Липопротеины плазмы крови биохимия

Липопротеины плазмы крови

Липопротеины плазмы крови биохимия

Липопротеины – это высокомолекулярные водорастворимые частицы, представляющие собой комплекс белков и липидов. В этом комплексе белки вместе с полярными липидами формируют поверхностный гидрофильный слой, окружающий и защищающий внутреннюю гидрофобную липидную сферу от водной среды и обеспечивающий транспорт липидов в кровяном русле и их доставку в органы и ткани.

Плазменные липопротеины (ЛП) – это сложные комплексные соединения, имеющие характерное строение: внутри липопротеиновой частицы находится жировая капля (ядро), содержащая неполярные липиды (три-глицериды, эстерифицированный холестерин); жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят фосфолипиды, белок и свободный холестерин.

Толщина наружной оболочки липопротеиновой частицы (ЛП-частица) составляет 2,1–2,2 нм, что соответствует половине толщины ли-пидного бислоя клеточных мембран. Это позволило сделать заключение, что в плазменных липопротеинах наружная оболочка в отличие от клеточных мембран содержит липидный монослой.

Фосфолипиды, а также неэсте-рифицированный холестерин (НЭХС) расположены в наружной оболочке таким образом, что полярные группы фиксированы наружу, а гидрофобные жирно-кислотные «хвосты» – внутрь частицы, причем какая-то часть этих «хвостов» даже погружена в липидное ядро.

По всей вероятности, наружная оболочка липопротеинов представляет собой не гомогенный слой, а мозаичную поверхность с выступающими участками белка. Существует много различных схем строения ЛП-частицы. Предполагают, что входящие в ее состав белки занимают только часть наружной оболочки.

Допускается, что часть белковой молекулы погружена в ЛП-частицу глубже, чем толщина ее наружной оболочки (рис. 17.4). Итак, плазменные ЛП представляют собой сложные надмолекулярные комплексы, в которых химические связи между компонентами комплекса носят нековалентный характер. Поэтому применительно к ним вместо слова «молекула» употребляют выражение «частица».

Классификация липопротеинов. Существует несколько классификаций ЛП, основанных на различиях в их свойствах: гидратированной плотности, скорости флотации, электрофоретической подвижности, а также на различиях в апопротеиновом составе частиц.

Наибольшее распространение получила классификация, основанная на поведении отдельных ЛП в гравитационном поле в процессе ультрацентрифугирования. Применяя набор солевых плотностей, можно изолировать отдельные фракции ЛП: хиломикроны (ХМ) – самые легкие частицы, затем липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП).

Различная электрофоретическая подвижность по отношению к глобулинам плазмы крови положена в основу другой классификации ЛП, согласно которой различают ХМ (остаются на старте подобно γ-глобулинам), β-ЛП, пре-β-ЛП и α-ЛП, занимающие положение β-, α1- и α2-глобулинов соответственно.

Электрофоретическая подвижность фракций ЛП, выделенных путем ультрацентрифугирования, соответствует подвижности отдельных глобулинов, поэтому иногда используют двойное их обозначение: ЛПОНП и пре-β-ЛП, ЛПНП и β-ЛП, ЛПВП и α-ЛП (рис. 17.5).

Следует помнить, что изолированные различными методами ЛП не являются полностью идентичными, поэтому рекомендуется использовать терминологию, соответствующую методу выделения.

Рис. 17.4. Строение ЛП-частицы (схема). Имеется сходство со структурой плазматической мембраны. Некоторое количество эстерифицированного холестерина и триглицеридов (не показано) содержится в поверхностном слое, а в ядре частицы -небольшое количество неэстерифицированного холестерина (по А.Н. Климову и Н.Г. Никульчевой). Объяснение в тексте.

Аполипопротеины (апобелки, апо) входят в состав липопротеинов. Это один белок либо несколько белков, или полипептидов, которые называют апобелками (сокращенно апо). Эти белки обозначают буквами латинского алфавита (А, В, С). Так, два главных апобелка ЛПВП обозначаются A-I и А-II.

Основным апобелком ЛПНП является апобелок В, он входит также в состав ЛПОНП и хиломикронов. Апобелки C-I, С-II и C-III представляют собой небольшие полипептиды, которые могут свободно переходить от одного липопротеина к другому. Помимо апобелков А, В и С, в липопро-теинах плазмы крови идентифицировано еще несколько апобелков.

Одним из них является выделенный из ЛПОНП апобелок Е, на его долю приходится 5–10% от общего количества апобелков ЛПОНП.

Рис. 17.5. Шлирен-профиль липопротеинов плазмы крови человека при аналитическом ультрацентрифугировании (по А.Н. Климову и Н.Г. Никульчевой, 1995).

Апобелки 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.

Апобелки 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 апобелками активности ряда основных ферментов липидного обмена: лецитин-холестеролацилтрансферазы, липопротеинлипазы, печеночной триглицеридлипазы.

Структура и концентрация в плазме крови каждого апобелка находится под генетическим контролем, в то время как содержание липидов в большей степени подвержено влиянию диетических и других факторов.

Дислипопротеинемией (ДЛП) называют изменения в содержании липопротеинов в плазме (сыворотке) крови: повышение, снижение или практически полное отсутствие. Сюда же относят случаи появления в крови необычных или патологических ЛП. Таким образом, понятие «дислипопро-теинемия» охватывает все разновидности изменения уровня ЛП в крови.

Более узким является термин «гиперлипопротеинемия» (ГЛП), отражающий увеличение какого-то класса или классов ЛП в крови. Первой и весьма успешной попыткой систематизации отклонений от нормы в липопротеид-ном спектре крови явилась классификация типов ГЛП, разработанная D. Fredrickson и соавт. и одобренная экспертами ВОЗ.

Согласно варианту ВОЗ, различают следующие типы ГЛП.

Тип I – гиперхиломикронемия. Основные изменения в липопротеи-нограмме следующие: высокое содержание ХМ, нормальное или слегка повышенное содержание ЛПОНП; резко повышенный уровень триглицери-дов в сыворотке крови. Клинически это состояние проявляется ксантома-тозом.

Тип II делят на два подтипа: тип IIа – гипер-β-липопротеинемия 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 (типа IIа), либо повышенным (тип IIб).

Клинически проявляется атеросклеротическими нарушениями, нередко развивается ишемическая болезнь сердца (ИБС).

Тип III – дис-β-липопротеинемия. 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-липопротеинемия. 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-липопротеинемия 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.

Несомненным достоинством данной классификации является то, что она выделила связь нарушений обмена ЛП с развитием атеросклероза, благодаря чему не утратила своего значения и в настоящее время.

Однако эта классификация не охватывает все возможные варианты отклонений от нормы в содержании липидов и ЛП в плазме крови.

В частности, она не учитывает изменения концентрации ЛПВП, пониженное содержание которых является независимым фактором риска развития атеросклероза и ИБС, а повышенное, наоборот, выполняет роль антириск-фактора.

Исследования, проведенные во многих странах мира, показали, что у больных ИБС содержание α-липопротеинового холестерина ниже, чем у лиц без признаков ИБС.

Холестерин ЛПВП как «предсказатель» ИБС оказался в 8 раз чувствительнее, чем холестерин ЛПНП.

Предложено в качестве «предсказателя» рассчитывать так называемый холестериновый коэффициент атерогенности (К), представляющий собой отношение уровня холестерина ЛПНП и ЛПОНП холестерина ЛПВП:

В клинике очень удобно рассчитывать этот коэффициент на основании определения уровня общего холестерина и холестерина ЛПВП:

Чем выше этот коэффициент (у здоровых лиц он не превышает 3), тем выше опасность развития (и наличия) ИБС.

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ

Источник: http://www.xumuk.ru/biologhim/247.html

Липопротеины – что это, классификация, функции, показатели нормы

Липопротеины плазмы крови биохимия

Диагностическое значение имеют липопротеины крови, уровень которых является симптомом некоторых заболеваний, фактором риска развития сердечно-сосудистых осложнений атеросклероза. Именно о них и пойдет речь далее.

Классификация

Липопротеины, 4 основных класса:

  • ультранизкой плотности (ЛПУНП, хиломикроны);
  • очень низкой плотности (ЛПОНП);
  • низкой плотности (ЛПНП);
  • высокой плотности (ЛПВП).

Все ЛП имеют общий план строения. Классификация липидов проводится на основании различий состава, размера, плотности. Чем больше в составе жиров, тем меньшую плотность они имеют.

Функции липопротеинов схожи по своей сути. Все жиры, жироподобные вещества не растворяются водой. Плазма крови, осуществляющая транспорт всех питательных веществ организма, на 95% состоит из воды. Если бы жиры поступали в кровь неизмененными, то жировая капля рано или поздно закупоривала мелкий сосуд. Такое состояние является угрожающим для жизни и называется жировой эмболией.

Чтобы вышеописанная ситуация не происходила, холестерин, жиры транспортируются белками-переносчиками. Каждая молекула липопротеида образована фосфолипидной оболочкой, к которой крепится свободный холестерин, аполипопротеин, внутри которой располагается жировой компонент.

Хиломикроны

Самые крупные представители липопротеидов. Размер их молекулы составляет более 120 нм, отвечают за перенос пищевых жиров, холестерина к мышечным, жировым клеткам.

В своем развитии хиломикроны проходят три стадии:

  • зарождения;
  • зрелости;
  • остаточная.

На первом этапе клетки кишечника окружают нейтральные жиры, холестерин белково-фосфолипидной капсулой. Так формируется зарождающийся хиломикрон. 85% его массы составляют триглицериды, а белковый компонент представлен аполипопротеином В-48.

Липопротеиды ультранизкой плотности выработали интересный способ избежать встречи с клетками печени, которые использовали бы их ресурс для собственных нужд. ЛПУНП проникают в лимфатическое русло, поступая в общую систему кровотока через подключичную вену. Таким образом, они минуют систему воротных вен, которая доставила бы ЛПУНП к печени.

Циркулируя по кровеносному руслу, хиломикрон встречается с липопротеидом высокой плотности. Они обмениваются компонентами, делающими ЛПУНП податливыми к действию фермента липопротеиназы. Такой хиломикрон называют созревшим.

Клетки мышц, жировой ткани, их сосудистая стенка содержат на своей поверхности фермент липопротеиназа. Она захватывает проплывающие хиломикроны, извлекает из них жирные кислоты. Остаток липопротеида ультранизкой плотности взаимодействует с ЛПВП, совершая обратный обмен компонентами. Такой остаточный хиломикрон утилизируется клетками печени.

Диагностического значения определение количества ЛПУНП не имеет.

ЛПОНП

Размер молекул 30-80 нм. Вместе с ЛПНП они составляют атерогенную фракцию липопротеидов. При их повышенном содержании образуются атеросклеротические бляшки.

Функции:

  • перенос триглицеридов, которые являются основным жировым компонентом молекулы;
  • основа для синтеза ЛПНП.

От хиломикронов ЛПОНП отличаются размером, а также типом транспортируемых триглицеридов. Первые отвечают за доставку пищевых нейтральных жиров, вторые – синтезированных печенью.

В состав ЛПНП кроме триглицеридов входят апобелки: АпоС-2, АпоЕ, АпоВ-100. Поверхности клеток жировой ткани, скелетных мышц, миокарда содержат фермент липопротеинлипазу, которая реагирует с проплывающими мимо ЛПОНП. Полученные триглицериды клетки используют для получения из них энергии или формирования жировых запасов.

Выполнивший свою задачу липопротеид, возвращает ЛПВП АпоС-2, АпоЕ, превращаясь в липопротеин промежуточной плотности (ЛППП). Половина ЛППП утилизируется, половина трансформируется клетками печени в жиры низкой плотности.

ЛПНП

От ЛПОНП ЛПНП отличаются более мелкими размерами – 18-26 нм, низким содержанием триглицеридов, высоким холестерина. Белковый компонент ЛПНП представлен апоВ-100, откуда их второе название – бета липопротеиды (липопротеиды B). Повышенное содержание ЛПНП наиболее активно стимулирует образование атеросклеротических бляшек на сосудистых стенках.

ЛПНП внутри фракции подразделяются на А-частицы, В-частицы. Первые имеют более крупный размер (20,6-22 нм), вторые мельче (19-20,5 нм). Высокую концентрацию В-частиц связывают с высоким риском ишемической болезни сердца, заболеваниями сосудов головного мозга, других осложнений атеросклероза.

Основная задача липопротеидов B – доставка клеткам холестерина, который синтезируется печенью. Также ЛПНП транспортируют каротиноиды, витамин Е, триглицериды. Менее изученные функции липопротеинов связаны с их иммунологической активностью. Предполагается, что они защищают организм от некоторых инфекций, например, золотистого стафилококка.

ЛПВП

Она отвечает за выведение излишков холестерина из организма.  Поэтому такие частицы еще называют «хорошим холестерином». Размер ЛПВП среди все фракции наименьший – всего 8-11 нм.

Липопротеины этой группы синтезируются печенью из аполипопротеинов А1, А2, фосфолипидов. Молекула незрелого ЛПВП контактирует с другими липопротеидами, клетками, отбирая у них холестерин. Так частица приобретает округлую форму и окончательную степень зрелости.

Зрелые молекулы захватываются клетками печени, которые изымают из него холестерин. Стерол используется при синтезе желчных кислот, излишки удаляются вместе с калом.

Нормальное содержание у мужчин, женщин

ЛП неодинаково, у мужчин уровень жиров растет на протяжении всей жизни, а у женщин рост концентрации до наступления менопаузы сдерживается половыми гормонами эстрогенами. Поэтому мужчины склонны к более раннему развитию атеросклероза, ишемической болезни сердца, чем женщины. После наступления менопаузы липопротеиды начинают расти, что связано с резким снижением концентрации эстрогенов.

Таблица. Липопротеины крови у мужчин, женщин по возрастам.

Возраст, летПолОбщий холестерин, ммоль/лЛПНП, ммоль/лЛПВП, ммоль/л
5-10м3.12-5.24

Источник: https://sosudy.info/lipoproteiny

Что такое липопротеины? [таблица по видам и функциям]

Липопротеины плазмы крови биохимия

Синтез, превращение, транспорт и утилизация жиров в организме происходит через образование сложных соединений. Они переносят жирные вещества через водную среду (цитоплазму клеток, межклеточные пространства, плазму), т. е.

делают их водорастворимыми. Этими соединениями являются липопротеиды, которые в зависимости от плотности делятся на несколько видов.

Плотность обеспечивается химической структурой, молекулярным строением, что все вместе и влияет на специфику выполняемых ими функций.

Следовательно, липопротеиды крови – главные показатели жирового обмена. На основании их соотношения в плазме вычисляется риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. В связи с этим липопротеины еще классифицируют на атерогенные и антиатерогенные. А для определения их концентрации проводят анализ венозной крови на липидограмму.

Отличий между липопротеином и липопротеидом нет. Это одно и тоже

Липопротеиды – что это

Исходя их названия, липопротеины – это комплексы жиров и белков.

  1. Жиры представлены холестерином и его эфирами, триглицеридами, жирорастворимыми витаминами и фосфолипидами. Они используются в построении клеточных мембран с обеспечением их избирательной проницаемости, производстве стероидных гормонов (коры надпочечников, мужских и женских половых желез), витамина D. Жирные компоненты липопротеинов служат катализаторами некоторых химических реакций и главным источником энергии. Жиры в своем большинстве синтезируются тканями, и только пятая их часть поступает с пищей.
  2. Белковый компонент представлен аполипопротеинами – специальными белками, специфичными для каждой фракции липопротеинов. Они образуются в организме человека рядом с местами синтеза или поступления жиров (в печеночных, нервных и клетках кишечного эпителия). Структура белка-переносчика рассчитана на транспорт липидов в водной среде: один его конец, жирорастворимый, обращен внутрь соединения и связан с каплей жира, другой, водорастворимый, выведен наружу, он взаимодействует с окружающей биологической жидкостью.

Логично, что молекулы липопротеидов имеют приближенную к шару форму, где роль ядра выполняет жирный компонент, а роль оболочки – белковый.

Транспортные формы липидов разнятся между собой не качественной структурой, а процентным отношением входящих в них веществ: чем меньше жиров и больше белков в их составе, тем они плотнее.

Отличаются они и размерами, причем с увеличением плотности их диаметр уменьшается.

В норме биохимия липопротеинов динамична, и их уровень постоянно меняется. Он зависит от:

  • пола;
  • возраста;
  • двигательной активности;
  • давности приема пищи;
  • времени суток и года;
  • гормонального состояния (половая зрелость, беременность, лактация).

Анализ плазмы крови на липопротеины каждого пациента сверяют со специально разработанными таблицами норм, учитывающими основные физические параметры. Но главное значение для оценки липидного обмена играет не так соответствие нормальным показателям, как соотношение липопротеидов между собой.

Классификация липопротеинов

«Сборка» липопротеидов осуществляется по схеме: разрозненный синтез эндогенных (собственных) жиров и белков → соединение жира с небольшим количеством протеина с образованием липопротеидов очень низкой плотности → присоединение еще немного белка с образованием липопротеинов промежуточной плотности → следующее наращивание белка с образованием низкоплотных липопротеидов.

Низкоплотные липопротеины доставляются кровью к нуждающимся тканям организма, фиксируются на специфичных к ним клеточных рецепторах, отдают жирные компоненты и присоединяют белковые.

Следовательно, они уплотняются, в результате чего получаются высокоплотные липопротеиды.

ЛПВП отсоединяются от рецепторов, направляются в печень, где преобразовываются в желчные кислоты, которые и выводят остатки неиспользованного жира в кишечник для утилизации.

Если речь идет об экзогенных липидах, поступающих с пищей, то они также связывается с белком. Но процесс останавливается на первом, и единственном, этапе. Образованные липопротеины носят название «хиломикроны», они поступают в лимфу, а затем уже в кровь.

А теперь – о каждой фракции по отдельности.

ХМ (хиломикроны)

Это – наиболее крупные жиробелковые частицы, на 90% состоящие из триглицеридов. Их то и переносят хиломикроны. В обмене холестерина и других липидов ХМ большой роли не играют.

  1. Образовавшись в кишечнике, хиломикроны попадают в лимфатические сосуды и заносятся в грудной лимфатический проток. А из него – транспортируются в кровеносное русло посредством апобелков А и В-48.
  2. В просвете сосудов первичные хиломикроны заимствуют у высокоплотных липопротеинов еще и апобелки С II и Е, в результате чего созревают и становятся полноценными донорами триглицеридов.
  3. Под влиянием фермента липазы, выделяемого клетками сосудистой выстилки, соединение с тремя жирными кислотами распадается на единичные 3 фрагмента. Они используются непосредственно на месте или соединяются с альбумином и транспортируются к отдаленным тканям-потребителям (мышечной, жировой, почечной, селезеночной, костномозговой и к лактирующей молочной железе).
  4. В итоге в составе ХМ остается очень мало полезных веществ. Это – остаточные хиломикроны, захватываемые печенью и используемые ею для синтеза эндогенных жиров.

Так как хиломикроны переносят экзогенные жиры, то в норме их можно обнаружить в крови только после приема пищи. Затем их концентрация падает до микродоз, которые при анализе не выявляются. Полное выведение заканчивается через 12 часов.

➜ Подробнее о хиломикронах

ЛПОНП (очень низкая плотность)

Эти соединения образуются в печеночных клетках в результате связывания апобелка В-100 с липидами, синтезируемыми из остаточных хиломикронов и из глюкозы. Среди них, как и в случае с ХМ, преобладают триглицериды, которые составляют уже 65%. Количество холестерина и фосфолипидов хоть и больше в 3 раза, тем не менее ЛПОНП также не являются основными их переносчиками.

Попадая в плазму, ЛПОНП проходят те же стадии метаболизма, что и хиломикроны, аналогично обогащаясь апобелками С II и Е, пополняя жировые и энергетические запасы организма и превращаясь в остаточные формы. Зрелые ЛПОНП несколько плотнее ХМ и в 2,5–25 раз меньше в диаметре. Они обладают слабой атерогенностью, но в совокупности с другими факторами риска приводят к развитию атеросклероза сосудов.

➜ Подробнее о ЛПоНП

ЛППП (промежуточная плотность)

Так называются остаточные ЛПОНП. Являются непосредственными предшественниками низкоплотных липопротеинов. ЛППП практически в 2 раза меньше ЛПОНП, всех жирных компонентов в них приблизительно поровну, апобелки (Е и В-100) составляют уже ⅕ часть молекулы. Они ничего не переносят: основная функция ЛППП – быть матрицей для синтеза ЛПНП.

➜ Подробнее о ЛППП

ЛПНП (низкая плотность)

Липопротеиды с промежуточной плотностью вылавливаются печенью и либо в печеночных клетках, либо в пространствах между ними, обогащаются холестерином, фосфолипидами и апобелком В-100. Процентное содержание триглицеридов в них ничтожно, зато холестерол уже составляет 50%. Поэтому ЛПНП и играют основную роль в его переносе от места выработки к периферическим тканям.

Источник: https://holestein.ru/analizy/lipoproteiny

ОСосудах
Добавить комментарий