Этерификация холестерина в лпвп

Холестерол используется как переносчик полиненасыщенных жирных кислот

Транспорт холестерола и его эфиров осуществляется липопротеинами низкой и высокой плотности.

Липопротеины высокой плотности

Общая характеристика

• образуются в печениde novo, в плазме крови при распаде хиломикронов, некоторое количество в стенке кишечника,
• в составе частицы примерно половину занимают белки, еще четверть фосфолипиды, остальное холестерин и ТАГ (50% белка, 25% ФЛ, 7% ТАГ, 13% эфиров ХС, 5% свободного ХС),
• основным апобелком является апо А1, содержат апоЕ и апоСII.

Функция

1. Транспорт свободного ХС от тканей к печени.
2. Фосфолипиды ЛПВП являются источником полиеновых кислот для синтеза клеточных фосфолипидов и эйкозаноидов.

Метаболизм

1. Синтезированный в печени ЛПВП (насцентный или первичный) содержит в основном фосфолипиды и апобелки. Остальные липидные компоненты накапливаются в нем по мере метаболизма в плазме крови.

2-3. В плазме крови насцентный ЛПВП сначала превращается в ЛПВП3 (условно его можно назвать «зрелый»). В этом превращении главным является то, что ЛПВП

• забирает от клеточных мембран свободный холестерин при непосредственном контакте или при участии специфических транспортных белков,
• взаимодействуя с мембранами клеток, отдает им часть фосфолипидов из своей оболочки, доставляя таким образом полиеновые жирные кислоты в клетки,
• тесно взаимодействует с ЛПНП и ЛПОНП, получая от них свободный холестерин. В обмен ЛПВП3 отдают эфиры ХС, образованные благодаря переносу жирной кислоты от фосфатидилхолина (ФХ) на холестерин (ЛХАТ-реакция, см п.4).

4. Внутри ЛПВП активно протекает реакция при участии лецитин:холестерол-ацилтрансферазы (ЛХАТ-реакция). В этой реакции остаток полиненасыщенной жирной кислоты переносится от фосфатидилхолина (из оболочки самого ЛПВП) на получаемый свободный холестерин с образованием лизофосфатидилхолина (лизоФХ) и эфиров ХС. ЛизоФХ остается внутри ЛПВП, эфир холестерина отправляется в ЛПНП.

Реакция этерификации холестерола
при участии лецитин:холестерол-ацилтрансферазы

5. В результате первичный ЛПВП постепенно, через зрелую форму ЛПВП3, преобразуется в ЛПВП2 (остаточный, ремнантный). При этом происходят и дополнительные события:

• взаимодействуя с разными формами ЛПОНП и ХМ, ЛПВП получают ацил-глицеролы (МАГ, ДАГ, ТАГ), и обмениваются холестерином и его эфирами,
• ЛПВП отдают апоЕ- и апоСII-белки на первичные формы ЛПОНП и ХМ, и потом забирают обратно апоСII-белки от остаточных форм.

Таким образом, при метаболизме ЛПВП в нем происходит накопление свободного ХС, МАГ, ДАГ, ТАГ, лизоФХ и утрата фосфолипидной оболочки. Функциональные способности ЛПВП снижаются.

6. Далее ЛПВП2 захватывается гепатоцитами при помощи апоА-1-рецептора, происходит эндоцитоз и частица разрушается.

Транспорт холестерола и его эфиров в организме
(цифры соответствуют пунктам метаболизма ЛПВП по тексту)

Липопротеины низкой плотности

Общая характеристика

• образуются в гепатоцитах de novo и в сосудистой системе печени под воздействием печеночной ТАГ-липазы из ЛПОНП,
• в составе преобладают холестерол и его эфиры, другую половину массы делят белки и фосфолипиды (38% эфиров ХС, 8% свободного ХС, 25% белки, 22% фосфолипидов, 7% триацилглицеролов),
• основным апобелком является апоВ-100,
• нормальное содержание в крови 3,2-4,5 г/л,
• самые атерогенные.

Функция

1. Транспорт холестерола в клетки, использующих его

• для реакций синтеза половых гормонов (половые железы), глюкокортикоидов и минералокортикоидов (кора надпочечников),
• для превращения в холекальциферол (кожа),
• для образования желчных кислот (печень),
• для выведения в составе желчи (печень).

2. Транспорт полиеновых жирных кислот в виде эфиров ХС в некоторые клетки рыхлой соединительной ткани (фибробласты, тромбоциты, эндотелий, гладкомышечные клетки), в эпителий гломерулярной мембраны почек, в клетки костного мозга, в клетки роговицы глаз, в нейроциты, в базофилы аденогипофиза.

Клетки рыхлой соединительной ткани активно синтезируют эйкозаноиды . Поэтому им необходим постоянный приток полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), что осуществляется через апо-В-100-рецептор, т.е. регулируемым поглощением ЛПНП, которые несут ПНЖК в составе эфиров холестерола.

Особенностью клеток, поглощающих ЛПНП, является наличие лизосомальных кислых гидролаз , расщепляющих эфиры ХС. У других клеток таких ферментов нет.

Иллюстрацией значимости транспорта ПНЖК в указанные клетки служит ингибирование салицилатами фермента циклооксигеназы, образующей эйкозаноиды из ПНЖК. Салицилаты успешно применяются в кардиологии для подавления синтеза тромбоксанов и снижения тромбообразования, при лихорадке, как жаропонижающее средство за счет расслабления гладких мышц сосудов кожи и повышения теплоотдачи. Однако одним из побочных эффектов тех же салицилатов является подавление синтеза простагландинов в почках и снижение почечного кровобращения.

Также в мембраны всех клеток, как сказано выше (см «Метаболизм ЛПВП»), ПНЖК могут переходить в составе фосфолипидов от оболочки ЛПВП.

Метаболизм

1. В крови первичные ЛПНП взаимодействуют с ЛПВП, отдавая свободный ХС и получая этерифицированный. В результате в них происходит накопление эфиров ХС, увеличение гидрофобного ядра и «выталкивание» белка апоВ-100 на поверхность частицы. Таким образом, первичный ЛПНП переходит в зрелый.

2. На всех клетках, использующих ЛПНП, имеется высокоафинный рецептор, специфичный к ЛПНП – апоВ-100-рецептор. Около 50% ЛПНП взаимодействует с апоВ-100-рецепторами разных тканей и примерно столько же поглощается гепатоцитами.

3. При взаимодействии ЛПНП с рецептором происходит эндоцитоз липопротеина и его лизосомальный распад на составные части – фосфолипиды, белки (и далее до аминокислот), глицерол, жирные кислоты, холестерол и его эфиры.

• ХС превращается в гормоны или включается в состав мембран,
• излишки мембранного ХС удаляются с помощью ЛПВП,
• принесенные с эфирами ХС ПНЖК используются для синтеза эйкозаноидов или фосфолипидов.
• при невозможности удалить ХС часть его этерифицируется с олеиновой или линолевой кислотами ферментом ацил-SКоА:холестерол-ацилтрансферазой (АХАТ-реакция),

Синтез олеата холестерола при участии
ацил-SKoA-холестерол-ацилтрансферазы

На количество апоВ-100-рецепторов влияют гормоны:

• инсулин, тиреоидные и половые гормоны стимулируют синтез этих рецепторов,
• глюкокортикоиды уменьшают их количество.

источник

Реакция этерификации холестерина: что это такое?

Холестерин – это очень важное и нужное соединение в организме человека и животных. По своей химической структуре он является липофильным спиртом, и поэтому более правильно называть его холестеролом.

Большая его часть производится в организме, и лишь небольшое количество поступает вместе с пищей. Около половины от всего уровня холестерина образуется в печени, примерно шестая часть – в тонкой кишке ее особыми клетками – энтероцитами.

Небольшое его количество образуется в корковом веществе надпочечников, в кожных покровах и в мужских и женских половых железах.

В чем заключается польза и вред холестерина?

Многие почему-то наслышаны лишь о плохой стороне холестерина.

Все знают, что при его высоком содержании в плазме крови развивается заболевание под названием атеросклероз.

Да, это действительно так, однако у холестерола есть множество полезных свойств.

Такими полезными свойствами холестерина являются:

1. Холестерин является неотъемлемой составляющей клеточных оболочек;
2. Он определяет биохимические свойства клетки;
3. Холестерин – это начальное вещество, без которого невозможен процесс образования желчных кислот;
4. При непосредственном участии холестерина осуществляется синтез мужских и женских половых гормонов (андрогенов и эстрогенов соответственно), что напрямую влияет на репродуктивную функцию человека.

Холестерин далеко не бесполезен, и без него организму не обойтись. Но это соединение очень разнообразно, потому что оно находится в свободном состоянии очень редко. В основном холестерин циркулирует в связанном с липопротеинами виде.

Различают несколько видов липопротеинов – очень низкой, низкой, промежуточной и высокой плотности. Наиболее опасными для человеческого организма считаются липопротеины низкой и очень низкой плотности. Связанный с ними холестерол именуется «плохим», и увеличение именно его концентрации провоцирует отложение атеросклеротических бляшек в сосудах. В полную ему противоположность, липопротеины высокой плотности считаются очень полезными, а зачастую основной курс лечения направлен на повышение уровня связанного с ними холестерина.

Если повышается количество холестерина липопротеинов низкой плотности, начинают постепенно формироваться атеросклеротические отложения в стенках сосудов. Со временем они увеличиваются в размерах и все больше перекрывают нормальный кровоток.

Ограничение нормального тока крови может проявляться разнообразными симптомами: периодическими приступами стенокардии (давящей боли за грудиной), ишемической болезнью сердца, синдромом «перемежающейся хромоты», нарушениями функций мозга, кишечника.

Что такое этерификация холестерина?

Этерификация холестерина – это реакция соединения холестерина с жирными кислотами. Она осуществляется для того, чтобы холестерина не оказывался на границе между липидом и водой. Реакция может осуществляться как внутри клетки, так и за пределами ее, и она направлена на перенос холестерина либо преобразование его в активную форму.

В ходе этого превращения лецитин соединяется с холестерином, в результате чего образуется лизолейцин и холестерид. Весь процесс катализируется ферментом под названием ЛХАТ (лецитинхолестеролацилтрансферазы).

Активность этого фермента напрямую зависит от содержания липопротеинов высокой плотности. Активирует лецитинхолестеролацилтрансферазу белок-переносчик, или апо-белок А1.

Как исход этерификации, полученный эфир попадает внутрь липопротеина высокой плотности. За счет этого количество несвязанного холестерина за пределами комплекса липопротеина уменьшается, и его поверхность готова для получения других свободных фракций холестерина.

С помощью реакции этерификации «хорошие» липопротеины помогают освобождать клеточные мембраны от свободного холестерина, и именно поэтому они так полезны.

С точки зрения биохимии, наиболее часто к реакции привлекаются такие жирные кислоты, как линолевая, пальмитиновая и стеариновая.

Возможные причины повышения холестерина

Как уже упоминалось выше, нередко уровень холестерина безгранично повышается.

Причин на то может быть очень много.

Наиболее распространенные из них следующие:

• наследственная (генетическая) предрасположенность к избытку холестерина;
• малоподвижный образ жизни;
• лишний вес, в особенности запущенное ожирение;
• несоблюдение режима питания – избыточная любовь к фаст-фуду, жирной, жареной, копченой и соленой пище;
• наличие заболевания поджелудочной железы под названием сахарный диабет, при котором неизбежно возникновение патологий сосудов;
• чаще холестерин повышается у мужчин, чем у женщин;
• более вероятно наличие патологии в возрасте старше 40 лет;
• частое и длительное курение;
• злоупотребление спиртными напитками;
• частые стрессы и эмоциональное перенапряжение;
• отказ от регулярных физических нагрузок;
• заболевания печени и щитовидной железы.

Если уж так сложилось, что холестериновые бляшки все-таки отложились в сосудах, следует немедленно начинать лечение. Первый шаг – это прием антихолестеринемических препаратов.

Это могут быть лекарства из группы статинов, фибратов, анионобменных секвестрантов либо препараты с высоким содержанием никотиновой кислоты. Также не менее важно соблюдать диету.

Необходимо исключить жирное, жареное и копченое, продукты с высоким содержанием животных жиров. Вместо этого рекомендуется кушать побольше бобовых, рыбы, нежирного мяса, меда, семян льна, биологически активных добавок, моркови, красной капусты, свежих овощей и фруктов.

Далее, следует начать регулярно заниматься спортом и попытаться сбросить вес, если таковой имеется. И конечно же, необходимо ограничить всякие эмоциональные потрясения, придерживаться рекомендаций лечащего врача и следить за своим здоровьем.

Основная информация о холестерине предоставлена в видео в этой статье.

источник

Холестерин и липопротеины функции и роль в развитии атеросклероза

Принято считать, что повышение в крови таких показателей как холестерин, триглицериды и атерогенные липопротеины, являются важнейшим фактором риска быстрого прогрессирования атеросклероза. Это процесс ведет к таким грозным заболеваниям как ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, инсульт, облитерирующий атеросклероз сосудов, гипертоническая болезнь и др. В силу большого обсуждения, что повышенное содержание холестерина в крови, это очень плохо, у людей сложилось мнение, что еда содержащая холестерин — самая вредная и ее лучше избегать.

Еще в начале XX века учеными было доказано, что потребление большого количества жирной пищи, богатой холестерином приводило к ускоренному развитию атеросклероза. В некоторых случаях повышение всех атерогенных показателей в крови не связано на прямую с употреблением в пищу продуктов, содержащих холестерин, а связано с различными расстройствами в работе внутренних органов и ферментативных систем организма.

Кроме того, холестерин необходим для построения многих гормонов, особенно мужского полового — тестостерона, без которого мужчина не в состоянии осуществлять активную половую деятельность. Наше настроение тоже зависит от холестерина, так как эндорфины — гормоны радости также образуются из него. И вообще 50% холестерина образуется внутри нашего организма — в печени.

Производные холестерина

Принято считать, что оптимальный уровень общего холестерина в крови должен составлять не более 5,2 ммоль/л , а содержание выше 7,8 ммоль/л — высоким.

Кроме холестерина в плазме крови присутствуют еще одни липиды, повышенный уровень имеет значение в развитие атеросклероза, это триглицериды. Оптимальное их содержание в крови считается менее 1,7 ммоль/л.

В кровотоке холестерин и триглицериды транспортируются с помощью специальных белков переносчиков и образуют с ними особое соединение, которое носит название липопротеины.

В зависимости от количества содержания холестерина и триглицеридов в своем составе и присутствия особых белков (апопротеинов) они подразделяются на несколько подгрупп.

• Хиломикроны
• Липропротеины очень низкой плотности (ЛПОНП)
• Липопротеины промежуточной плотности (ЛППП)
• Липопротеины низкой плотности (ЛПНП)
• Липопротеин а (ЛПа)
• Липопротены высокой плотности (ЛПВП)

Хиломикроны (ХМ) — самые крупные из всех липопротеинов. Они содержат 80-95% триглицеридов (ТГ) и являются основной транспортной формой экзогенных ТГ, то есть поступивших с пищей. ХМ образуются в стенке тонкой кишки в энтероцитах. Затем они попадают в кровоток для транспортировки к органам и тканям. Подходя к нужному месту, будь то орган или ткань, в стенке сосуда под действием фермента липопротеинлипазы расщепляются до глицерина и свободных жирных кислот, которые затем доставляются для использования в качестве энергетического субстрата.

Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) — вторые по размеру после хиломикронов. Содержать около 55% ТГ, 19% холестерина и 8% белка (апопротеины В-100, С-I, C-2). Являются главной транспортной формой эндогенных ТГ, образующихся в печени. Таким же образом расщепляются липопротеинлипазой на глицерин и жирные кислоты для использования в качестве энергии. Остатки ЛПОНП превращаются в липопротеины промежуточной плотности, которые частично удаляются печенью из кровотока, а частично превращаются в ЛПНП.

Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) — являются основной транспортной формой холестерина (ХС). Содержат около 50% ХС, 6% триглицеридов и 22% белка. 2/3 холестерина, подвергающегося активному обмену веществ синтезируется в печени — эндогенный ХС, скорость образования которого зависит от активности фермента ГМГ-КоА-редуктаза (гидроксил-метил-глутарил-КоА-редуктаза). Лишь 1/3 поступает с пищей — экзогенный ХС.

После транспортировки ХС к клеткам организма обмен ЛПНП может происходить двумя путями:

1) Рецепторы печеночных клеток — гепатоцитов, распознают специфические белки на поверхности ЛПНП — апопротеины В и Е, что приводит к поглощению липопротеинов низкой плотности внутрь печеночной клетки. Там они расщепляются и утилизируются. Этот путь обмена в норме значительно преобладает.

2) Свободнорадикальное перекисное окисление ЛПНП. Присутствующие в организме свободные радикалы могут окислять холестерин, содержащийся в липопротеинах низкой плотности. В результате чего образуются модифицированные ЛПНП, которые плохо распознаются рецепторами гепатоцитов для их поглощения и переработки. В результате чего они начинают распознаваться как чужеродные клетки и захватываться макрофагами, что приводит к образованию так называемых пенистых клеток.

В результате этого пенистые клетки накапливаются в стенке артерий и приводят к формированию атеросклеротических бляшек. В норме процессы перекисного окисления слабо выражены. ЛПНП относят к наиболее атерогенным липопротеинам и увеличение их общего содержания является фактором риска прогрессирования атеросклероза.

Липопротеины-а — близки по составу и свойствам к ЛПНП. Но в их оболочке имеется специфический белок — апопротеин-а, который может замедлять фибринолитическую активность крови. Он также является высокоатерогенным липопротеином.

Липопротеины высокой плотности (ЛПВП)— в своем составе имеют 5% триглицеридов, 22% холестерина и 40% белков — апоротеинов АI, A-II и С. Данный вид липопротеинов обладают антиатерогенными, так как участвуют в обмене и утилизации всех остальных липопротеинов. С помощью ЛПВП осуществляется обратный захват и транспорт холестерина из органов, в том числе из стенок артерий, с поверхности хиломикронов и ЛПОНП, макрофагов и гладкомышечных клеток, в печень, где происходит их утилизация и превращение в желчь.

Липопротеины высокой плотности защищают сосудистую стенку и другие ткани от избыточного содержания холестерина, поддерживая обмен липидов на высоком уровне.

Чем ниже содержание триглицеридов в липопротеине и выше содержание белка, тем меньше его объем и выше плотность.

В нормальном здоровом организме процессы обмена липопротеинов протекают без значительного накопления пенистых клеток в артериальной стенки. На повышенное содержание холестерина больше влияет повышенное потребление в пищу углеводов, чем жиров, так как 2/3 холестерина образующегося внутри организма, может образовываться из углеводов.

Снижение ЛПВП могут провоцировать такие факторы как курение, ожирение, сахарный диабет, высокое потребление углеводов, гипертриглицеридемия.

В процессе диспансеризации для выявление факторов риска многих заболеваний необходим ежегодный контроль именно липидограммы, где отражены все липоротеины.

Повышение ЛПНП и ЛП-а и их атерогенности обусловлены:

• Нарушение образование специфических рецепторов на поверхности гепатоцита, что ведет к препятствию хахвата ЛПНП печеночными клетками.
• Нарушение структуры и функции апопротеинов:
  • Дефицит апо-В ведет к снижению захвата ЛПНП гепатоцитами.
  • Дефицит апо-А и апо-C-II уменьшает активность липопротеинлипазы.
• Увеличение синтеза эндогенного холестерина
• Увеличение количества модифицированных форм ЛПНП и ЛП-а, образовавшихся в результате перекисного окисления.

Большое значение в развитие атеросклероза является нарушение в соотношениях содержания в крови липопротеинов — дислипидемии.

источник