Обмен холестерола

ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ
Смертность от сердечно-сосудистых заболеваний - более 50%.
Данные заболевания - проявление генерализованного атеросклероза.
В основе развития атеросклероза – нарушение обмена холестерола.
В РФ в 2000 г. стандартизованный показатель смертности от болезней системы кровообращения составил 800,9 на 100 000 населения. Во Франции этот показатель 182,8 (самый низкий в Европе), в Японии – 187,4.
Доказано, что снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний в этих странах связано не столько с качеством медицинской помощи, сколько с образом жизни и особенностями питания.
Ишемическая болезнь сердца
Макропрепарат сердца с хронической аневризмой задней стенки левого желудочка и межжелудочковой перегородки (аневризма вывернута в просвет желудочка).

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ ОТВЕТА ПОСЛЕ ДАННОЙ ЛЕКЦИИ
Холестерол: «хороший» или «плохой» для человека?
Является ли избыточное потребление холестерола истинной причиной его повышения в крови?
Почему холестерол откладывается в избыточных количествах в клеточных мембранах ?
В чем основная задача регуляторных механизмов холестеринового гомеостаза ?
В чем заключается биохимическая основа профилактики развития атеросклероза ?

Химическая структура холестерола
D
C
B
A
Основные функции холестерола в организме:
компонент клеточных мембран;
основа для синтеза желчных кислот, стероидных гормонов, витамина D.

ХОЛЕСТЕРОЛ И СВОЙСТВА
БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН
Повышает плотность упаковки фосфолипидов.
Ограничивает подвижность жирных кислот фосфолипидов («охлаждение»).
Снижает скорость диффузии молекул в липидном бислое
Снижает проницаемость биомембран для воды, катионов, неэлектролитов, повышает для анионов.
Изменяет микровязкость мембран, тем самым влияет на их ферменты и рецепторы.
Антиоксидантное действие (тормозит перекисное окисление липидов).
Является для некоторых структуроподобных молекул рецептором.

ФОНД ХОЛЕСТЕРОЛА В ОРГАНИЗМЕ, ПУТИ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ВЫВЕДЕНИЯ (В ТЕЧЕНИЕ СУТОК)
Образование фонда холестерола в организме
Поступление с пищей
0,3-0,5 г
Синтез из ацетил-КоА
до 1,0 г
Липопротеины плазмы крови
7-10% (<200 мл/дл, <5,2 ммоль/л)
Холестерол: всего в организме 140 г
Клетки
Пути использования и выведения
Синтез стероидных гормонов –
до 40 мг
Выведение с кожным салом до 0,1 г
Синтез витамина D3
до 10 мг
Выведение с фекалиями 0,5-0,7 г
Синтез и выведение желчных кислот 0,5-0,7 г
Клетки – 90-93%
(в основном мембраны)
Липопротеины крови

ПЕРЕВАРИВАНИЕ, ВСАСЫВАНИЕ И ТРАНСПОРТ ЭКЗОГЕННОГО ХОЛЕСТЕРОЛА
Эфир холестерола
Холестерол
RCOOH
Просвет
кишечника
ТАГ,
Х
ЭХ
Лимфа
Мицелла
Энтероцит
+Ацил-КоА
АХАТ
Н2О
холестеролэстераза
Циркуляция желчных кислот

Строение липопротеидов плазмы крови
Периферические апопротеины
(например, апоА-II, апоС-II, апо-Е)
Интегральные
апопротеины
(апоВ-100 или апоВ-48)
Холестерол
Фосфолипид
Триацилглицеролы (ТАГ)
Гидрофобные липиды
Эфиры холестерола

Кровь
Ткани
ЛПВП
ЛПНП-рецептор
глицерол
RCOOH
ЛП-липаза
аминокислоты
Печень
глицерол
RCOOH
Х
ЭХ
ПЕРЕВАРИВАНИЕ, ВСАСЫВАНИЕ И ТРАНСПОРТ ЭКЗОГЕННОГО ХОЛЕСТЕРОЛА
Активатор ЛП-липазы
Лиганд рецепторов ЛП

БИОСИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРОЛА
(ПЕЧЕНЬ -75-80%, ТОНКИЙ КИШЕЧНИК - ДО 15%, КОЖА, ЭНДОКРИННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ -5%)
I этап
Оксало-ацетат
KoА-SH
Цитрат
Цитрат
ГМГ-КоА синтаза
НАДФНН+
HS-KoA
НАДФ+
ГМГ-КоА редуктаза
Митохондрия
Н2О
HS-KoA
Ацетоацетил-КоА
HS-KoA
Цитозоль

БИОСИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРОЛА
II этап
НАДФНН+
НАДФ+
18 АТФ
III этап
Холестерол (27 с)
Цитозоль
Сквален
Мембрана ЭПР
18 АДФ

Регуляция синтеза холестерола
глюкагон
синтез фермента
Субстратно-гормональный механизм изменения активности ГМГ-КоА-редуктазы:
эстрогены
инсулин
АМФ
кортикостероиды
желчные кислоты
холестерол
мевалонат
ГМГ-КоА-редуктаза
β-гидрокси-β-метилглутарил КоА
протеолиз
фосфорилирование
дефосфорилирование

ЛП-липаза
ТРАНСПОРТ ХОЛЕСТЕРОЛА
АпоЛП
ЭХ
катаболизм
Апо CII, E
НЭЖК, глицерол
ЛХАТ
Апо АI
ЭХ
лизолецитин
+
Х +лецитин
ЛНП-рецептор
ЛХАТ

СУДЬБА ХОЛЕСТЕРОЛА В КЛЕТКЕ. ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СОДЕРЖАНИЯ
Фибробласты, гепатоциты, эндотелиоциты, клетки надпочечников, раковые и т.д.
лизосома
Апо-ЛП
Ацетил-КоА
Холестерол
Желчные кислоты, кортикостероиды, половые гормоны, витамин D
Х энд.
Х экз.
Холестерид
АХАТ
Ацил-КоА
HS-КоА
ЛПВП
ЛПВП
хэ

ПРЕВРАЩЕНИЕ ХОЛЕСТЕРОЛА В ОРГАНИЗМЕ
Витамин D
Стероидные гормоны
Желчные кислоты
Реакция окисления, повышающая полярность
Накопление
Удаление
ЭХ
Х
АХАТ
ЛХАТ
Ацил-КоА
HS-КоА
Внеклеточная

НАРУШЕНИЕ ОБМЕНА ХОЛЕСТЕРОЛА

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО АТЕРОСКЛЕРОЗУ:
Почему повышается уровень в плазме крови холестерола и изменяется соотношение ЛПНП и ЛПВП ?
Предположения:
клиницисты большую роль отводят «риск-факторам»: курение, переедание или дисбаланс в питании (жиры и углеводы), гипертензия, стрессы;
заболевания печени (как правило снижается активность ЛХАТ за счет снижения синтеза активатора фермента - апо-АI);
снижение уровня половых гормонов;
генетические дефекты ЛПНП-рецепторов;

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО АТЕРОСКЛЕРОЗУ:
2. Действительно ли основную роль в развитии атеросклероза играет плазменный холестерол и его транспортные формы ?
Экспериментально-клинические подтверждения:
статистика соотношения уровня плазменного холестерола и осложнений атеросклероза;
статистика секционных данных соотношения атеросклеротического поражения сосудов и уровня плазменного холестерола;
основное количество холестерола в атеросклеротических бляшках плазменного происхождения;
поврежденные участки интимы сосудов могут превращаться при повышенном уровне холестерола в атеросклеротические бляшки;
положительное статистически подтвержденное влияние методов снижения холестерола на частоту осложнений атеросклероза.

МЕХАНИЗМ РАЗВИТИЯ
АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКОЙ БЛЯШКИ
Повышается содержание ЛПНП в крови
Повышается время жизни ЛПНП
Повышается содержание в крови поврежденных в результате ПОЛ и гликозилирования ЛПНП
Понижается поглощение ЛПНП клетками тканей
Повышается поглощение ЛПНП макрофагами с помощью скевенджер рецепторов
Перегруженные холестеролом макрофаги превращаются в «пенистные» клетки
«Пенистые» клетки проникают под слой эндотелиальных клеток
Повышение количества «пенистых» клеток вызывает повреждение эндотелия
На поврежденной поверхности происходит агрегация тромбоцитов

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ АТЕРОСКЛЕРОЗА
Первичная профилактика начинается с момента возникновения высокой вероятности развития осложнений атеросклероза:
1. Коэффициент атерогенности Хобщ. - Хлпвп Хлпнп - не более 3,5
Х лпвп Хлпвп
2. Содерожание Хобщ. - не более 5,2 ммоль/л
Максимальное снижение факторов риска !

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ АТЕРОСКЛЕРОЗА
Вторичная профилактика начинается после осложнений атеросклероза (инсульт, инфаркт миокарда и т.д.), по существу это лечебные мероприятия:
Изменение питания
- снижение потребления холестерина
- снижение калорийности за счет жиров и углеводов
- увеличение потребления витаминов с антиоксидантным действием (С, Е, Р, А)
Изменение образа жизни
- отказ от курения (никотин повышает ПОЛ, в т.ч. ЛПНП)
- увеличение физической нагрузки (повышает синтез ЛПВП)
- снижение стрессорных нагрузок
Медикаментозное лечение
- полимеры, адсорбирующие желчные кислоты (холестид, холестероламин и др.)
- ниацин и производные (снижают образование ЛПОНП)
- фибраты (клофебрат и др.) -повышают содержание ЛПВП
препараты, содержащие полиненасыщенные жирные кислоты (омакора и др.)
(снижают риск тромбообразования)
- ингибиторы ГМГ-СоА-редуктазы – статины (мевакор, закор и др.)
Эфферентные методы лечения
- гемосорбция, плазмосорбция

«Медицина есть прибавление и отнятие.
Отнятие всего того, что изменено,
прибавление же недостающего.
И кто это лучше делает,
тот и наилучший врач»
ГИППОКРАТ