Классификация липидных компонентов крови

В плазме крови человека присутствуют нейтральные липиды (триацилглицеролы (ТГ), эфиры холестерола) и полярные липиды (фосфолипиды). Данные соединения в качестве липидного компонента входят в состав липопротеинов. По своему химическому строению фосфолипиды (ФЛ) являются сложными эфирами высших жирных кислот (ЖК) и фосфорной кислоты, связанной с некоторыми азотистыми основаниями (этаноламин, холин, серин) или спиртом инозитолом. ЖК могут присутствовать в плазме также в свободной (неэтерифицированной) форме.

Депонирование высших ЖК в виде триглицеридов (ТГ) осуществляется в жировой ткани, их утилизация - в печени и мышцах, куда они транспортируются в неэтерифицированной форме. Липолиз ТГ приводит к высвобождению в плазму высших ЖК и глицерола (глицерина) и усиливается в состоянии острого стресса, при длительном голодании и недостатке инсулина.

Спектр остатков жирных кислот, обнаруживаемых в ТГ, определяется их набором в продуктах питания. Время полужизни ТГ в плазме крови относительно невелико - они быстро гидролизуются и захватываются различными органами, главным образом, жировой тканью. После приема жирной пищи уровень ТГ заметно повышается и остается высоким в течение нескольких часов. В норме все ТГ хиломикрон должны быть удалены из кровотока в течение 12 часов. Таким образом, натощак может быть измерен уровень эндогенных ТГ, находящихся в плазме.

В плазме крови присутствуют два основных фосфолипида: фосфатидилхолин (лецитин) и сфингомиелин. Синтез ФЛ происходит почти во всех тканях, но их главным источником служит печень. Тонкий кишечник также поставляет в плазму ФЛ, а именно лецитин в составе хиломикрон.

ФЛ являются неотъемлемым компонентом всех клеточных мембран. Между плазмой и эритроцитами постоянно происходит обмен фосфатидилхолином и сфингомиелином. Оба эти ФЛ присутствуют как в плазме, так и в качестве составных компонентов липопротеинов, где они играют ключевую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды, такие как ТГ и эфиры холестерина. Это свойство отражает амфипатический характер молекул ФЛ - неполярные цепи жирных кислот способны взаимодействовать с липидным окруженим, а полярные “головки” - с водным окружением.

Холестерин (холестерол) обнаруживается в организме как в виде свободного стерина, так и в форме сложного эфира с одной из длинноцепочечных жирных кислот. Свободный холестерин - компонент всех клеточных мембран, в такой форме он присутствует в большинстве тканей, которые обладают способностью синтезировать холестерин, но в норме он практически весь синтезируется в печени и дистальной части тонкого кишечника.

Более двух третей холестерина плазмы этерифицировано преимущественно линолевой и олеиновой кислотами. Эти эфиры, в основном, образуются в плазме под действием фермента лецитинхолестерол-ацетилтрансферазы (ЛХАТ). Природа эфиров холестерина зависит в значительной степени от жирнокислотного состава лецитина плазмы или, иными словами, от типа жиров в пище.

В отличие от своих эфиров свободный холестерин плазмы легко обменивается с холестерином клеточных мембран.

ТРАНСПОРТ

Все липиды, за исключением свободных ЖК, попадают в плазму в форме макромолекулярных комплексов, называемых липопротеидами. Эти комплексы содержат специфические аполипопротеины, или апопротеины, взаимодействующие с фосфолипидами и свободным холестерином и образующщие полярную наружную оболочку, которая экранирует расположенные внутри неполярные ТГ и эфиры холестерина. Все липопротеины представляют собой сферические частицы, различающиеся по размеру и состоящие из смеси белков, ФЛ, свободного и этерифицированного холестерина и ТГ, относительные количества которых варьируют. Все липопротеины, разделяемые ультрацентрифугированием плазмы крови, делят на 6 классов.

Различают хиломикроны, липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеиды промежуточной плотности (ЛППП), липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), которые в свою очередь подразделены на два подкласса: ЛПВП₂ (частицы большего размера) и ЛПВП₃ (частицы меньшего размера).

Хиломикроны - наиболее крупные частицы - служат для переноса экзогенных (пищевых) ТГ. В норме через 12 часов голодания эти частицы практически исчезают из плазмы. Эндогенные (синтезированные в организме) ТГ переносятся преимущественно в составе ЛПОНП. Большая часть холестерина переносится ЛПНП и ЛПОНП, а существенно меньшая - ЛПВП.

Концентрация липидов плазмы и спектр липопротеинов с момента рождения претерпевают значительные изменения. К периоду полового созревания концентрации холестерина и ТГ достигают, соответственно, 4,00 и 0,65 ммоль/л. Обследования семей свидетельствует о том, что увеличение концентрации общего холестерина, ТГ и холестерина ЛПНП коррелирует с возрастом, между холестерином ЛПВП и возрастом, как правило, наблюдается обратная корреляция.

Серьезные метаболические нарушения, развиваются при ряде заболеваний: инфаркте миокарда или острых вирусных заболеваниях, вследствие хирургических операций или лихорадочных состояний.

В настоящее время надежно показано, что между уровнем холестерина сыворотки и наличием онкологических заболеваний существует обратная корреляция. В табл. 1 приведен липидный состав липопротеинов плазмы крови.

Таблица 1

Липидный состав липопротеинов плазмы

ХИЛОМИКРОНЫ

Хиломикроны, самые крупные частицы, имеют диаметр от 100 до 1000 нм и содержат преимущественно ТГ. Основной функцией хиломикрон является перенос экзогенных (пищевых) ТГ из кишечника, где происходит их всасывание в кровяное русло. Концентрация хиломикрон в плазме крови обычно достигает максимума через 3-6 часов после приема жирной пищи, через 12 часов после приема пищи хиломикроны не обнаруживаются. Белки представляют собой относительно минорный компонент хиломикрон (1-2%), но играют основную функциональную роль. Это утверждение относится, в первую очередь, к апо В 48 (5 до 20)%, оставшаяся часть белков -это апо А и апо С. При попадании из лимфы в кровь хиломикроны утрачивают апо А, но приобретают апо С и Е, которыми их снабжают ЛПВП. Предполагают, что весь апо С поступает в хиломикроны именно таким способом.

По структуре и составу ЛПОНП сходны с хиломикронами, но обладают меньшими размерами (диаметр варьирует от 25 до 100 нм). ЛПОНП образуются главным образом в печени и служат преимущественно для переноса эндогенных ТГ. Скорость образования ЛПОНП растет при увеличении скорости синтеза эндогенных жирных кислот, что происходит при потреблении большого количества углеводов. Ускорение синтеза ТГ ЛПОНП сопровождается увеличением включения меченых аминокислот в белки ЛПОНП, причем преимущественно в апо В, а не в апо С. Это обозначает, по-видимому, то, что подобно хиломикронам, ЛПОНП получают основную часть своего апо С из ЛПВП, уже находясь в плазме. Обмен ЛПОНП у людей осуществляется медленнее, чем обмен хиломикрон. Время полужизни ЛПОНП равно 2-4 часа.

В результате липолиза ЛПОНП, образуются частицы еще меньшего размера – липопротеины промежуточной плотности (ЛППП), которые превращаются затем в липопротеины низкой плотности (ЛПНП). При гиперглицеридемии, вызванной избытком пищевых углеводов, наблюдается возрастание не только числа, но также и размеров частиц ЛПОНП, снижение уровня холестерина ЛПНП.

ЛПНП - главный из классов липопротеидов плазмы, переносящих холестерин. ЛПНП, поглотившие большое количество холестерина, превращаются в пенистые клетки, которые адсорбируются стенками сосудов и формируют атеросклеротическую бляшку. Высокий уровень ЛПНП и ЛПОНП в плазме крови свидетельствуюет о гиперхолестеринемии и гиперглицеридемии, является фактором риска развития атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний.

ЛПВП образуются в печени и в тонком кишечнике. В общем случае между концентрациями ЛПОНП и ЛПВП в плазме существует обратная корреляция. При употреблении в пищу продуктов, богатых углеводами, происходит снижение уровня ЛПВП и повышение атерогенной фракции ЛПОНП.