Состав, строение и классификация липопротеинов крови. Роль различных классов липопротеинов в патогенезе гиперлипопротеинемий. Выполнила: Хапез А.Е. Группа:218 б Западно – Казахстанский государственный медицинский университет имени Марата Оспанова Самостоятельная работа студента

План Актуальность 1.Состав, строение, классификация и физиологическая роль липопротеинов крови. 2. Образование хиломикронов и транспорт жиров. 3. Роль различных классов липопротеинов в организме и патогенезе гиперлипопротеинемий. 4. Биохимия атеросклероза. 5. Нарушения обмена холестерина. Заключение Список использованной литературы

Актуальность Высокий уровень липопротеинов в плазме крови это фактор риска ишемической болезни сердца, атеросклероза, тромбоза и инсульта. Высокий уровень ЛП подобно высокому уровню ЛПНП предопределяет риск развития раннего атеросклероза. Изучение основных свойств липопротеинов позволит проводить более точную диагностику перечисленных заболеваний, а также поможет в их профилактике и лечении.

Состав и строение липопротеинов плазмы крови Липопротеины – комплексы липидов с белками. Все типы липопротеинов имеют сходное строение – гидрофобное ядро и гидрофильный слой на поверхности. Гидрофильный слой образован белками, которые называют апопротеинами, и амфифильными молекулами липидов-фосфолипидами и холестеролом. Гидрофильные группы этих молекул обращены к водной фазе, а гидрофобные части - к гидрофобному ядру липопротеина, в котором находятся транспортируемые липиды.

Классификация липопротеинов плазмы крови Липопротеины плазмы крови классифицируют по их плотности: хиломикроны (ХМ) липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) липопротеины промежуточной плотности (ЛППП) липопротеины низкой плотности (ЛПНП) липопротеины высокой плотности (ЛПВП)

Физиологическая роль липопротеинов плазмы крови Апопротеины в составе липопротеинов выполняют не только структурную функцию, но и обеспечивают активное участие комплексов ЛП в транспорте липидов в токе крови от мест их синтеза к клеткам периферических тканей, а также обратный транспорт холестерина в печень для дальнейших метаболических превращений. Апопротеины выполняют функцию лигандов во взаимодействии ЛП со специфическими рецепторами на клеточных мембранах, регулируя тем самым гомеостаз холестерина в клетках и в организме в целом. Не меньшее значение имеет также регуляция апопротеинами активности ряда основных ферментов липидного обмена: лецитин-холестеролацилтрансферазы, липопротеинлипазы, печеночной триглицерид липазы.

Образование хиломикронов Основной апопротеин в составе ХМ - белок апоВ-48. Этот белок закодирован в том же гене, что и белок ЛПОНП - В-100, который синтезируется в печени. Белок апоВ-48 синтезируется в шероховатом ЭР и там же гликозилируется. Затем в аппарате Гольджи происходит формирование ХМ, называемых "незрелыми". По механизму экзоцитоза они выделяются в хилус, образующийся в лимфатической системе кишечных ворсинок, и через главный грудной лимфатический проток попадают в кровь. В лимфе и крови с ЛПВП на ХМ переносятся апопротеины Е (апоЕ) и С-П (апоС-П); ХМ превращаются в "зрелые".

Транспорт жиров хиломикронами В крови триацилглицеролы, входящие в состав зрелых ХМ, гидролизуются ферментом липопротеин-липазой, или ЛП- липазой. ЛП-липаза гидролизует молекулы жиров до глицерола и 3 молекул жирных кислот. В результате действия ЛП-липазы на жиры ХМ образуются жирные кислоты и глицерол. Основная масса жирных кислот проникает в ткани. В жировой ткани в абсорбтивный период жирные кислоты депонируются в виде триацилглицеролов, в сердечной мышце и работающих скелетных мышцах используются как источник энергии. Другой продукт гидролиза жиров, глицерол, растворим в крови, транспортируется в печень, где в абсорбтивный период может быть использован для синтеза жиров.

Роль различных классов липопротеинов в организме и патогенезе гиперлипопротеинемий Гипергипопротеинемия (ГЛП) – увеличение какого-то класса или классов ЛП в крови. Согласно варианту ВОЗ, различают следующие типы ГЛП. Тип I – гиперхиломикронемия. Основные изменения следующие: высокое содержание ХМ, нормальное или слегка повышенное содержание ЛПОНП; резко повышенный уровень триглицеридов в сыворотке крови. Клинически это состояние проявляется ксантома-тозом. Тип II делят на два подтипа: тип IIа – гипер-β-гипопротеинемия с характерным высоким содержанием в крови ЛПНП и тип IIб – гипер-β- липо-протеинемия с высоким содержанием одновременно двух классов липопро-теинов (ЛПНП, ЛПОНП). При типе II отмечается высокое, а в некоторых случаях очень высокое содержание холестерина в плазме крови. Уровень триглицеридов в крови может быть либо нормальным (тип аIIа), либо повышенным (тип IIб). Клинически проявляется атеросклеротическими нарушениями, нередко развивается ишемическая болезнь сердца (ИБС).

Роль различных классов липопротеинов в организме и патогенезе гиперлипопротеинемий Тип III –тис-β-гипопротеинемия. В сыворотке крови появляются липопротеины с необычно высоким содержанием холестерина и высокой электрофоретической подвижностью («флотирующие» β- липопротеины). Они накапливаются в крови вследствие нарушения превращения ЛПОНП в ЛПНП. Этот тип ГЛП часто сочетается с различными проявлениями атеросклероза, в том числе с ИБС и поражением сосудов ног. Тип IV –гиперпре-β-гипопротеинемия. Характерны повышение уровня ЛПОНП, нормальное содержание ЛПНП, отсутствие ХМ; увеличение уровня триглицеридов при нормальном или слегка повышенном уровне холестерина. Клинически этот тип сочетается с диабетом, ожирением, ИБС. Тип V –гиперпре-β-гипопротеинемия и гиперхиломикронемия. Наблюдаются повышение уровня ЛПОНП, наличие ХМ. Клинически проявляется ксантоматозом, иногда сочетается со скрытым диабетом. Ишемической болезни сердца при данном типе ГЛП не наблюдается.

Биохимия атеросклероза Одна из основных причин развития атеросклероза - нарушение баланса между поступлением холестерола с пищей, его синтезом и выведением из организма. Стадия 1 Процесс начинается с повреждения эндотелия сосудов за счёт изменённой структуры ЛПНП. Повреждение провоцируется свободными радикалами, образующимися в процессе метаболизма или поступающими извне. В ЛПНП изменяется не только структура самих липидов, но и нарушается структура апопротеинов. Окисленные ЛПНП захватываются макрофагами через скевенджер-рецепторы. Этот процесс не регулируется количеством поглощённого холестерола, как в случае его поступления в клетки через специфические рецепторы, поэтому макрофаги перегружаются холестеролом и превращаются в "пенистые клетки", которые проникают в субэндотелиальное пространство. Это приводит к образованию жировых полосок в стенке кровеносных сосудов.

Биохимия атеросклероза Стадия 2 На этой стадии эндотелий сосудов может сохранять свою структуру. При увеличении количества "пенистых клеток" происходит повреждение эндотелия сосудов. В норме клетки эндотелия секретируют простагландин I 2 (простациклин I 2 ), который ингибирует агрегацию тромбоцитов. При повреждении клеток эндотелия тромбоциты активируются. Во-первых, они секретируют тромбоксан А 2, который стимулирует агрегацию тромбоцитов, что может привести к образованию тромба в области атеросклеротической бляшки; во- вторых, тромбоциты начинают продуцировать пептид - тромбоцитарный фактор роста, стимулирующий пролиферацию ГМК. ГМК мигрируют из медиального слоя во внутренний слой артериальной стенки и способствуют таким образом росту бляшки.

Биохимия атеросклероза Стадия 3 Далее происходит прорастание бляшки фиброзной тканью (коллагеном, эластином); клетки под фиброзной оболочкой некротизируются, а холестерол откладывается в межклеточном пространстве. На этой стадии в центре бляшки образуются даже холестериновые кристаллы. Стадия 4 Бляшка пропитывается солями кальция и становится очень плотной. В области бляшки часто образуются тромбы, перекрывающие просвет сосуда, что приводит к острому нарушению кровообращения в соответствующем участке ткани и развитию инфаркта. Чаще всего атеросклеротические бляшки развиваются в артериях миокарда, поэтому наиболее распространённое заболевание, развивающееся в результате атеросклероза, - инфаркт миокарда.

Нарушения обмена холестерина Гиперхолестеролемия – превышение нормальной концентрации холестерина в крови. Гиперхолестеролемия часто развивается вследствие избыточного поступления холестерола с пищей, а также углеводов и жиров. Гиперкалорийное питание - один из распространённых факторов развития гиперхолестеролемии, так как для синтеза холестерола необходимы только ацетил-КоА, АТФ и NADPH. Все эти субстраты образуются при окислении глюкозы и жирных кислот, поэтому избыточное поступление этих компонентов пищи способствует развитию гиперхолестеролемии. В норме поступление холестерола с пищей снижает синтез собственного холестерола в печени, однако с возрастом эффективность регуляции у многих людей снижается.

Нарушения обмена холестерина Любой дефект рецептора ЛПНП или белка апоВ-100, взаимодействующего с ним, приводит к развитию наиболее распространённого наследственного заболевания - семейной гиперхолестеролемии. Причиной этого аутосомно-доминантного заболевания выступают мутации в гене рецептора ЛПНП. Гетерозиготы, имеющие один нормальный ген, а другой дефектный, встречаются с частотой 1:500 человек. Гомозиготы встречаются редко - 1: человек. Концентрации холестерола и ЛПНП в крови таких больных уже в раннем детском возрасте увеличены в 5-6 раз. ЛПНП захватываются макрофагами путём фагоцитоза. Макрофаги, нагруженные избытком холестерола и других лигшдов, содержащихся в ЛПНП, откладываются в коже и даже сухожилиях, образуя так называемые ксантомы. Холестерол откладывается также и в стенках артерий, образуя атеросклеротические бляшки. Такие дети без экстренных мер лечения погибают в возрасте 5-6 лет.

Заключение Таким образом, концентрация, время жизни в системе циркуляции и генетические вариации липопротеинов играют центральную роль в патогенезе сердечнососутистых заболеваний и неврологических болезней.

Список использованной литературы: 1. Комаров Ф.И.,Коровкин Б.Ф. и Меньшиков В.В. Биохимические исследования в клинике,с. 407, Л., Мецлер Д. Биохимия, пер. с англ., т. 2, М., Николаев А.Я. Биологическая химия, М., Биохимия: Учеб. для вузов, Под ред. Е.С. Северина., 2003