БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 14. МЕТАБОЛІЗМ ЛІПІДІВ

14.2.Ліпопротеїни плазми крові

Крім хіломікронів у крові функціонують також інші ліпопротеї- нові комплекси, які секретуються в основному паренхімними клітинами печінки. Біосинтез ліпідних і білкових компонентів ліпоп- ротеїнів інших типів, їхня комплектація, внутрішньоклітинний транспорт і секреція у кров здійснюється в клітинах печінки таким самим чином, як і в клітинах епітелію слизової кишечнику.

В утворенні всіх форм ліпопротеїнів крові беруть участь жири, холестерол і його ефіри, фосфоліпіди, апопротеїни, однак співвідношення цих компонентів різне для кожного комплексу (табл. 14.1). Процес синтезу ліпопротеїнів плазми крові регулюється гормонами і складом їжі. Так, вуглеводна дієта стимулює, а дієта з високим вмістом жирів гальмує синтез жирних кислот. У процесах утворення і метаболізму ліпопротеїнів важлива роль належить апо- протеїнам. Апопротеїни А-І, А-ІІ, В, С-І, С-ІІ, С-ІІІ, D, E, F у складі різних ліпопротеїнів виконують структурні й регуляторні функції.

Ліпопротеїни плазми за фізико-хімічними характеристиками поділяють на чотири класи:

• ліпопротеїни високої густини, або α-ліпопротеїни, що переміщуються під час електрофорезу разом з α-глобулінами;

• ліпопротеїни низької густини, або β-ліпопротеїни, які мігрують в електричному полі разом із β-глобулінами;

• ліпопротеїни дуже низької густини, або пре-β-ліпопротеїни, що мігрують перед фракцією β-глобулінів;

• хіломікрони, які не переміщуються в електричному полі.

Ліпопротеїни плазми мають однотипну будову: усередині міцелярної структури діаметром 7-1000 нм розміщуються гідрофобні молекули триацилгліцеролів і ефірів холестеролу, а в зовнішньому шарі, товщина якого становить ~2 нм - білки (апопротеїни) і фосфоліпіди, котрі утворюють гідрофільну оболонку, що стабілізує гідрофобну структуру міцели у водному середовищі.

Таблиця 14.1

Хімічний склад і фізичні властивості ліпопротеїнів плазми крові

Назва класу

Білок, %

ФЛ, %

Xc, %

ECc, %м

ТАК, %

Тип

апопротеїну

ρ, %

d, %

Головні ліпіди, що транспор-туються

ЛВГ

45-50

30

3

15

5-8

А-І, А-ІІ С, D

1,06-1,21

7-15

ФЛ, ЕХс

ЛНГ

20-25

22

8

35

10

В

1,006-1,063

21-25

Хс, ЕХс

ЛДНГ

2-13

10-25

3-8

6-16

50-80

В, С, Е

0,95-1,006

28-100

ТАГ

ендогенні

ХМ

0,5-2,5

3-15

1-15

1-7

80-95

В, С

0,92-0,95

75-1000

ТАГ

екзогенні

Примітка: ФЛ - фосфоліпіди, Хс - холестерол, ЕХс - ефіри холестеролу, ТАГ - триацилгліцероли, ρ - питома густина, d - діаметр міцели, ЛВГ - ліпопротеїни високої густини, ЛНГ - ліпопротеїни низької густини, ЛДНГ - ліпопротеїни дуже низької густини, ХМ - хіломікрони.

З основних ліпопротеїнів плазми в печінці синтезуються ліпопротеїни високої та дуже низької густини.

Насцентні (недобудовані) ліпопротеїни дуже низької густини, які секретуються гепатоцитами у кров, перетворюються в натив- ні після взаємодії з ліпопротеїнами високої густини та одержання від них апопротеїну С-ІІ. Катаболізм ліпопротеїнів дуже низької густини з періодом напіврозпаду 2-4 год відбувається в капілярах жирової, м'язової та інших тканин шляхом ферментативного гідролізу триацилгліцеролів цих ліпопротеїнів ліпопротеїд- ліпазою. При цьому кількість триацилгліцеролів зменшується в них із 80 % до 10 % і зростає відносна концентрація холестеролу, особливо його ефірів, що супроводжується зменшенням діаметра частинок і підвищенням їхньої відносної густини, тобто перетворення ліпопротеїнів дуже низької густини на ліпопротеїни низької густини відбувається у крові.

Таким чином, ліпопротеїни дуже низької густини є транспортною формою ендогенних триацилгліцеролів, які надходять із печінки до периферійних тканин, де вони асимілюються.

Асиміляція ліпопротеїнів низької густини здійснюється у фібробластах, лімфоїдних та інших клітинах, нездатних до синтезу холестеролу. Потреби цих клітин у холестеролі забезпечують ліпопротеїни низької густини, які потрапляють до них шляхом екзоцитозу після зв'язування зі специфічними рецепторами на зовнішній поверхні клітин. Ефективність рецепції визначається присутністю апопротеїну В у складі ліпопротеїнів низької густини і концентрацією рецепторів на клітинній мембрані. Ліпопротеїни низької густини, котрі потрапляють таким чином у клітину, зливаються з лізосомами й розщеплюються лізосомальним гідролазами - ліпазами і протеазами - до складових, зокрема холестеролу й амінокислот, які можуть бути використані для побудови мембранних та інших клітинних структур. Отже, ліпопротеїни низької густини слугують транспортною фор- м.ою холестеролу і його ефірів, за допомогою якої ці ліпіди переносяться до холестеролдефіцитних клітин.

Ліпопротеїни високої густини, що синтезуються в печінці, беруть активну участь в обміні ліпідами й апопротеїнами між печінкою, ліпопротеїнами плазми та біомембранами. Частинки насцентних ліпопротеїнів високої густини є зручним субстратом для іммобілізації ферменту плазми лецитинхолестеролацилтрансферази (ЛХАТ), яка активується апопротеїном А1. Біологічна функція ліпо- протеїнів високої густини і ЛХАТ полягає в регулюванні гом.еостазу вільного холестеролу в клітинних мембранах. Механізм регуляції полягає в тому, що надлишок холестеролу, який утворюється в мембранах клітин, переноситься на насцентні ліпопротеїни високої густини. На поверхні частинок ліпопротеїнів високої густини холе- стерол етерифікується за участю ЛХАТ, яка каталізує перенесення ацильного радикала від фосфатидилхоліну поверхневого шару частинок ліпопротеїнів високої густини на холестерол. Ефіри холестеролу, що утворюються, формують внутрішнє гідрофобне ядро частинок нативних ліпопротеїнів високої густини, у складі яких вони з часом потрапляють у печінку, де метаболізуються.

Таким чином, ліпопротеїди плазми крові здійснюють динамічний обмін ліпідами екзогенного й ендогенного походження між кишечником, печінкою і периферійними тканинами, забезпечуючи тканини структурними та енергетичними субстратами метаболізму.