Биологическая роль липидов. Переваривание и транспорт липидов в организме

      Расщепление и всасывание фосфолипидов и холестерина. Подавляющая часть фосфолипидов содержимого тонкой кишки приходится на фосфатидилхолин (11-12 г/сут) и меньшая часть (1-2 г/сут) – с пищей.

      Существует  2 точки зрения относительно судьбы поступивших в тонкую кишку экзогенных и эндогенных фосфолипидов. Согласно одной из них, и те, и другие фосфолипиды подвергаются в кишечнике атаке со стороны фосфолипазы А₂, катализирующей гидролиз сложноэфирной связи в β-положении. В результате катализируемой фосфолипазой А₂ реакции глицерофосфолипиды расщепляются с образованием лизофосфолипида и жирной кислоты. Лизофосфолипид может подвергаться расщеплению при действии другого фермента панкреатического сока – лизофосфолипазы. В результате из лизолецитина освобождается последняя частица жирной кислоты и образуется глицерофосфохолин, который хорошо растворяется в водной среде и всасывается из кишечника в кровь.

      Сторонники  другой точки зрения считают, что  фосфолипиды «желчного» (более точно  печеночного) происхождения в отличие от пищевых фосфолипидов не подвергаются воздействию фосфолипазы А₂. Следовательно, функция «желчных» фосфолипидов исключительно связана с гепатоэнтеральной циркуляцией желчи: с желчью они поступают в кишечник, с желчными кислотами участвуют в мицеллярной солюбилизации липидов и вместе с ними возвращаются в печень. Таким образом, существует как бы два пула фосфолипидов в кишечнике: «желчный», защищенный от действия фосфолипазы А₂, и «пищевой», подверженный ее действию.

      В зависимости от пищи организм взрослого человека получает ежедневно 300-500 мг холестерина, содержащегося в пищевых продуктах частично в свободном (неэстерицифицированном) виде, частично в виде эфиров с жирными кислотами. Эфиры холестерина расщепляются на холестерин и жирные кислоты особым ферментом панкреатического и кишечного соков – гидролазой эфиров холестерина, или холестеролэстеразой. В тонкой кишке происходит всасывание холестерина, источником которого являются:

      - холестерин пищи (0,3-0,5 г/сут; у  вегетарианцев значительно меньше);

      - холестерин желчи (ежедневно с  желчью выделяется 1-2 г эндогенного  неэстерифицированного холестерина);

      - холестерин, содержащийся в слущенном  эпителии пищеварительного тракта  и в кишечных соках (до 0,5 г/сут).

      В общей сложности в кишечник поступает 1,8-2,5 г эндогенного и экзогенного холестерина. Из этого количества около 0,5 г холестерина выделяется с фекалиями в виде окисленных продуктов – холестенона и др. И восстановление, и окисление холестерина происходят в толстой кишке под воздействием ферментов микробной флоры. Основная часть холестерина в неэстерифицированной форме подвергается всасыванию в тонкой кишке в составе смешанных жировых мицелл, состоящих из желчных кислот, жирных кислот, моноглицеридов, фосфолипидов и лизофосфолипидов.

       5. Ресинтез липидов в кишечной стенке. Триглицериды.  

      По  современным представлениям, Ресинтез триглицеридов происходит в эпителиальных  клетках (энтероцитах слизистой  оболочки ворсинок тонкой кишки) двумя  путями. Первый путь – β-моноглицеридный. Долгое время этот путь считался единственным. Суть его состоит в том, что β-моноглицериды и жирные кислоты, проникающие в процессе всасывания в эпителиальные клетки кишечной стенки, задерживаются в гладком эндоплазматическом ретикулуме клеток. Здесь из жирных кислот образуется их активная форма – ацил-КоА и затем происходит ацилирование β-моноглицеридов с образованием сначала диглицеридов, а затем триглицеридов:

      Β-Моноглицерид + R-СО-S-KoA → Диглицерид + HS-KoA;

      Диглицерид + R₁-CO-S-KoA → Триглицерид + HS-KoA.

      Все реакции катализируются ферментным комплексом – триглицеридсинтетазой, включающим в себя ацил-КоА-синтетазу, моноглицеридацилтрансферазу и диглицеридацилтрансферазу.

      Второй  путь ресинтеза триглицеридов протекает  в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме эпителиальных клеток и включает следующие реакции:

1. образование активной формы жирной кислоты – ацил-КоА при участии ацил-КоА-синтетазы;
2. образование α-глицеролфосфата при участии глицеролкиназы;
3. превращение α-глицеролфосфата в фосфатидную кислоту при участии глицеролфосфат-ацилтрансферазы;
4. превращение фосфатидной кислоты в диглицерид при участии фосфатидат-фосфогидролазы;
5. ацилирование диглицерида с образованием триглицерида при участии диглицеридацилтрансферазы.

      Как видно, первая и последняя реакции  повторяют аналогичные реакции β-моноглицеридного пути. Установлено, что α-глицерофосфатный путь ресинтеза жиров (триглицеридов) приобретает значение, если в эпителиальные клетки слизистой оболочки тонкой кишки поступили преимущественно жирные кислоты. В случае, если в стенку кишки поступили жирные кислоты вместе с β-моноглицеридами, запускается β-моноглицеридный путь. Как правило, наличие в эпителиальных клетках избытка β-моноглицеридов тормозит протекание α-глицерофосфатного пути.

       6. Ресинтез фосфолипидов в кишечной стенке 

      В энтероцитах наряду с ресинтезом триглицеридов происходит также  и ресинтез фосфолипидов. В образовании  фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов участвует ресинтезированный диглицерид, а в образовании фосфатидилинозитолов – ресинтезированная фосфатидная кислота. Участие этих субстратов  образовании фосфолипидов в стенке кишечника происходит по тем же закономерностям, что и в других тканях.

      Необходимо  подчеркнуть, что в стенке кишечника  синтезируются жиры, в значительной степени специфичные для данного вида животного и отличающиеся по своему строению от пищевого жира. В известной мере это обеспечивается тем, что в синтезе триглицеридов (а также фосфолипидов) в кишечной стенке принимают участие наряду с экзогенными и эндогенные жирные кислоты. Однако способность к осуществлению в стенке кишечника синтеза жира, специфичного для данного вида животного, все же ограничена. Показано, что при скармливании животному особенно предварительно голодавшему, больших количеств чужеродного жира (например, льняного масла или верблюжьего жира) часть его обнаруживается в жировых тканях животного в неизменном виде. Жировая ткань скорее всего является единственной тканью, где могут откладывается чужеродные жиры. Липиды, входящие в состав протоплазмы клеток других органов и тканей, отличаются высокой специфичностью, их состав и свойства мало зависят от пищевых жиров.

       7. Образование хиломикронов и транспорт липидов 

      Ресинтезированные в эпителиальных клетках кишечника  триглицериды и фосфолипиды, а также  поступивший в эти клетки из полости кишечника холестерин (здесь он может частично эстерифицироваться) соединяются с небольшим количеством белка и образуют относительно стабильные комплексы частицы – хиломикроны (ХМ). Последние содержат около 2% белка, 7% фосфолипидов, 8% холестерина и его эфиров и более 80% триглицеридов. Диаметр ХМ колеблется от 0,1 до 5 мкм. Благодаря большим размерам  частиц ХМ не способны проникать из эндотелиальных клеток кишечника в кровеносные капилляры и диффундируют в лимфатическую систему кишечника, а из нее – в грудной лимфатический проток. Затем из грудного лимфатического протока ХМ попадают в кровяное русло, т.е. с их помощью осуществляется транспорт экзогенных триглицеридов, холестерина и частично фосфолипидов из кишечника через лимфатическую систему в кровь. Уже через 1-2 часа после приема пищи, содержащей жиры, наблюдается алиментарная гиперлипемия. Это физиологическое явление, характеризующееся в первую очередь повышением концентрации триглицеридов в крови и появлением в ней ХМ. Пик алиментарной гиперлипемии наблюдается через 4-6 часов после приема жирной пищи. Обычно через 10-12 часов после приема пищи содержание триглицеридов возвращается к нормальным величинам, а ХМ полностью исчезают из кровяного русла.

      Известно, что печень и жировая ткань  играют наиболее существенную роль в дальнейшей судьбе ХМ. Последние свободно диффундируют из плазмы крови в межклеточное пространство печени (синусоиды). Допускается, что гидролиз триглицеридов ХМ происходит как внутри печеночных клеток, так и на поверхности. ХМ не способны (из-за своих размеров) проникать в клетки жировых ткани. В связи с этим триглицериды ХМ подвергаются гидролизу на поверхности эндотелия капилляров жировой ткани при участии фермента липопротеидлипазы.

       8. Используемая литература 

      1)Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин Биологическая химия изд. «Медицина» 2007 г.

      2)Лекционный  материал