Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Клиническая биохимия:курс лекций

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ДЕЙСТВИЯ АЛЬБУМИНА НА МЕМБРАНЕ КЛЕТОК

Миоциты поглощают ЖК в отсутствие альбумина, что подтверждено на модели диффузии. При этом действие ЖК как биологического детергента изменяет физико-химические свойства мембраны, увеличивая степень ее жидкостности. Олеиновая МЖК в форме СЖК в концентрации 20 мкМ в межклеточной среде нарушает функцию кардиомиоцитов. С 14:0 миристиновая и С12:0 лау-риновая НЖК в концентрации 5 и 10 мкМ in vitro активно окисляются в митохондриях. Создается впечатление, что биологическая потребность в альбумине обусловлена прежде всего тем, чтобы при переносе через мембрану большого количества ЖК постоянно предотвращать реальное, деструктивное действие полярных НЭЖК как эндогенных детергентов на тоже полярную, бислойную структуру плазматической мембраны клеток.

В поздних на ступенях филогенеза кардиомиоцитах не происходит ни синтеза de novo, ни элонгации, ни десатурации ЖК. Миристиновая ЖК в концентрации 5 мкМ на четверть ингибирует окисление миоцитами глюкозы. Вероятно, что: 1) альбумин доносит ЖК до мембраны эндотелия; 2) далее белок с молярной массой 40 кД проводит ЖК через бислойную мембрану эндотелия; 3) затем белок, связывающий ЖК, переносит их в цитоплазме к митохондриям. В тубулярных везикулах синцития кардиомиоцитов находят много альбумина, но не иных белков плазмы крови.

Наличие высокоаффинных мест связывания альбумина на плазматической мембране отмечено в филогенетически поздних клетках миокарда, подкожных инсулинзависимых адипоцитах и перипор-тальных гепатоцитах. Попытка найти подобные места на мембране эпителия проксимальных канальцев успешными назвать нельзя. В филогенетически ранних клетках нефрона доминирует более ранний, кавелярный эндоцитоз. Пептид на поверхности гепато-цитов может связывать альбумин, который полимеризован при действии бифункционального реагента — глютарового диальдегида. Белок сохраняет способность связывать альбумин после гелевого электрофореза с SDS-Na, при электроблоттинге на нитроцеллюлозе и в присутствии восстановителей S—S связей. Ассоциация происходит как с мономером, так и полимерами альбумина.

Поглощение кардиомиоцитами ЖК зависит от длины их цепи и числа ДС. Поглощение миоцитами ЖК состоит из насыщаемого и ненасыщаемого компонентов. Накопление в миоцитах ЖК является логарифмической функцией их длины. Ингибирование поглощения пальмитиновой НЖК при действии Вг-пальмитата свидетельствует о функции белков-транспортеров. Применение гомолога миристиновой С 14:0 НЖК также нарушает поглощение клетками ЖК. Однако температурная зависимость переноса ЖК через мембрану при этом более характерна для пассивной диффузии.

При нефротическом синдроме в составе ЛП происходят в большей мере количественные, чем качественные нарушения. Липидурия обусловлена экскрецией с мочой, фильтрацией через базальную мембрану ЛПВП и апоА-1. Уровень гипоальбуминурии коррелирует с нарушением переноса через мембрану ЖК. Кинетические параметры указывают на усиление продукции и ингибирование гидролиза ТГ в составе ЛПОНП. В модельных экспериментах все ЖК от С12:0 лауриновой НЖК до со-6 С20:4 Арахи ПНЖК в не-ионизированной форме проникают через бислой ФЛ. ЖК, освобожденные при действии фосфолипазы А2, также быстро переходят из наружного монослоя везикул во внутренний. Поведение ионизированных ЖК меняется в бислое при добавлении валиномипина. В присутствии специфичного антибиотика ЖК могут преодолевать бислой ФЛ и в неионизированной форме. Холиевой кислоте преодолеть бислой плазматической мембраны сложнее, чем более гидрофобным дезокси- и хеноксихолевой желчным кислотам. Конъюгаты ЖК с таурином не могут проходить через бислой ФЛ.

Встраиваясь в мембрану клеток, НЭЖК изменяют функцию сигнальных систем, активируют калиевые каналы, повышают активность №+-, К+-АТФазы, модифицируют поглощение клетками ЛПОНП, ЛПНП и ЛПВП. При инфаркте миокарда повышение концентрации ЖК, особенно пула СЖК, нарушает электрофизи-ологические параметры кардиомиоцитов. ЖК могут проникать путем пассивной диффузии, при действии переносчиков, а, возможно, и при функции обоих механизмов. Снижение pH среды активирует проникновение в везикулы НЭЖК в неионизированной форме. В ионизированной форме ЖК проходят бислой быстро, они медленно продвигаются в неионизированной форме. Добавление ЖК в форме калиевых солей быстро приводит к их появлению в везикулах. ПНЖК также могут проникать в везикулы, используя вариант флип-флоп (рис. 3.5).

?

і

і

і

і

і

і

і

У

Флип-флоп

Изгибание Вращение

Рис. 3.5. Процессы латеральной диффузии, вращения, флип-флоп-переходов, что характерно для преодоления ЖК плазматической мембраны

При действии фосфолипазы А2 освобожденная Арахи оказывается внутри везикул. При состоянии ишемии активность фосфолипаз и проникновение в клетки ЖК возрастает. Быстрое встраивание в наружный монослой мембраны большого количества СЖК в неионизированной форме при ацидозе приводит к градиенту pH на мембране и повреждению клеток. Происходит это путем формирования гидрофильных, длительно существующих пор из мицелл СЖК, которые формируются спонтанно во внутрисосудистой среде при выраженной активации липолиза в жировых клетках, ВЖК или И ПА. Валиномицин можно рассматривать как одно из веществ, которое одновременно, вероятно сочетанно, активирует поступление в клетки не только К+, но и ЖК.

При клонировании ДНК найден белок (646 аминокислотных остатков, молекулярная масса 22 кД), который может переносить через мембрану длинноцепочечные ЖК при функции интегрального протеина клеточной мембраны. Полагают, что он задействован в транспорте ЖК. Возможно, что для ЖК в клеточной мембране существуют и транспортные системы, как для аминокислот. Это подтверждает быстрое, насыщаемое проникновение ЖК в клетки. Поток ЖК можно остановить путем преинкубации клеток с про-назой. При экспрессии белка поглощение ЖК клетками возрастает.

Возможно, поглощение ЖК филогенетически поздними и ранними клетками РСТ происходит по-разному. Поздние на ступенях филогенеза кардиомиоциты и адипоциты имеют специфичный интегральный белок, который переносит в клетку ЖК. Экспрессия его синтеза происходит при поглощении адипоцитами ЖК и синтезе ТГ. Он же увеличивается в миоцитах при активной мышечной

работе. Поглощение миоцитами ЖК нарушено при ишемии, гипертрофии миокарда, при синдроме ИР, сахарном диабете и сердечной недостаточности.

Опосредованный специфичными белками транспорт ЖК установлен для гепатоцитов, подкожных инсулинзависимых адипо-цитов, кардиомиоцитов, гладких миоцитов тонкого кишечника. Транспортный белок с молекулярной массой 43 кДа изолирован из всех перечисленных клеток. Зависимое от альбумина поглощение гепатоцитами ЖК показано как при перфузии печени, так на культуре и в суспензии клеток. Поглощение гепатоцитами ЖК включает две составляющие: насыщаемое поглощение и ненасыщаемое. В физиологичных условиях альбуминзависимое поглощение составляет более 90% НЖК и МЖК. При сахарном диабете насыщаемым путем клетки поглощают только половину ЖК: каждая вторая ЖК диффундирует через мембрану вне состояния ионизации, вне ассоциации с альбумином и, возможно, афизиологично.

Имеются основания говорить о двух пулах жировых клеток in vivo:

  • 1) ранние в филогенезе, активные, многофункциональные ВЖК сальника; активных рецепторов к инсулину на мембране они не имеют; склонны к гипертрофии и не подвержены пролиферации;
  • 2) филогенетически поздние И ПА, которые призваны обеспечивать субстратами для наработки энергии клетки, которые реализуют всего одну биологическую функцию — функцию локомоции; они не только способны к гипертрофии, но и активно реализуют биологическую реакцию пролиферации. Активация синтеза ТГ в жировых клетках происходит: 1) при активном поступлении в клетки экзогенных ЖК в форме неполярных ТГ; 2) синтезе ЖК in situ de novo из ацетил-KoA. Эти же адипоциты усиленно поглощают глюкозу и реагируют на регуляторное действие инсулина. Не исключено, что все это может оказывать влияние и на неконтролируемую диффузию в клетки НЖК и МЖК и развитие афизиологичного ли-поидоза — запасание ЖК в форме ТГ в клетках, которые филогенетически для этого не предназначены.

Используя антитела к белку, переносящему ЖК, можно ингибировать поглощение клетками длинноцепочечных ЖК (С 16 и более). На поступление в клетки среднецепочечных ЖК (СЮ—С14) антитела действия не оказывают. Олеиновая МЖК ингибирует поглощение клеткой аналога, меченного флуорофором, но не оказывает влияния на поглощение С11:0 афизиологичной НЖК. Следовательно, поглощение клетками длинно- и среднецепочечных ЖК происходит по-разному. Вероятно, этими физико-химическими параметрами определено и различие ЖК, которые депонированы в филогенетически ранних ВЖК сальника и в поздних в филогенезе И ПА.

У свиней в ВЖК депонированы в основном только среднецепочечные лауриновая и миристиновая НЖК, в то время как в подкожных адипоцитах доминируют длинноцепочечные МЖК+ НЖК + + ННЖК. Поэтому при реализации филогенетически ранних биологических функций гомеостаза, функции эндоэкологии и биологической функции адаптации все клетки in vivo поглощают прежде всего среднецепочечные ЖК, в то время как при реализации биологической функции локомоции инсулинзависимые клетки поглощают, а митохондрии окисляют преимущественно длинноцепочечные ЖК.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы