Регуляция и патология липидного обмена

NADH + H+
NAD+
Регуляция биосинтеза жирных кислот
(обеспечение субстратом)
Цитозоль
Глюкоза
Пируват
Пируват
Ацетил – КоА
Малат
Оксалоацетат
Цитрат
Цитрат
Ацетил - КоА
Оксалоацетат
NADPH + H+
NADP+
Ацил-КоА
Ацил-карнитин
Ацил-карнитин
Ацил-КоА
Карнитин
АКТ-I
Цитрат
Фосфофруктокиназа
АТФ
Малонил-КоА
Карнитин
Митохондрия
АКТ-II
β-окисление
ПДГ
ПК
Малонил-КоА
Межмембранное пространство

Регуляция биосинтеза жирных кислот
CH3 – CO – KoA
CO2
АТФ
+
+
Ацетил-КоА
карбоксилаза
НООС – CH2 – CO – KoA
АДФ
+
+
Pi
Ацетил-КоА
Малонил-КоА

Глюкагон
Адреналин
Цитрат
Пальмитоил - КоА
Неактивные протомеры
Ацетил – КоА карбоксилазы
мРНК
ДНК
Инсулин
Активная
(Е – ОН)
Ацетил –КоА карбоксилаза
Неактивная
(Е – ОР)
Ацетил – КоА карбоксилаза
Регуляция биосинтеза жирных кислот
(активность ацетил – КоА – карбоксилазы)
Протеинкиназа
АТФ
АДФ
Фосфатаза
Pi
H2O
Инсулин
Субстратно-гормональные механизмы
/диссоциация
/дефосфорилирование
Индукция
Ассоциация
Фосфорилирование

Регуляция обмена ТАГ в адипоцитах (синтез)
ТАГ
Липопротеинлипаза
НЭЖК
Глицерол
Печень
ЛПОНП
ЛПНП
ХМ зрелые
ХМ ост.
Инсулин
Глюкоза
Глюкоза
ДАФ
Гли-3-ф
Липопротеинлипаза
ТАГ
Ацил-КоА
ГЛЮТ-4
Кровь
Адипоцит
*
ТГ-синтаза

Регуляция обмена ТАГ в адипоцитах
(гидролиз)
Протеинкиназа
ГЧ –липаза
Неактивная
(Е-ОН)
ГЧ –липаза
Активная
(Е-ОР)
Pi
Н2О
ТАГ
ДАГ
МАГ
Глицерол
НЭЖК
НЭЖК
НЭЖК
СТГ
Глицерол
НЭЖК
Фосфатаза
Инсулин
Адипоцит
Кровь
β-окис-ление
Ткани
АДФ
АТФ
Глюкагон
Адреналин
Норадреналин
/дефосфорилирование
Синтез
Фосфорилирование
Гормональные механизмы
Печень

Липаза
(ГЧЛ-ОН)
Цитоплазма
Жировая
капля
П
П
П
П
П
П
П
П
Жировая
капля
П
П
П-Ф
П
П
П
П
Ф
Ф
Ф
Протеинкиназа
ГЧЛ-ОН
ГЧЛ-ОФ
Цитоплазма
Глюкагон
Адреналин
Без действия гормона
После действия гормона
АТФ
АДФ
Регуляция обмена ТАГ в адипоцитах
(роль белка перилипина)

Патология липидного обмена
Нарушения переваривания и всасывания (заболевания поджелудочной железы, печени, желчевыводящих путей, кишечника)
Нарушения межуточного обмена
Нарушение обмена холестерола
Сахарный диабет
Жировая дистрофия печени
Ожирение
Гиперлипопротеинемии

Биохимические нарушения при сахарном диабете
Гипергликемия
Глюкозурия, полиурия
Отрицательный азотистый баланс
Гиперосмотическая дегидратация
Холестеринемия
Увеличение содержания ЛПНП
Увеличение коэффициента атерогенности
Ускорение развития атеросклероза
Кетонемия, кетонурия
Кетоацидоз

Митохондрия гепатоцитов
Биосинтез кетоновых тел
HS-KoA
ГМГ-КоА
-лиаза
НАДHH+
НАД
-СО2

Кетоновые тела как источник энергии
Ткани (мышцы, сердце, мозг)
Ацетил-КоА
Глюкоза
НЭЖК
Ацетоацетил-КоА
Ацетоацетат
β-гидроксибутират
Ацетоацетат
β-гидроксибутират
Сукцинил-КоА
Сукцинат
β-гидроксибутират
дегидрогеназа
Ацетоацетил-КоА
Сукцинил-КоА-ацетоацетат-трансфераза
Тиолаза
2
ЦТК
НАДНН+
НАД

Механизм развития жировой инфильтрации печени
Дисбаланс питания
Мало белка, много ТАГ
Недостаток липотропных соединений в пище
Холин, метионин, В12, В10
Повреждение гепатоцитов
Вирусы, токсины, яды, алкоголь, никотин
Нарушение функции ферментов метилирования
Нарушение синтеза холина
Нарушение синтеза карнитина
Нарушение транспорта ацил-КоА в митохондрии
Нарушение β-окисления ацил-КоА
Нарушение синтеза лецитина
Нарушение образования ЛПОНП
Нарушение выведения ТАГ из печени
Накопление ТАГ в гепатоцитах

Характеристика содержания жира в организме
ИМТ
(индекс
массы тела)
=
Масса, кг
Рост, м2
Идеальная
масса
тела
=
(Рост – 100)
Норма – 19 – 24,9 кг/м2
Избыточный вес – 25 – 26,9 кг/м2
Ожирение – 27 – 29,9 кг/м2 - I степень
Формула Брока (расчет идеальной массы)
Индекс Кетле
Формула Лоренца
(Рост – 150)
2
> 30 кг/м2 - II, III степень
до 40 лет – Рост (см) – 110
после 40 лет – Рост (см) – 100
астеники – (-) 10%
гиперстеники – (+) 10%

Причины развития ожирения
Первичное ожирение
1. Алиментарный дисбаланс (избыточная калорийность по сравнению с расходами энергии)
2. Состояние гипоталамуса ( центр аппетита/центр насыщения)
3. Генетические факторы
3.1. Разница функционирования бесполезных циклов
3.2. Более прочное сопряжение дыхания и окислительного фосфорилирования
3.3. Разное соотношение аэробного и анаэробного гликолиза
3.4. Наличие гена ожирения
ГЛЮ
ГЛЮ-6Ф
АТФ
АДФ
Н2О
Pi
Адипоцит
Белок «лептин»
Контроль массы жировой ткани
При ожирении:
Снижение концентрации нормального лептина
Сигнал о недостаточное запаса ТАГ
Повышение аппетита
Повышение массы тела
В норме:
Ген ожирения
А. Мутация в гене ожирения
Снижение синтеза лептина (или дефект структуры белка)
Б. Снижение чувствительности рецепторов к лептину

Пути развития ожирения
Вторичное ожирение
«Метаболический синдром» - комплекс заболеваний (сахарный диабет, атеросклероз, гипертоническая болезнь и т.д., в крови повышено содержание жирных кислот, холестерола, ТАГ)
Эндокринные нарушения: (липолитические гормоны ( СТГ, адреналин, глюкагон, половые), инсулинома).
Изменение состояния гипоталамуса ( стрессовые состояния, интенсивные физические нагрузки, возраст)
Объединяет все причины дальнейшие механизмы развития ожирения:
избыток выработки инсулина
повышение активности ТАГ-синтазы со снижением выработки липолитичес-ких гормонов и снижением активности липазы жировых депо
отложение ТАГ в адипоцитах (ожирение)
Избыток потребления высококалорийной пищи

Биохимические основы последствий ожирения
Сахарный диабет
Ишемическая болезнь сердца
Ускорение развития атеросклероза
(холестеринемия, липопротеинемия,
увеличение содержания ЛПНП,
коэффициента атерогенности)
Кетонемия, кетонурия, кетоацидоз
4. Повышение риска к развитию
онкологии.
Повышенная склонность к инфекционным заболеваниям (вторичный иммунодефицит)
Поражение суставов

Коррекция ожирения
Правильно построенный пищевой рацион (сбалансированный, постепенное снижение калорий)
1 кг ТАГ – 8750 ккал
для потери 10 кг (87 500 ккал)
Если потребности суточные составляют 2700 ккал, а потреблять пищи на 2400 ккал то эти 10 кг можно потерять за 42 недели, если 2100 ккал - за 21 неделю, 1800 ккал - за 14 недель.
Для примера:
Пицца (12 см) – 184 ккал
Шоколадный пирог (1 кусочек, толщина 2,5 см) – 407 ккал
Рулет (1 кусочек) – 174 ккал
Печенье (3 шт) – 240 ккал
Пиво (1 банка) – 188 ккал
Постепенное увеличение физической нагрузки

Нарушение обмена холестерола

Гиперлипопротеинемии
Первичные (врожденные нарушения)