основы накопления ТГ в клетках; прообраз функционального переедания на аутокринном уровне и в ПС клеток Мы полагаем, что для понимания патогенеза «метаболических пандемий» важно разобраться каково биологическое предназначение и патофизиология процесса накопления ЖК в форме неполярных ТГ в клетках, которые можно назвать исполнительными: в поперечнополосатых миоцитах, (3-клетках островков Лангерганса, в оседлых макрофагах, клетках РСТ, которые для депонирования ЖК, казалось бы, не предназначены. С другой стороны, на аутокринном, на клеточном уровне, каждая из клеток обладает способностью запасать в цитоплазме определенное количество ЖК и гликогена. С гликогеном все более понятно — запасание гидрофильного гликогена — «частная обязанность» каждой из клеток. Исключение составляют только перипортальные гепатоциты; они запасают гликоген как бы централизованно.

Можно полагать, что многие исполнительные клетки запасают ЖК в форме ТГ пассивно при длительном и значительном увеличении концентрации ЖК в межжклкточной среде в форме полярных НЭЖК. Является ли это пассивное поглощение ЖК вне зависимости «надо<->не надо», про запас, той биологической реакцией, которая отработана еще на самых ранних ступенях филогенеза при жизни одноклеточных. Можно ли все эти процессы патогенетически «списать» на избыточное поглощение полярных НЭЖК при пассивном эндоцитозе их по градиенту концентрации межклеточная среда—> цитозоль? Можно ли эти биологические реакции рассмаривать как феномен «переедания одноклеточных организмов» in vivo? И если в цитопалазме присходит накопление пальмитиновых ТГ, в какой мере это оказывает афизиологичное влияние на функцию клеток? Или же в них, как в жировых клетках развивается эндоплазматический стресс? Все это еще необходимо понять, описать и объяснить.

Определение «индекса ненасыщенности» ЖК при измерении и расчете числа ДС в пуле ЖК плазмы крови

Тест толерантности к глюкозе (ГТТ) — наиболее частый функциональный тест клинической биохимии. Это — прием 75 г глюкозы per os и определение содержания ее в капиллярной крови натощак и через 2 часа. Гипергликемия активирует поглощение клетками глюкозы по градиенту концентрации «межклеточная среда —>цитозоль»; содержание глюкозы в цитозоле всегда несколько ниже, чем в межклеточной среде. Гипергликемию воспринимают сенсоры (3-клеток поджелудочной железы и активируют секрецию в кровь проинсулина (инсулин+С-пептид). Образование активной формы инсулина происходит в крови при гидролизе (отщеплении) С-пептида. Инсулин блокирует гидролиз ТГ в инсулинозависимых подкожных адипоцитах и уменьшает выход в кровоток МЖК+НЖК ЖК в форме полярных НЭЖК.

Поглощенные клетками НЭЖК блокируют окисление в митохондриях ацетил-КоА, который образован из глюкозы, из пировиноградной кисоты. Пока клетки имеют возможность поглощать НЭЖК из цитозоля и митохондрии образовать ацетил-КоА при (3-окислении ЖК в матриксе, окислять ацетил-КоА образованный из глюкозы, из пировиноградной кисоты в пируватдегидрогеназном комплексе митохондрии не станут. Оценить влияние инсулина на метаболизм глюкозы, более обоснованно, одновременно с метаболизмом НЖК+МЖК.

Ранее нами установлено, что содержание в плазме крови ТГ взаимосвязано с концентрацией ДС в ЖК липидов в составе ЛП — выраженностью их ненасыщенности; наличие ДС в ЖК определяет все кинетические параметры метаболизма. Содержание в плазме крови МЖК с одной ДС, 2-3 ДС в ННЖК и 4-6 ДС в ПНЖК является в филогенезе своего рода «метаболической характеристикой». Чтобы обеспечить клетки, зависимые от инсулина (скелетные миоциты, кардиомиоциты, подкожные адипоциты, перипортальные гепатоцитв и макрофаги Купффе-ра), субстратами для наработки энергии, инсулин стал регулировать окисление ЖК в митохондриях и, через них оказывать влиние на метаболизм глюкозы. Определением метаболизма ЖК, глюкозы и других аналитов плазмы крови в ходе ГТТ занимались многие авторы, однако ни в одной из этих работах не определена объективно ненасыщенность липидов плазмы крови и ее связь с параметрами метаболизма.

ГТТ провели, согласно рекомендациям ВОЗ и Международной федерации диабета, у 20 пациентов с диагнозом артериальная гипертония в Институте клинической кардиологии. Кровь брали из вены натощак и через 2 и 4 ч. с помощью пластиковых шприцов с антикоагулянтом ЭДТА. Плазму крови отделяли от эритроцитов и хранили при —70° С. Содержание индивидуальных ЖК определили на газовом хроматографе «Вариан 3900», США, используя стандартные образцы ЖК фирмы «Су-пелко», Швейцария. Концентрацию индивидуальных ЖК выражали в мг/л (ммоль/л) плазмы крови. Содержание инсулина и С-пептида было измерено на анализаторе «Иммулайт», ФРГ, а глюкозы, ТГ, НЭЖК и других аналитов плазмы крови — на биохимическом анализаторе «Ар-хите кт—800», США.

Суммарное содержание ДС в ммоль/л стильбена в пуле липидов плазмы крови определили методом озонирования, который основан на способности озона (03) быстро присоединяться к ДС в ЖК с константой скорости реакции порядка 105—106 М'*-с. Липидную фракцию из плазмы крови экстрагировали хлороформом с последующим отделением ее водно-метанольной смесью. Измерения выполнены на анализаторе ДС АДС-4М. В нем УФ-спектрофотометр регистрирует концентрацию 03 на входе и выходе реактора, а встроенный интегратор рассчитывает суммарный расход 03 в реакции, пропорциональный числу ДС в образце. В качестве стандартного образца использовался стильбен с одной ДС. Для контроля работы прибора был взят (3-каротин, который, как известно, содержит 11 ДС. Содержание ДС рассчитывали по формуле:

[ДС] = S - V С / S • V . ,

где So6p и ScT — показания образца и стильбена, Сст — концентрация стильбена, Vo6p и Vct — объемы образца и стильбена. Погрешность измерения суммарного содержания ДС в липидном пуле плазмы крови с учетом повторяемости результатов составила ± 15%. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью стандартных алгоритмов программ MS Excel. Достоверность различия величин считали по t-критерию Стьюдента (t-тест), используя 95%-ю доверительную вероятность.

При нормальном или повышенном содержании глюкозы в крови натощак, через 2 часа после ее приема уровень < 7,8 ммоль/л оценивают как норму. При содержании глюкозы >7,8, ммоль/л гипергликемию рассматривают как нарушение толерантности к глюкозе, т.е. состояние резистентности к инсулину (ИР). В табл. 3.1 приведены определенные в динамике ГТТ средние значения концентраций некоторых аналитов, индивидуальных ЖК и ДС для двух групп пациентов: без ИР (I гр., п=7) и с ИР (II гр., п=13). (М ± 6), где 6 — среднеквадратичное отклонение (СКО) в указанных группах.

Таблица 3.1

Средняя концентрация аналитов (А), ЖК и ДС в плазме крови пациентов в динамике ГТТ при отсутствии ИР (I гр.) и наличии (II гр.).

Степень изменения — М, /М

2ч/ нат.

Аналиты,

М±6

I гр. (п=7),

Игр. (п= 13)

натощак

через

2 часа

через

4 часа

Степень

изменения

t-тест

1

2

3

4

5

6

Глюкоза, ммоль/л, гр.

I

гр. II

  • 6,15+0,53
  • 6,16+0,62
  • 5,82+1,04
  • 9,93+1,63
  • 4,25±0,29
  • 4,29±0,83
  • 0,95
  • 1,61
  • 0,506
  • 0,0001

Инсулин, МЕ/мл, гр. I гр. II

  • 18,3±6,5
  • 13,5±4,3
  • 54,7±32,3
  • 106,0±39,6

11,5±5,8 16,5±6,3

  • 2,99
  • 7,85

0,018 2-105

С-пептид, нг/мл, гр. I гр. II

4,5±0,9 4,0± 1 1

11,1 ±2,3 17,3±4,7

  • 4.1 ± 1,1
  • 7.1 ±1,9
  • 2,48
  • 4,33

0,0001

з-ю-7

1

2

3

4

5

6

НЭЖК, ммоль/л, гр. I гр. II

0,49±0,17

0,15±0,04

0,48+0,28

0,31

0,001

0,55±0,14

0,19+0,15

0,34+0,19

0,35

5-10-9

Жирные кислоты, ммоль/л

НЖК: С14:0 гр. I гр. II

0,17±0,06

0,15±0,05

0,14+0,05

0,88

0,096

0,15+0,05

0,13±0,04

0,13+0,04

0,87

0,022

С 15:0 гр. I

0,03±0,01

0,03+0,01

0,03+0,01

1,00

0,811

гр. II

0,04±0,01

0,03+0,01

0,04+0,01

0,75

0,371

С16:0 гр. I

2,76±0,53

2,55±0,51

2,53+0,75

0,92

0,052

гр. II

2,79±0,53

2,56±0,51

2,63+0,57

0,92

0,008

С18:0 гр. I

0,67±0,15

0,62±0,20

0,63+0,15

0,93

0,016

гр. II

0,66±0,16

0,63±0,22

0,63+0,15

0,95

0,011

МЖК: С16:1 гр. 1

0,27±0,06

0,25±0,09

0,23+0,09

0,93

0,262

гр. II

0,31+0,11

0,27±0,09

0,27+0,09

0,87

0,004

С18:1 гр. I

2,12±0,45

1,88±0,45

1,91+0,55

0,88

0,006

гр. II

2,24±0,47

1,96±0,35

1,96+0,45

0,88

0,003

ННЖК: С18:2 гр. I

3,09+0,68

2,79±0,60

2,83+0,82

0,90

0,059

гр. II

3,17+0,50

2,91 ±0,54

2,97+0,54

0,92

0,027

С20:3 гр. I

0,13+0,03

0,13±0,04

0,13+0,04

1,00

0,457

гр. II

0,15±0,05

0,14±0,05

0,14+0,05

0,93

0,143

ПНЖК: С20:4 гр. I

0,71 +0,26

0,69±0,25

0,72+0,30

0,97

0,458

гр. II

0,69±0,19

0,68±0,19

0,70+0,19

0,98

0,786

С20:5 гр. 1

0,06±0,02

0,06±0,02

0,06+0,02

1,00

0,674

гр. II

0,07±0,04

0,065±0,03

0,063+0,02

1,00

0,512

С22:5 гр. I

0,043±0,01

0,044+0,01

0,042+0,01

1,02

0,720

гр. II

0,042±0,01

0,041+0,01

0,042+0,01

0,98

0,516

С22:5 гр. I

0,043+0,01

0,044+0,01

0,042+0,01

1,02

0,720

гр. II

0,042+0,01

0,041+0,01

0,042+0,01

0,98

0,516

С22:6 гр. I

0,198±0,06

0,195+0,08

0,186+0,09

0,98

0,877

гр. II

0,226±0,11

0,220+0,09

0,229+0,09

0,97

0,641

|ДС], ммоль/л, по

озону

гр. I

13,55±2,75

12,54+2,92

12,79+3,55

0,925

0,067

гр. II

13,96±2,83

13,02+2,55

13,27+2,67

0,933

0,068

В срок 2 часа ГТТ средняя концентрация глюкозы у пациентов без ИР достоверно не изменилась; при ИР гипергликемия возросла в 1,6 раза. Через 4 часа гликемия в обеих группах стала физиологичной. Секреция (3-клетками инсулина у пациентов без ИР увеличилась в 3 раза, а при ИР = в 8 раз. Концентрация С-пептида — достоверный тест секреции инсулина (3-клетками. Между содержанием в плазме крови инсулина и С-пептида в ГТТ (через 2 ч.) выявлена позитивная коррелятивная зависимость: г=0,915 и г=0,888 для I и II групп пациентов. Физиологично инсулин блокирует освобождение НЭЖК из подкожных адипоцитов, и содержание их в крови через 2 часа понижается ~ в 3 раза у пациентов обеих групп. Гипергликемия в ГТТ мало меняет содержание в плазме крови С14:0 миристиновой, С15:0 пентадеценовой, 08:0 стеариновой, 06:0 пальмитиновой НЖК и 06:1 пальмитолеиновой МЖК. Различия в концентрации этих ЖК между группами пациентов также невелики. Достоверно снизилось содержание 08:1 олеиновой МЖК и 08:2 ли-нолевой ННЖК. Концентрация же других ННЖК и ПНЖК меняется недостоверно. Можно полагать, что уменьшение содержания НЭЖК происходит, главным образом, за счет блокады инсулином освобождения из подкожных адипоцитов 08:1 олеиновой и 08:2 линолевой ЖК. Возможно, происходит и более быстрое поглощение их клетками.

Блокаду инсулином липолиза в подкожных адипоцитах можно оценить и при определении числа ДС в плазме крови при титровании 03. На рис. 3.5. приведены диаграммы содержания ДС в липидном пуле плазмы крови в ГТТ у пациентов, которые получили методом озонирования.

Динамика содержания двойных связей (ммоль/л) в плазме крови пациентов в ГТТ, определенная методом

Рис. 3.5. Динамика содержания двойных связей (ммоль/л) в плазме крови пациентов в ГТТ, определенная методом

титрования озоном

Одновременно мы рассчитали суммарное содержание ДС в ЖК, исходя из данных хроматографического определения концентрации индивидуальных ЖК, зная в них число ДС, рис. 3.6. Корреляция результатов, полученных двумя способами, оказалась достаточно высокой (г=0,851), что свидетельствует о корректности оценки содержания ДС в плазме крови методом озонирования. Из сравнения диаграмм можно заключить, что степень ненасыщенное™ плазмы крови определяется, главным образом, содержанием в ней МЖК, ННЖК и ПЖК. У большинства пациентов ненасыщенное™ плазмы крови через 2 часа ГТТ уменьшилась в основном за счет снижения содержания олеиновой и линолевой ЖК.

[ДС], ммоль/л, по сумме ЖК

а-натощак Ь-через 2 часа

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Рис. 3.6. Концентрация ДС ([ДС], ммоль/л) в плазме крови пациентов в разные сроки ГТТ, расчитанная по сумме концентраций индивидуальных ЖК с их ДС

На рис. 3.7 приведена корреляционная зависимость между содержанием инсулина и числа ДС в контрольной точке ГТТ (2 часа). Видно, что чем сильнее вырос уровень инсулина, тем меньше понижено содержание ДС. Коэффициенты корреляции составили г=0,816 для пациентов без ИР (рис.З) и г= 0,643 с ИР. Это может означать, при ИР, даже высокое содержание инсулина, не может блокировать липолиз и физиологично понизить в плазме крови содержание ЖК и ДС. Если у пациентов без ИР понижается содержание олеиновой МЖК и линолевой ННЖК, то при симптоме ИР этого не происходит — инсулин не блокирует липолиз в ВЖК, и это есть причина более высокого уровня глюкозы в контроль-нои точке ГТТ.

Таким образом, мы показали, что действие инсулина в ГТТ можно достоверно оценить на основании изменения в плазме крови не только содержания глюкозы, но и концентрации ЖК и числа в них ДС, которое

Корреляция между содержанием инсулина и ДС в плазме крови в контрольной точке ГТТ у пациентов

Рис. 3.7. Корреляция между содержанием инсулина и ДС в плазме крови в контрольной точке ГТТ у пациентов

без симптомов ИР

характеризует степень ненасыщенное™ ЖК липидов плазмы крови. Чем больше инсулина в контрольной точке ГТТ (2 ч.), тем больше (в меньшей степени понижено) содержание ЖК и ДС в липидах плазмы крови. У пациентов без ИР секреция инсулина в среднем возрастает в 3 раза, в то время как у пациентов с ИР она увеличена в 8 раз, причем гиперсекреция инсулина достоверно коррелирует с исходным (натощак) содержанием пальмитиновой НЖК в липидах плазмы крови. В контрольной точке ГТТ содержание НЭЖК в плазме крови понижается в 3 раза. В пуле ЖК более выражено снижение содержания олеиновой МЖК и ли-ноленовой ННЖК, причем оно происходит в большей мере у пациентов без ИР. Выявлена достоверная корреляция (г=0,851) между содержанием ДС, определенным методом озонирования, и рассетом, исходя из концентрации индивидуальных ЖК с известным числом ДС.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >