Динамическое состояние белков тела

Кажущаяся стабильность химического состава целостного организма является ре­зультатом существования определенного равновесия между скоростями синтеза и рас­пада его составляющих. В связи с внедрением в биохимическую и клиническую ■практику метода меченых атомов однозначно доказано, что белки нужны не только растущему, но и сформировавшемуся организму, когда его рост прекращается, т. е. имеются доказательства существования в организме механизма постоянного обнов­ления химических составных частей тела. При нормальных физиологических условиях, как и при патологических состояниях, скорости синтеза и распада специфических веществ определяются, помимо нервно-гормонального влияния, химической приро­дой веществ и внутриклеточной их локализацией. В растущем организме при обра­зовании новых органов и тканей скорость синтеза многих его компонентов преоб­ладает над скоростью распада. Тяжелые изнуряющие болезни, а также голодание, напротив, характеризуются преобладанием скорости катаболизма над скоростью синтеза. Почти все белки тела, включая структурные белки, гемоглобин, белки плазмы и других биологических жидкостей организма, также подвергаются постоян­ному распаду и синтезу. Так, например, более половины белков печени, сыворотки крови и слизистой оболочки кишечника подвергается распаду и ресинтезу в течение 10 дней. Медленнее обновляются белки мышц, кожи и мозга.

Введенные в организм меченые аминокислоты быстро включаются в белки тка­ней. Активный ресинтез белков происходит даже в период длительного голодания, и в то же время отмечается интенсивный распад белков в состоянии азотистого равновесия, причем распад белков в какой-либо ткани часто сопровождается усилен­ным биосинтезом белка в других тканях. Индуцированные активной или пассивной иммунизацией белки антител — у-глобулины — также подвергаются постоянному рас­паду и синтезу. Полупериод распада антител и ряда других белков крови человека составляет примерно 2 нед. Для белков слизистой оболочки кишечника этот период составляет несколько дней, для ряда гормонов исчисляется часами и даже минутами (инсулин).

,. Высокая скорость обновления белков тела, доказанная при помощи метода ме­ченых атомов, свидетельствует о том, что в организме происходит постоянное сме­шивание эндогенных белковых молекул и продуктов их гидролиза — аминокислот — с молекулами белков и их производных, синтезированных из аминокислот белков пищи. Эта смесь эндогенного и экзогенного материала, которая может в принципе служить источником анаболических и катаболических реакций азотистого обмена, существует в качестве резервного материала, называемого метаболическим пулом. Изотопными методами показано, что примерно ²/₃ общего пула амино-

кислот приходится на эндогенные источники и только!/з имеет своим источником белки пищи. Эти данные указывают прежде всего на исключительную важность эндогенного источника аминокислот и, кроме того, свидетельствуют о высокой ско­рости обновления белков тела.

Необходимо подчеркнуть, что белковый обмен интегрирован также с обменом углеводов, липидов и нуклеиновых кислот через аминокислоты или а-кетокислоты (а-кетоглутарат, оксалоацетат и пируват). Так, например, аспарагиновая кислота или аланин путем трансаминирования обратимо превращаются соответственно в оксало­ацетат и пируват, которые непосредственно включаются в углеводный обмен. Эти данные, как и результаты опытов с введением животным меченых аминокислот и а-кетокислот, свидетельствуют о том, что в организме млекопитающих не суще­ствует, вопреки классической теории М. Рубнера и К. Фойта, обособленного и неза­висимого эндогенного и экзогенного обмена вообще и белкового обмена в частности.