Транспорт липидов кровью и лимфой

Поскольку липиды не растворимы в воде, для их переноса от слизистой кишечника в органы и ткани формируются особые транспортные формы: хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП). Непосредственно от слизистой тонкого кишечника транспорт всосавшихся и ресинтезированных липидов осуществляется в составе хиломикронов. ХМ – это белково-липидные комплексы диаметром от 100 до 500 нм, которые в связи с относительно большим размером не могут сразу проникать в кровь. Сначала они попадают в лимфу и в её составе попадают в грудной лимфатический проток, а затем – в верхнюю полую вену и с кровью разносятся по всему организму. Поэтому после приёма жирной пищи плазма крови становится мутной в течение 2 - 8 часов. Химический состав ХМ: Общее содержание липидов – 97-98%; в их составе преобладают ТАГ (до 90%), на содержание холестерина (Х), его эфиров (ЭХ) и фосфолипидов (ФЛ) суммарно приходится -7-8%. Содержание белка, стабилизирующего структуру ХМ – 2-3%. Т.о., ХМ – это транспортная форма «пищевого» или экзогенного жира. В капиллярах различных органов и тканей (жировой, печени, лёгких и др.) содержится липопротеидная липаза (ЛП-липаза), расщепляющая ТАГ хиломикронов до глицерина и жирных кислот. Плазма крови при этом просветвляется, т.е. перестаёт быть мутной, поэтому ЛП-липазу называют «просветвляющим фактором». Её активирует гепарин, который вырабатывается тучными клетками соединительной ткани в ответ на гиперлипидемию. Продукты расщепления ТАГ диффундируют в адипоциты, где они депонируются или поступают в другие ткани для покрытия энергозатрат. В жировых депо по мере необходимости организма в энергии происходит распад ТАГ до глицерина и жирных кислот, которые в комплексе с альбуминами крови транспортируются к периферическим клеткам органов и тканей.

Ремнантные ХМ (т.е. оставшиеся после расщепления ТАГ) поступают в гепатоциты и используются ими для построения других транспортных форм липидов: ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП. Их состав дополняется жирными кислотами ТАГ, фосфолипидами, холестерином, эфирами холестерина, сфингозинсодержащими липидами, синтезированными в печени «de novo». Размер ХМ и их химический состав изменяются по мере продвижения по сосудистому руслу. ХМ обладают наименьшей по сравнению с другими липопротеинами плотностью (0,94) и наиболее крупными размерами (их диаметр ~ 100нм). Чем выше плотность ЛП-частицы, тем меньше их размер. Диаметр ЛПВП наименьший (10 – 15нм), а плотность колеблется в диапазоне 1,063 – 1,21.

ЛПОНП формируются в печени, содержат в своём составе 55% ТАГ, поэтому они считаются транспортной формой эндогенного жира. ЛПОНП транспортируют ТАГ от клеток печени к клеткам сердца, скелетных мышц, лёгких и других органов, имеющим на своей поверхности фермент ЛП – липазу.

ЛП – липаза расщепляет ТАГ ЛПОНП до глицерина и жирных кислот, превращая ЛПОНП в ЛПНП (ЛПОНП – ТАГ = ЛПНП). ЛПНП могут также синтезироваться «de novo» в гепатоцитах. В их составе преобладает холестерин (~ 50%), их функция – транспорт холестерина и фосфолипидов к периферическим клеткам органов и тканей, имеющим на своей поверхности специфические рецепторы к ЛПНП. Холестерин и фосфолипиды, транспортируемые ЛПНП, используются для построения мембранных структур периферических клеток. Поглощаясь различными клетками, ЛПНП несут информацию о содержании холестерина в крови и определяют скорость его синтеза в клетках. ЛПВП синтезируются главным образом в клетках печени. Это наиболее устойчивые формы липопротеинов, т.к. содержат ~50% белка. Они отличаются высоким содержанием фосфолипидов (~20%) и низким содержанием ТАГ (~3%). ЛПВП (см. табл. №1) синтезируются гепатоцитами в виде плоских дисков. Циркулируя в крови, они поглощают избыток холестерина от различных клеток, стенок сосудов и, возвращаясь к печени, приобретают шаровидную форму. Т.О., основная биологическая функция ЛПВП – транспорт холестерина от периферических клеток к печени. В печени избыток холестерина превращается в желчные кислоты.

Таблица №1. Химический состав транспортных липопротеинов (%).

ЛП – частицы крови: ХМ, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП имеют общие закономерности строения. В центре располагаются неполярные (гидрофобные) липиды: ТАГ и эфиры холестерина образуют гидрофобное ядро. В периферическом слое располагаются полярные липиды: глицерофосфолипиды, ганглиозиды и др., образуя гидрофильный слой ЛП-частицы. Свободный холестерин своей НО-группой обращён к поверхностному гидрофильному слою частицы. Белки липопротеидных частиц принято называть апопротеинами. Различают поверхностные, периферические и интегральные белки. Последние пронизывают гидрофильный слой частицы. Различают апопротеины А, В, С, которые делятся на подгруппы. В их составе ферменты, белки – рецепторы, активаторы ферментов, апо – белки. Они определяют растворимость ЛП – частиц, их устойчивость в кровеносном русле, связь с рецепторами клеточных мембран. Виды химических связей в ЛП- частицах, чаще всего, гидрофобные и ионные. Синтез различных апопротеинов происходит в гепатоцитах, в слизистой тонкого кишечника. Толщина гидрофильного слоя – 2,2 мкМ - одинакова у всех видов ЛП-частиц. Размер частиц определяется толщиной гидрофобного ядра.

Основными апопротеинами ХМ являются – апо В 48, ЛПОНП – апо В 100, ЛПНП – апо В 100, ЛПВП – апо А. Особую роль в составе ЛПВП выполняет фермент лецитинхолестеринацилтрансфераза (ЛХАТ), катализирующий реакцию: лецитин +свободный эфир холестерина + лизолецитин

Эфиры холестерина погружаются в гидрофобное ядро ЛП-частиц, при этом в поверхностном слое освобождается место для свободного холестерина. Забирая избыток свободного холестерина от клеток и стенок сосудов, ЛП-частицы постепенно приобретают шаровидную форму и возвращаются в печень. В печени избыток холестерина превращается в желчные кислоты. Ключевым ферментом этого процесса является 7-альфа гидроксилаза.