Лекція 7. Обмін ліпідів. Класифікація ліпідів печінки. Холестерол. Основні шляхи синтезу жовчних кислот.

 

Ліпіди – різноманітні за будовою та властивостями органічні речовини, які характеризуються розчинністю в органічних (неполярних) розчинниках і, як правило, нерозчинністю у воді.

Ліпіди:

1.Прості ліпіди 2. Складні ліпіди

(нейтральні жири – тригліцериди; (фосфоліпіди;

воски; стериди – ефіри холестериолу і в.жр.к.; гліколіпіди;

ефіри ретинолу, кальциферолу, жирних кислот) сульфоліпіди)

Не дивлячись на важливе значення печінки в обміні ліпідів, їх тканевий вміст (у клітинах печінки) у вищих хребетних невеликий (3–4%). У людини наявність більш ніж 5% ліпідів (переважно тригліцеролів) у гепатоцитах є жировою дистрофією печінки. У водних тварин вміст жиру у печінці значно більший: кашалот» 6%, тріскові» 20% (10 – 70%), причому у тріскових переважають фосфолфпіди (до 80%), а у інших риб – тригліцериди.

1. Печінка, як орган відповідальний за продукцію жовчі, перш за все бере участь у перетравленні та всмоктуванні жирів. В ній синтезуються жовчні кислоти – емульгатори жиру і активатори панкреатичної ліпази у тонкому кишечнику. За відсутності жовчних кислот переварювання ліпідів фактично не відбувається. Ускладнене і всмоктування жирних кислот, для яких жовчні кислоти є солюбілізаторами.

Етапи синтезу жовчних кислот (полярні похідні холестерину):

1) окислення холестерину у триоксикопростанову кислоту;

2) активація цієї кислоти в реакції конденсації з КоА;

3) заміщення КоА на залишок гліцину в печінці людини (таурину).

 

2. Печінка здійснює катаболічні і анаболічні перетворення ліпідів.

2. а. При дефіциті глюкози прискорюється окислення жирних кислот, які надходять з травного каналу і жирової тканини, у печінці.

 

2. б. При надлишку глюкози для синтезу триацилгліцеридів і фосфоліпідів використовуються жирні кислоти.

 

2а

Катаболічні перетворення

 

Людина вживає 60-100% жирів щодня. 90% з них – тригліцериди з довголанцюговими жирними кислотами, а 10% - фосфоліпіди, ефіри холестерину, жиророзчинні вітаміни.

Хоча вміст ліпідів у харчовому раціоні людини близько 10%, вони покривають енеговитрати на 20-30%, а іноді і на 50%.

У шлунку знаходяться ліпідні краплі діаметром близько 100 нм. У кишечнику – емульсія з часточок величиною до 5 нм (утворюється через лужність кишкового соку). У тонкому кишечнику жири стимулюють виділення його ендокринними клітинами холецистокініну, який стимулює секрецію жовчі і скорочення жовчного міхура.

Розщеплені ферментами, активованими завдяки, зокрема, жовчним кислотам жовчі, харчові жири уявляють собою дигліцериди, моногліцериди, вільні жирні кислоти, гліцерин (мила) і всмоктуються у тонкому кишечнику.

А саме, у порожнині тонкого кишечнику утворюються змішані міцели, які пройшовши слиз, розчиняються у плазматичній мембрані ентероцитів і дифундують у клітини слизової оболонки стінки кишечнику по концентраційному градієнту. З нього 70-90% надходить у лімфатичну систему, 30-10% - у кров ворітної вени. Зокрема вільні жирні кислоти з короткими вуглеводними ланцюгами одразу потрапляють у кров портальної вени (?зв’язані з a-глобулінами?). Жирні кислоти з довшим вуглецевим ланцюжком (більше ніж С14) у клітинах реетерифікуються в тригліцероли і включаються в хіломікрони разом з фосфоліпідами і білками, до хіломікронів же потрапляють і холестерин та його ефіри. Утворені у ентероцитах хіломікрони мають діаметр близько 60 – 75 нм і містить: 90% тригліцеридів, 7% фосфоліпідів, 2% холестерину і 1% білків глікопротеїдів, які “дозрівають” у комплексі Гольджі. Певні апопротеїни хіломікронів утворюються (синтезуються) твльки в клітинах кишечнику (Апо В 48).

Хіломікрони (Апопр. А і В 48) Þ лімфа Þ лімфа терміналів грудної протоки Þ кров

При виході хіломікронів з грудної протоки у кров вона зустрічається з ЛПВЩ які містять апопр. С і Е. І обмін апопротеїнів:

Апопр.А ®

Хіломікрон ЛПВЩ

Апопр. С і Е

Апопротеїн СІІ – кофактор тканевої ліпопротеїнліпази (ЛПЛ) яка вивільняє тригліцероли з хіломікронів і ЛПДНЩ і гідроліз їх до вільних жирних кислот і гліцеролу (цей фермент утворюється у адіпоцитах, серцевому м’язі, молочній залозі при вагітності).

 

При діабеті відсутність інсуліну викликає нестачу синтезу ЛПЛ через що спостерігається гіперліпідемії.

 

Далі хіломікрони розпадаються на часточки які: 1 – захоплюються ЛПВЩ (так звані компоненти оболонки) і 2 – залишковий компонент з Апопр. В 48 і Е який взаємодіє з рецепторами гепатоцитів. Далі ендоцитоз ліганд-рецепторного комплексу, який містить у основному ефіри холестерину і трохи тригліцеридів. Клітини печінки беруть холестерол на свої потреби (мембрани), синтезують з нього жовчні кислоти, утворюють ЛПДНЩ, виводять частину холестеролу безпосередньо у жовч.

 

Ліпопротеїнові комплекси – транспортні форми ліпідів у крові. Їх види (спрощена схема):

 

ЛПДНЩ – ліпопротеїни дуже низької щільності – “печінкового” походження, виконують функцію транспортерів ліпідів, перш за все, тригліцеридів, з печінки до всіх органів. І так, це основні переносники тригліцеридів, утворених у печінці, до клітин, зокрема, серцевого м’язу, скелетних м’язів, де вони запасаються і можуть при потребі окислюватись. До складу ЛПДНЩ надходять за допомогою “обмінюючого” глікопротеїну від ЛПВЩ ефіри холестерину.

 

ЛПНЩ – ліпопротеїни низької щільності – транспортери холестерину до клітин різних тканин, у тому числі і клітин печінки, де він надалі метаболізується. Їх утворення є наслідком дії тканинної ліпопротеїнліпази ендотелію капілярів, яка звільняє ЛПДНЩ від тригліцеридів і, таким чином, перетворює їх у ЛПНЩ. ЛПНЩ містять 60-70% всього холестерину плазми крові. Вони, як вважають, атерогенні. Можуть поглинатися макрофагами. ЛПНЩ активно обмінюються холестеролом з ЛПВЩ, причому значно активніше “віддаючи ” його.

 

ЛПВЩ – ліпопротеїни високої щільності – містять більше компонентів оболонки ніж внутрішніх компонентів, а саме специфічних білків. Це основні транспортери холестиролу, ліпідів до печінки. ЛПВЩ є “прибиральниками” холестерину з кровоносного русла, в них відбувається етерифікація холестерину з жирними кислотами з утворенням більш гідрофобних ефірів холестерину, які цілком занурюються всередину ЛПВЩ. Поглинаються ЛПВЩ (як і ЛПНЩ, але значно інтенсивніше) шляхом рецептор-опосередкованого ендоцитозу клітинами печінки. Цікаво, що якщо у клітині надміра холестерину, то рецептори на її плазматичній мембрані не утворюються.

 

Роль печінки у атеросклерозі і транспорті ліпідів кров’ю:

 

Фактично всі апопротеїни синтезуються у печінці, за виключенням Апопр. В 48 який утворюється тільки в кишечнику. АІV і СІ, ІІ, ІІІ (які синтезуються і у кишечнику), АІ, АІІ, В100, СІ, СІІ, СІІІ, Е (шість типів) утворюються у печінці.

 

Розпад ліпідів у гепатоцитах:

1) Холестерин і його ефіри ------------- безпосередньо у жовч, або у вигляді метаболічного перетворення холестеролу – жовчних кислот (місце утворення – ЕПС і мітохондрії).

 

2) Жирні кислоти ------------ дегідрування і окислення вуглеводних атомів у b-положенні відносно карбоксильних груп. У ході окислення жирних кислот поступово втрачають вуглецеві атоми. Так, стеаринова кислота (18С) проходить цикл 8 разів в результаті чого утворюються дев’ять молекул активного ацетату – ацетил КоА, який вступає у реакцію з оксалатом і включається у ЦТК де і “деградує” до Н₂О і СО₂.

При обмеженому надходженні вуглеводів з їжею, або порушенні регуляції їх використання (дефіцит інсуліну) посилюється мобілізація жирних кислот і їх транспорт в печінку.

Утворений з жирних кислот при b-окисленні Ацетил КоА може знову використовуватись для синтезу жирних кислот, а частина його йде у кетонові тіла і розноситься з кров’ю до інших органів. Подовження ланцюжка жирних кислот при їх біосинтезі відбувається у цитоплазмі за рахунок “прирощування” ацетильних залишків ацетилпереносячого білку до карбоксильної групи ацил-переносячого білку.

 

Регуляція обміну ліпідів

Лекція 8. Участь печінки в обміні гормонів. Деградація та виведення продуктів розпаду гормонів.

Печінка і водно-сольовий гомеостаз.

Роль натрію і калію в жовчосекреторній функції печінки.

 

Датоксикаційна функція печінки.

 

РОЗДІЛ ІІІ