ИНСУЛИН И «КИНЕТИЧЕСКОЕ СОВЕРШЕНСТВО» БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ЛОКОМОЦИИ. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО СУБСТРАТА ДЛЯ В-ОКИСЛЕНИЯ ЖК

Почему же поздний в филогенезе инсулин стал реализовывать филогенетически раннюю гуморальную, гормональную регуляцию метаболизма, когда, что более вероятно, уже функционировала in vivo вегетативная, нейрогуморальная симпатическая и парасимпатическая регуляция по нейронам вегетативной НС. Вероятно, произошло это в силу того, что только гуморальная регуляция, руководствуясь принципом биологической преемственности, единой технологией становления в филогенезе функциональных систем, может обеспечить синтез чего-то нового, осуществить экспрессию новых ферментов метаболизма ЖК и, вероятно, синтез новых субстратов для (3-окисления — ЖК с высокой константой (3-окисления в митохондриях.

Биологическая роль инсулина — «кинетическое совершенствование» биологической функции локомоции. Это биологическая функция миграций, сезонных перелетов: 1) функция догонять, чтобы добыть пищу; 2) биологическая функция убегать, чтобы этой пищей не стать; 3) способность in vivo концентрировать наработку биологически трансформируемой энергией в форме АТФ в короткие интервалы времени. Биологические пиковые нагрузки требуют не просто наработки in vivo большего количества АТФ, а высокого синтеза АТФ в единицу времени, высокой эффективности митохондрий, высокой наработки АТФ в единицу времени. Невозможно заранее синтезировать и накопить АТФ, а потом быстро израсходовать в краткий период времени. В биологических системах трата энергии в единицу времени не может быть больше способности митохондрий нарабатывать АТФ.

Филогенетически поздний гуморальный медиатор инсулин не в силах оказать какое-либо влияние на раннюю в филогенезе биологическую функцию трофологии, функцию питания. Вместе с тем эта функция определяет все количественные и качественные физико-химические параметры поступающих с пищей субстратов, все параметры ЖК, которые инсулин — регулятор метаболизма призван использовать и обеспечить при этом высокие параметры «кинетического совершенства» — эффективности биологической функции локомоции.

Действие инсулина и биологическая функция локомоции изначально на всех ступенях филогенеза являются заложниками биологической функции трофологии, функции питания, биологической реакции экзотрофии — внешнего питания. Инсулин не может обеспечить «кинетическое совершенство» биологической функции локомоции, если его биологическая функция трофологии снабжает преимущественно пальмитиновой НЖК, которую митохондрии медленно поглощают и подвергают (3-окислению с низкими параметрами скорости реакции. Что же делать инсулину? Ну хотя бы инициировать in vivo синтез нового субстрата — иную ЖК, которую митохондрии будут окислять с более высокой константой скорости реакции. Так инсулин и поступает.

Если в пище содержание пальмитиновой НЖК превышает 15% пула всех ЖК при условии, что физико-химически обусловленные параметры ее (3-окисления являются низкими, инсулин выправить ситуацию на поздних ступенях филогенеза не может. Гормон не в силах: 1) понизить в пище содержание пальмитиновой НЖК;

2) «заставить» инсулинзависимые ЛПОНП переносить к клеткам афизиологично много экзогенной пальмитиновой НЖК; 3) повлиять на низкие параметры (3-окисления пальмитиновой НЖК в матриксе митохондрий.

Инсулин не может изменить пальмитиновый вариант метаболизма ЖК, для которого характерен постоянный дефицит in vivo энергии при низком уровне наработки АТФ. Потенциальная опасность для пациента при избытке животной пищи, пальмитиновой НЖК и синдроме ИР состоит не только в гипертриглицеридемии, гипергликемии, гиперинсулинемии, но и в постоянном пальмитиновом варианте метаболизма in vivo ЖК, который формирует хронический дефицит in vivo энергии при низком уровне наработки митохондриями АТФ.

Экспрессированные инсулином филогенетически поздние ЛПОНП призваны переносить МЖК + НЖК в основном к И ПА. Клетки поглощают их путем апоЕ/В-100 эндоцитоза. Пальмитиновая НЖК является физиологичным, но с позиций кинетического совершенства крайне неоптимальным субстратом для (3-окисления в митохондриях. Одновременно формируемые в инсулинзависимых гепатоцитах пальмитиновые ТГ являются столь же неоптимальным субстратом для липолиза (гидролиза) в составе пальмитиновых ЛПОНП при действии постгепариновой ЛПЛ и освобождении из неполярных ТГ полярных ЖК в форме НЭЖК при формировании в ЛПОНП апоЕ/В-100 лиганда.

При избытке в пище пальмитиновой НЖК формируются афи-зиологичные нарушения метаболизма, при которых происходит следующее.

  • 1. Пальмитиновую НЖК медленно поглощают митохондрии, с низкой константой скорости реакции подвергают ее (3-окислению в матриксе при наработке биотрансформируемой энергии в форме АТФ.
  • 2. Пальмитиновые неполярные ТГ (эфиры с трехатомным спиртом глицерином), депонированные в резистентных к инсулину ВЖК сальника и в И ПА, трудно гидролизовать при действии внутриклеточной гормонзависимой липазы, также трудно вывести в кровоток освобожденные при липолизе МЖК + НЖК в форме полярных НЭЖК.
  • 3. Филогенетически ранние, не чувствительные к инсулину ВЖК сальника и филогенетически поздние И ПА одинаково трудно освобождаются от избытка пальмитиновых ТГ, желая не доводить избыточное депонирование до формирования стресса эндоплазматического ретикулума и активации биологической функции эндоэкологии — биологической реакции воспаления.
  • 4. Инсулинзависимые, филогенетически поздние ИПА с большим трудом поглощают пальмитиновые ЛПОНП, поскольку при низкой активности липолиза пальмитиновых ТГ в составе ЛПОНП избыток неполярных ТГ не позволяет аполипопротеину В-100 (апоВ-100) принять активную конформацию и выставить на поверхность ЛПОНП кооперативный апоЕ/В-100 лиганд.
  • 5. Накопление в крови безлигандных пальмитиновых ЛПОНП формирует последовательно гипертриглицеридемию, гипергликемию, гиперинсулинемию, синдром ИР. При длительной циркуляции в крови пальмитиновые ЛПОНП превращаются в малые, плотные пальмитиновые ЛПНП. Последние выраженно повышают в плазме крови уровень спирта ХС в составе Л ПНП (ХС-ЛПНП). При продолжительной гиперинсулинемии возможно истощение (срыв) функции |3-клеток островков и формирование сахарного диабета первого типа.
  • 6. «Замусоривание» межклеточной среды in vivo безлигандными, малыми, плотными пальмитиновыми ЛПНП при сборе и утилизации флогогенов (эндогенных инициаторов воспаления) высокоспециализированными, оседлыми макрофагами Купфера и слабо специализированными моноцитами —» макрофагами в интиме артерий эластического типа формирует отложение не до конца ка-таболизированных липидов из афизиологичных пальмитиновых ЛПНП с формированием атероматоза и атеротромбоза.

За миллионы лет до инсулина влияние на экзогенную пальмитиновую НЖК осуществил предшественник инсулина — инсулиноподобный фактор роста. Можно полагать, что фактор экспрессировал синтез гепатоцитами фермента пальмитоил-КоА-деса-туразы. Фермент превращает экзогенную С 16:0 пальмитиновую НЖК в эндогенную С 16:1 пальмитолеиновую МЖК. Казалось бы, все произошло функционально, желаемо и физиологично. Однако десатураза ввела ДС в позицию (0-7, при этом пальмитолеиновая МЖК, как и все ЖК семейства (0-7 ЖК, стали афизиологичными, а митохондрии приматов их не окисляют.

И если пальмитиновая НЖК является физиологичной, выраженно гидрофобной, но с низкими параметрами (3-окисления, то пальмитолеиновая МЖК просто афизиологична. «Дать бы волю» инсулину на более ранних ступенях филогенеза, гормон по-иному бы выстроил метаболические превращения ЖК и глюкозы — двух субстратов для наработки клетками энергии — для синтеза АТФ. И все-таки часть желаемого инсулин смог реализовать на поздних ступенях филогенеза.

В плане кинетического совершенства биологической функции локомоции произошло следующее.

  • 1. Филогенетически поздний инсулин сформировал функционально новый, не ограниченный в числе клеток пул подкожных инсулинзависимых адипоцитов, предназначенных для запасания субстратов и наработки АТФ клетками, которые призваны реализовать одну биологическую функцию локомоции — движение за счет сокращения поперечнополосатых миоцитов.
  • 2. Инсулин экспрессировал специфичную систему Л П для векторного переноса экзогенных МЖК + НЖК пищи только к подкожным инсулинзависимым адипоцитам в форме олеиновых, пальмитиновых ТГ в составе одноименных олеиновых, пальмитиновых ЛПОНП путем апоЕ/В-100 эндоцитоза.
  • 3. Для реализации биологической функции локомоции инсулин экспрессировал формирование пулов специализированных инсулинзависимых клеток: а) поперечнополосатые скелетные миоциты;
  • б) кардиомиоциты; в) И ПА; г) макрофаги Купфера в печени; г) пе-рипортальные гепатоциты; д) (3-клетки островков Лангерганса поджелудочной железы.
  • 4. Из всех инсулинзависимых клеток только подкожные адипо-циты активно поглощают экзогенные МЖК + НЖК в форме неполярных олеиновых и пальмитиновых ТГ в составе одноименных ЛПОНП путем апоЕ/В-100 эндоцитоза. Все остальные инсулинзависимые клетки in vivo поглощают МЖК + НЖК в форме полярных НЭЖК при действии CD36 транслоказы. В этих клетках инсулин вместе с устранением апоЕ/В-100 рецепторов заблокировал реакции гидролиза ТГ, которые они в составе ЛПОНП фактически перестали поглощать.
  • 5. Пул И ПА специализированных жировых клеток при действии инсулина существенно отличается от пула ВЖК сальника тем, что он:
    • а) является филогенетически поздним пулом; его клетки в отличие от пула ВЖК свободно реализуют как биологическую реакцию гипертрофии (увеличения размеров клеток), так и биологическую реакцию гиперплазии (увеличения числа клеток); для ВЖК сальника реакция гиперплазии не характерна; компенсаторно они синтезируют гуморальный медиатор адипонектин;
    • б) филогенетически поздний пул И ПА предназначен для реализации одной поздней биологической функции локомоции, в то время как пул филогенетически ранних ВЖК обеспечивает субстратами энергии реализацию всех биологических функций;
    • в) пул поздних И ПА имеет на плазматической мембране рецепторы к инсулину и глюкозные транспортеры ГЛЮТ4; ВЖК сальника не имеют ГЛЮТ4; на мембране функционируют только ГЛЮТЗ;
    • г) поздние в филогенезе ИПА поглощают МЖК + НЖК в форме олеиновых, пальмитиновых ТГ в составе одноименных ЛПОНП путем филогенетически позднего апоЕ/В-100 эндоци-тоза, в то время как ранние в филогенезе ВЖК поглощают МЖК + + НЖК + ННЖК в составе ЛПНП путем апоВ-100 эндоцитоза;
    • д) для реализации биологической функции локомоции инсулин сформировал централизованную систему снабжения инсулинзависимых клеток субстратами для наработки энергии: экзогенные МЖК + НЖК в форме неполярных ТГ в составе олеиновых и пальмитиновых ЛПОНП поглощают только адипоциты; они освобождают МЖК + НЖК в форме полярных НЭЖК, которые альбумин в межклеточной среде переносит к клеткам; все инсулинзависимые клетки in vivo поглощают МЖК + НЖК только в форме НЭЖК и физиологично ЖК в форме ТГ не депонируют.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >