Связывание ЛПНП

АпоВ 1 ЛПНП

Рис. 98. Схема внутриклеточного метаболизма холестерина. ЛПНП могут захватываться клетками в области покрытых кластрином ямок через связы­вание со специфическим ЛПНП-рецептором, в результате образуется эндоцитома, которая интерна-лизуется внутрь клетки и деградирует в лизосомах. Рецептор вновь способен вернуться на клеточную мембрану. Белковая часть ЛПНП используется для внутриклеточного синтеза, холестерин включается в клеточный метаболизм. Повышение уровня свобод­ного холестерина в клетке приводит к подавлению активности ключевого фермента внутриклеточного синтеза холестерина - ГМГ-КоА-редуктазы, а также к увеличению скорости образования эфиров холесте­рина с участием АХАТ

ние пищеварения в кишечнике (потеря жиров и жирорастворимых витаминов); 4) гиповитаминоз D и соответствующие ему изменения; 5) гипо-продукция стероидных гормонов.

Нарушение регуляции скорости биосинтеза холестерина. В клетке липопротеиды расщеп­ляются под влиянием ферментов лизосом с ос­вобождением неэтерифицированного холестери­на (рис. 98). По мере накопления холестерина в клетке ограничивается скорость его образования, угнетается активность фермента гидроксиметил-глютарил-КоА (ГМГ-КоА-редуктазы), который является ключевым ферментом, регулирующим скорость биосинтеза холестерина. Этот процесс возможен во всех клетках, кроме эритроцитов. Этот контроль предупреждает развитие атероск­лероза. При недостаточности ЛПНП-рецепторов в тканях повышается уровень ЛПНП в крови, продлевается время их циркуляции, что способ­ствует образованию модифицированных форм

Глава 11 / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТИПОВЫХ НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

20 Зак***

ЛПНП, обладающих высокой атерогенностью при неспецифическом эндоцитозе (избыточном неконтролируемом поступлении модифицирован­ных ЛПНП в сосудистую стенку). Развивается атеросклероз.

Таким образом, бесконтрольное поступление липопротеидов в стенку сосудов, освобождение холестерина из молекулы ЛПНП и нарушение выведения его из клетки сосудистой мембраны, а также задержка утилизации холестерина в печени ведут к возникновению атеросклероза и ишемической болезни сердца (см. гл.14).

11.6. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА

Белки, наряду с нуклеиновыми кислотами, при участии которых они образуются, являются основой всех жизненных процессов. Это важней­ший структурный материал, необходимый для построения клеток и межклеточного вещества; белки входят как обязательная часть в состав всех ферментов, управляющих обменными про­цессами; значительная часть гормонов также являются белками (полипептидами). -Белки иг­рают важную роль в транспорте с током крови липидов, жирных кислот, гормонов, витаминов, неконъюгированного билирубина, микроэлемен­тов и других веществ; при их участии осуществ­ляются свертывание крови, иммунные реакции, поддержание кислотно-щелочного равновесия; они создают онкотическое давление плазмы кро­ви, что играет важную роль в осуществлении процессов микроциркуляции и водного обмена. Белки являются источником энергии - при пол­ном распаде и окислении 1 г белка освобождает­ся 4,1-4,3 ккал тепла, однако эта функция бел­ков легко возмещается окислением углеводов и жиров.

Нарушение обмена белков может происхо­дить на различных этапах: при расщеплении и усвоении белков пищи, их внутриклеточном син­тезе и распаде, образовании конечных продук­тов и их экскреции.

11.6.1. Нарушение расщепления пищевых белков и усвоения образующихся аминокислот

В желудке и кишечнике происходит гидро­литическое расщепление белков пищи до пепти-

дов и аминокислот под влиянием ферментов желудочного сока (пепсин, гастриксин), панк­реатического (трипсин, химотрипсин, эластаза и карбоксипептидазы) и кишечного (аминопеп-тидаза, дипептидазы) соков. Образующиеся при расщеплении белков аминокислоты всасывают­ся стенкой тонкого кишечника в кровь и потреб­ляются клетками различных органов. Наруше­ние этих процессов имеет место при заболевани­ях желудка (воспалительные и язвенные про­цессы, опухоли), поджелудочной железы (панк­реатиты, закупорка протоков, рак), тонкого ки­шечника (энтериты, диарея, атрофия слизистой, состояния мальдигестии и мальабсорбции). Та­кие обширные оперативные вмешательства, как удаление желудка или значительной части тон­кого кишечника, также сопровождаются нару­шением расщепления и усвоения белков пищи. Усвоение пищевых белков нарушается при ли­хорадке вследствие снижения секреции пище­варительных ферментов.

Недостаточность усвоения белков пищи сопро­вождается дефицитом аминокислот и нарушени­ем синтеза собственных белков. Недостаток пи­щевых белков не может быть полностью ком­пенсирован избыточным введением и усвоением каких-либо других веществ, так как белки яв­ляются основным источником азота для организ­ма.

11.6.2. Нарушение процессов эндогенного синтеза белка

Синтез белков происходит в организме непре­рывно на протяжении всей жизни, но наиболее интенсивно совершается в период внутриутроб­ного развития, в детском и юношеском возрас­те.

Различают следующие виды синтеза белка в зависимости от его назначения:

- регенерационный, связанный с процессами
физиологической и репаративной регенерации;

- синтез роста, сопровождающийся увеличе­
нием массы и размеров тела;

- стабилизирующий, связанный с возмеще­
нием структурных белков, утраченных в процессе
диссимиляции, способствующий поддержанию
структурной целостности организма;

- функциональный, связанный со специфи­
ческой деятельностью различных органов (син­
тез гемоглобина, белков плазмы крови, антител,
гормонов и ферментов).

Часть II. ТИПОВЫЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Таблица 44 Незаменимые для человека аминокислоты (по И.П. Ашмарину, Е.П. Каразеевой, 1997)

Аминокислота	Примерная оптимальная норма,	Примечание
	г/сут
Триптофан		Наиболее дефицитные в растительной
		пище и в соединительной ткани животных
Лизин	3-5
Метионин	2-4
Лейцин	4-6
Изолейцин	3-4
Валин	3-4
Фенилаланин	2-4
Треонин	2-3
Гистидин	1,5-2	Особенно важен для детей
(Аргинин)		Незаменим для новорожденных

Причинами нарушения синтеза белка в орга­низме могут являться отсутствие или недоста­ток одного или более факторов, участвующих в этом процессе:

- отсутствие достаточного количества амино­
кислот;

- дефицит энергии в клетках;

- расстройства нейроэндокринной регуляции;

- нарушение процессов транскрипции или
трансляции информации о структуре того или
иного белка, закодированной в геноме клетки.

Наиболее частой причиной общего нарушения эндогенного синтеза белка является недостаток аминокислот в организме вследствие: 1) рас­стройств пищеварения и всасывания; 2) пони­женного содержания белка в пище; 3) питания неполноценными белками, в составе которых отсутствуют или имеются лишь в незначитель­ном количестве незаменимые аминокислоты, не синтезирующиеся в организме.

К числу незаменимых относятся такие ами­нокислоты, как валин, лизин, триптофан, лей­цин, изолейцин, треонин, метионин, фенилала­нин и гистидин (табл. 44). Полный набор неза­менимых аминокислот имеется в большинстве белков животного происхождения, тогда как ра­стительные белки могут не содержать некото­рые из них или содержат в незначительном ко­личестве (например, в белках кукурузы мало триптофана). Недостаток в организме хотя бы одной из незаменимых аминокислот ведет к сни­жению эндогенного синтеза того или иного бел­ка даже при изобилии остальных.

Дефицит в пище заменимых аминокислот значительно реже приводит к понижению син-

теза белка, так как они могут образовываться в организме из кетокислот, являющихся продук-тами метаболизма углеводов, жиров и белков. Недостаток кетокислот может возникнуть при сахарном диабете, при нарушении процессов окислительного дезаминирования и трансамини-рования аминокислот (гиповитаминоз В₆).

Синтез белка является энергозависимым про­цессом. Энергия, освобождающаяся при расщеп­лении макроэргических соединений АТФ и ГТФ, необходима для активации аминокислот и для образования пептидных связей (в количестве 21,9 кал на каждую пептидную связь). Недостаток в клетках источников энергии имеет место при гипоксии, действии разобщающих факторов, са­харном диабете, гиповитаминозе В_1? дефиците никотиновой кислоты и др.