Строение липопротеинов представлено на рисунке 3.

Рисунок 1

Все липопротеины имеют сходное строение: ядро состоит из гидрофобных молекул: ТАГ, эфиров холестерина, а на поверхности находится монослой фосфолипидов, полярные группы которых обращены к воде, а гидрофобные погружены гидрофобное ядро липопротеина. Кроме фосфолипидов, на поверхности находятся белки-апопротеины.

Компоненты ядра связаны слабыми типами связей и находятся в состоянии постоянной диффузии – способны перемещаться друг относительно друга.

Основная роль липопротеинов – транспорт липидов, поэтому обнаружить их можно в биологических жидкостях.

При изучении липидов плазмы крови оказалось, что их можно разделить на группы, так как они отличаются друг от друга по соотношению компонентов. У разных липопротеинов наблюдается различное соотношение липидов и белка в составе частицы, поэтому различна и плотность.

Липопротеины разделяют по плотности методом ультрацентрифугирования, при этом они не осаждаются, а всплывают (флотируют). Мерой всплывания является константа флотации, обозначаемая S f (сведберг флотации). В соответствии с этим показателем различают следующие группы липопротеинов:

Липопротеины можно разделить и методом электрофореза. При классическом щелочном электрофорезе разные липопротеины ведут себя по-разному. При помещении липопротеинов в электрическое поле хиломикроны остаются на старте. ЛОНП и ЛПП можно обнаружить во фракции преb-глобулинов, ЛНП - во фракции b-глобулинов, а ЛВП - a-глобулинов:

Липопротеины разделяются соответственно их плотности на четыре основных типа: хиломикроны - ХМ, липопротеины очень низкой плотности - ЛОНП, липопротеины низкой плотности - ЛНП, липопротеины высокой плотности - ЛВП. Существуют также промежуточные формы в метаболизме липопротеинов: хиломикроны остаточные (ХМост), ЛОНП остаточные (или липопротеины средней плотности - ЛСП).

Определение липопротеинового спектра плазмы крови применяется в медицине для диагностики атеросклероза. Все эти липопротеины отличаются по своей функции.

1. Хиломикроны (ХМ) - образуются в клетках кишечника, их функция: перенос экзогенного жира из кишечника в ткани (в основном - в жировую ткань), а также - транспорт экзогенного холестерина из кишечника в печень.

2. Липопротеины Очень Низкой Плотности (ЛОНП) - образуются в печени, их роль: транспорт эндогенного жира, синтезированного в печени из углеводов, в жировую ткань.

3. Липопротеины Низкой Плотности (ЛНП) - образуются в кровеносном русле из ЛОНП через стадию образования Липопротеинов Промежуточной Плотности (ЛПП). Их роль: транспорт эндогенного холестерина в ткани.

4. Липопротеины Высокой Плотности (ЛВП) - образуются в печени, основная роль - транспорт холестерина из тканей в печень, то есть удаление холестерина из тканей, а дальше холестерин выводится с желчью.

Транспорт липопротеинов представлен на рисунке 2.

Аполипопротеины - это белковая часть липопротеинов (апобелок). В состав липопротеина может входить один или несколько апобелков. Некоторые апобелки являются интегральной частью липопротеина, а другие могут перемещаться с одного липопротеина на другой. Апобелки обозначают буквами: А, В, С, Е.

Интегральные апопротеины синтезируются в процессе формирования структуры липопротеина, как, например, белок В-48 в клетках эпителия ки­шечника. Периферические белки в плазме крови могут передаваться от одного типа липопротеинов к другим, определяя дальнейшие превращения ли­попротеинов.

Например, апопротеин C-II обеспе­чивает действие фермента липопротеинлипазы и та­ким образом утилизацию жиров периферическими тканями и превращение хиломикронов в остаточные хиломикроны. Остаточные хиломикроны содержат апопротеин Е, который взаимодействует с рецепто­рами гепатоцитов, и таким образом остаточные хи­ломикроны из крови попадают в печень.

Липопротеиды (липопротеины, ЛП) являются сложными транспортными формами комплексов, состоящих из белков и липидов (жиров и подобных жиру веществ).

Данные комплексы являются важной составляющей любых клеток организма и выполняют функцию транспортировки элементов по организму.

Они доставляют липиды во все ткани и органы человеческого организма.

Проведение анализа на уровень липопротеидов является важным составляющим при подозрении на заболевания, связанные с нарушениями холестерина в крови. Отклонение показателей липидов в крови может указывать на патологические состояния организма разной степени тяжести.

Данная группа является классом сложноустроенных молекул, содержащие показатели ЛПНП (липопротеиды низкой плотности), ЛПВП (липопротеиды высокой плотности), ЛПОНП (липопротеиды очень низкой плотности), фосфолипиды, нейтральные жиры и жирные кислоты.

Что это такое, и какие функции выполняют ЛП в организме?

Каждая клетка человеческого организма содержит клетки липопротеинов. Липиды занимают значительную роль во множестве процессов человеческого организма.

Липопротеиды являются главной формой перемещения липидов по организму. Так как липиды не растворяются, то они не могут выполнять свое назначение самостоятельно.

В крови происходит связь липидов с белком, под названием апопротеин, что приводит к растворимости первых и формировании нового вещества, именуемого липопротеид.

Липопротеин занимает основное значение в транспортной системе организма и метаболизме липидов.

Транспортировка попадающих в человеческий организм с потребляемыми пищевыми продуктами жиров, является основной функцией хиломикронов. ЛОНП являются транспортерами триглицеридов к месту утилизации, а при помощи ЛПНП к клеткам организма поступает холестерин.

Уменьшает риск прогрессирования заболеваний, при нормальных показателях, уровень ЛПВП.

Также важной функцией ЛП является повышение проницаемости мембран клеток. Это позволят поддерживать метаболизм в нормальных его рамках.

Белковую часть липопротеидов представляют глобулинами, что активизируют иммунную систему организма, а также заставляют кровь свертываться и транспортировать к тканям железо.

Как классифицируют ЛП?

Классификация данного вида клеток происходит в зависимости от плотности. Она является наиболее распространенной.

Здесь выделяется четыре разновидности ЛП:

• ЛПНП (липопротеиды низкой плотности). Формируются в крови из ЛПОНП через стадию ЛП промежуточной плотности;
• ЛПВП (липопротеиды высокой плотности) являются наиболее малоразмерными частицами, которые синтезируются в печени и имеют в составе до восьмидесяти процентов белка;
• ЛПОНП (липопротеиды очень низкой плотности) синтезируются в печени из углеводов;
• являются наиболее легкими и крупными частицами, которые синтезируются в клетках кишечника и имеют в своем составе до девяноста процентов липидов.

Химический состав у всех липопротеинов является равным, но пропорциональное содержание относительно друг к другу разное.

Также существует классификация липопротеинов, согласно которой они разделяются на:

• Свободные – растворяются в воде. К ним относятся липопротеины плазмы и сыворотки крови;
• Несвободные – не растворяются в воде. К ним принадлежат ЛП мембран клеток и нервных волокон.

Виды ЛП

На сегодня в медицине выделяют четыре вида липопротеида, каждый из которых определяется показателями биохимического анализа крови. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Данный показатель не регистрируется при здоровом состоянии организма и отмечается только при нарушениях липидного обмена. Синтез данных липидов происходит в тонком кишечнике, где их вырабатывает слизистая оболочка, а точнее её эпителиальные клетки.

Они отвечают за транспортировку экзогенного жира из тонкого кишечника к тканям и печени.

Преимущественную часть транспортируемых жиров составляют триглицериды, в остальном это холестерин и фосфолипиды.

Под влиянием ферментов в печени, происходит распад триглицеридов и формирование жирных кислот, из которых одна часть совмещается с альбуминами, а другая перемещается в жировую и мышечную ткани.

ЛПВП

Транспортировка холестерина от тканей к печени является основной задачей липопротеинов высокой плотности. Их составляющими являются фосфолипиды, которые помогают поддерживать концентрацию холестерина в пределах нормы и не дают ему выходить из крови.

Синтез ЛВПВ происходит в полости печени и основная задача их в транспортировке холестерина из тканей к полости печени, для утилизации.

Такую разновидность холестерина, также, называют «хорошим», так как он не способен к накоплению и росту показателей холестерина выше нормы.

Рост показателей этой разновидности липопротеида регистрируется при чрезмерно лишнем весе, отмирании тканей печени и состояние печени, при котором более 5% массы печени составляет жир, преимущественно триглицериды.

Также комплекс ЛПВП растет при алкогольной интоксикации.

Показатели его понижены, в основном, при атеросклеротических (холестериновых) отложениях на стенках сосудов, а также при редком наследственном заболевании, когда появляется пониженное состояние «хорошего» холестерина.

ЛПНП

Данная разновидность липопротеидов именуется также «плохим» холестерином. Липопротеины никой плотности переносят эндогенный холестерин, триглицериды и фосфолипиды от печени непосредственно к тканям.

Этот вид липопротеида содержит в своем составе до сорока пяти процентов холестерина, и отвечает за транспортные его свойства. Низкая плотность холестерина образуется в крови при воздействии липопротеинлипазы на ЛОНП.

Этот показатель является наиболее значимым, для диагностирования проблем с холестерином.
Когда уровни общего холестерина в норме, а данный показатель повышен, то это указывает на нарушение процессов обмена жиров, и риск прогрессирования отложения атеросклеротических бляшек на стенках сосудов.

Именно эти липиды могу откладываться на стенках сосудов, провоцируя развитие атеросклероза.

Показатели ЛПНП повышены у женщин и мужчин, обуславливается в патологическом повышении липидов в крови, малой выработке гормонов щитовидной железой, а также при нефротическом синдроме, который характеризуется отеками, малым количеством белков и высокой концентрацией липидов в крови.

Упадок липопротеидов низкой плотности происходит при воспалительных процессах поджелудочной железы, в период вынашивания ребенка, при патологическом состоянии почек и/или печени, а также при острых формах инфекционных поражений человеческого организма.

ЛПОНП

Такой вид липопротеида синтезируется печеночными тканями. Основной задачей данных липидов является перемещение по организму эндогенных липидов, который производиться в печени из углеводов, к тканям организма.

Они являются наиболее крупными липопротеидами, которые по размерам уступают только хиломикронам. Основную их часть составляют триглицериды и большая часть холестерина. Если состав крови содержит большое количество ЛОНП, то кровь становиться более молочного оттенка и мутной.

Данный вид липидов также является «плохим» из которого на внутренних стенках сосудов формируются холестериновые отложения, сужающие просвет сосуда и нарушающие ток крови, что приводит к развитию серьезных патологических состояний и даже смерти.

Атерогенные, с наибольшим количеством холестерина, это ЛОНП и ЛПНП.

Они способны проникать в стенку сосуда и формировать накопления. Если норма метаболизма нарушается, то показатель ЛПНП и общего холестерина значительно увеличивается, что фиксируется в анализе крови.

Остальные разновидности классов липопротеидов транспортируют холестерин, который играет очень важную роль в функционировании организма, в клетки. Он отвечает за функции формирования гормонов полового типа, синтезировании витамина D (крайне важен для нормального усвоения кальция), а также в процессе формирования желчи.

Существует две разновидности холестерина, соотношение которых важно 50 на 50:

• Эндогенный холестерин – продуцируется человеческим организмом. Синтезируется в тканях печени, надпочечных клетках, а также стенках кишечника;
• Экзогенный холестерин – данный вид холестерина поступает в человеческий организм путем потребления пищевых продуктов.

Холестерин и ЛП, роль в организме и нормы

Что провоцирует нарушение обмена ЛП?

При отклонениях в процессах синтезирования липопротеидов и их выведения из крови, прогрессирует дислипопротеинемия (ДЛП).

Отклонение показателей соотношения липопротеидов не является патологическим, но указывает на прогрессирование заболевания, при котором сужаются стенки сосудов, и происходит нарушение поставок крови к внутренним органам.

Рост холестерина в крови показывает на прогрессировании атеросклероза, что является смертельно опасной болезнью.

При прогрессировании дислипопротеинемии, как основного заболевания, оно обуславливается генетической предрасположенностью.

Прогрессирование ДЛП может являться вторичным заболеванием, то есть прогрессировать вследствие наличия следующих факторов:

• Диабет;
• Ослабление мышечной деятельности организма в результате малоподвижного образа жизни;
• Недостаточное количество вырабатываемых гормонов щитовидной железой;
• Большой показатель лишнего веса;
• Большое количество, употребляемых с пищей, животных жиров;
• Мизерное потребление свежих овощей и фруктов, зелени, содержащих растительные жиры;
• Повышенные показатели артериального давления;
• Сигареты, как активное, так и пассивное курение;
• Влияние употребляемых спиртных напитков;
• Старение организма;
• Постоянные переедания;
• Длительное употребление отдельных препаратов.

Референсные значения липопротеинов

Симптомы

Проявление клинических признаков, при нарушении концентрации липопротеидов, обусловлено одним из процессов, на которые разделяется дислипопротеинемия. При каждой из них проявляется разная симптоматика. У каждого второго жителя планеты Земля отмечаются признаки дислипопротеинемии.

Гиперлипопротеинемия (ГЛП)

При такой форме ДЛП отмечается высокая концентрация липопротеидов в крови, повышению которых способствовали как нарушения выработки холестерина организмом, так и при употреблении его с пищевыми продуктами.

На фоне основного заболевания гиперлипопротеинемия прогрессирует как вторичное отягощение.

При отдельных патологических состояниях иммунитета, липопротеиды воспринимаются организмом как чужеродные клетки, и начинается выработка антител по отношению к ним.

Вследствие этого происходит взаимодействие липопротеидов с антителами, что обладает большим показателем холестерина, нежели сами липопротеиды.

Проявление данного нарушения характеризуется в следующих симптомах:

Тип гиперлипопротеинемии	Присущие симптомы
1-й тип	· Формируются плотные узелки (ксантомы), которые содержат холестерин и локализируются над сухожилиями;
	· Одновременное увеличение размеров печени и селезенки;
	· Воспаление поджелудочной железы;
	· Плохое общее состояние пациента;
	· Увеличение температуры тела;
	· Утрата аппетита;
	· Болевые ощущения в животе, которым присущи приступы (особенно после еды);
2-й тип	· Формирование плотных узелков в районе сухожилий стоп;
	· Появление плоских увеличенных ксантом в области вокруг глаз;
3-й тип	· Симптоматика отклонения функционирования сердца (бледность, повышенное выделение пота, синюшность, болевые ощущения в области сердца, холодные конечности и т.д.);
	· Образование пигментации на ладонях;
	· Проявление язвочек в области над локтями и коленями;
	· Симптомы поражения сосудов нижних конечностей (холодные пальцы, посинение, хромота, болевые ощущения, малая выносливость при ходьбе).
4-й тип	· Увеличение размерности печени;
	· Прогрессирование ишемии сердца (недостаточные поставки крови в миокард);
	· Ожирение.

Алипопротеинемия

Данная форма ДЛП характеризуется своим наследственным фактором с нарушением некоторых генов.

Проявление такой формы нарушения обмена липопротеидов, проявляется в следующих симптомах:

• Увеличение размерности миндалин с оранжевым налетом;
• Слабость в мышцах;
• Пониженные рефлексы;
• Слабая чувствительность;
• Одновременное увеличение в размерах печени и селезенки;
• Воспалительным заболеванием лимфатических узлов, часто гнойным.

Гиполипопротеинемия

При такой форме ДЛП отмечается содержание в крови ЛП ниже нормы. Чаще всего, данная форма не проявляет никаких клинических признаков.

Провокаторами могут послужить следующие факторы:

• Генетическая предрасположенность;
• Нарушение выработки гормонов;
• Чрезмерное употребление спиртных напитков;
• Малоактивный образ жизни;
• Патологические состояния пищеварительной системы.

При обнаружении малейших симптомов следует срочно обратиться в больницу для полного обследования и возможного раннего диагностирования.

Как диагностируют нарушения ЛП?

Биохимический анализ крови

Поверхностным методом диагностирования, когда есть возможность определить отклонение холестерина от нормы является биохимический анализ крови (БАК).

Данный анализ крови дает обширную информацию о состоянии организма человека, каждом органе отдельно и процессах обменов, и синтеза элементов крови.

Такое лабораторное исследование крови помогает определить скрытые патологические состояния и прогрессирование заболеваний на начальных стадиях.

Помимо остальных своих показателей, БАК рассматривает и липопротеиды разной плотности. По показателям липопротеидов разной плотности определяют уровень общего холестерина в крови.

Но для диагностирования заболеваний важнее будет рассмотрение показателей фракционно, то есть каждого по отдельности.

При регистрировании повышенных уровней «плохого» холестерина назначаются дополнительные аппаратные обследования, для диагностирования отложения атеросклеротических бляшек.

Для получения наиболее точных результатов, необходимо соблюдать меры по подготовке к анализу, дабы результаты не оказались ложными.

Также, отклонение результатов происходит и при наличии сопутствующих заболеваний инфекционного типа (даже перенесенного недавно), отравления, респираторных инфекциях и в период вынашивания ребенка будущими мамами.

Для более точного исследования липопротеидов существует отдельный анализ крови, именуемый липидограмма.

Липидограмма – это исследованием крови, когда определяется количественный показатель липидов в человеческом организме.

Простыми словами ЛПГ – это анализ крови, что помогает определить количество холестерина и других веществ, содержащих в своем составе жиры. Данное исследование помогает наиболее точно оценить степень риска прогрессирования атеросклероза.

Исследование при помощи анализа липидограммы подразумевает более подробное и узконаправленное исследование показателей липидов, нежели в простом биохимическом анализе крови.

Именно поэтому данный анализ является куда более эффективным при заболеваниях, связанных с нарушением концентрации холестерина.

Каждый из показателей, перечисленных ниже, входит в липидограмму:

• Общий холестерин . Данный показатель является важным числом, которое входит в состав ЛПГ. Определяет оба типа холестерина эндогенный и экзогенный;
• ЛПВП – вид «хорошего» холестерина;
• ЛПНП – вид «плохого» холестерина. Именно этот показатель является наиболее значимым, для диагностирования проблем с холестерином.
  Если уровни общего холестерина в пределах нормы, а данный показатель повышен, то это указывает на нарушение процессов обмена жиров, и риск прогрессирования отложения атеросклеротических бляшек на стенках сосудов;
• ЛПОНП – включается в показатели анализа в некоторых лабораториях, когда делают определение профиля холестеринов. Но точных показаний к диагностированию заболеваний по этому показателю нет;
• Триглицериды (ТГ) – элементы, находящиеся в плазме, что представлены составляющими ЛПОНП, которые преобразуются в ЛПНП.
  Основной задачей триглицеридов является энергетическая функция. Количественное присутствие их в тканях незначительно, в основном, располагаются в жировых тканях.
• Коэффициент атерогенности (КА). Данный показатель не определяется при прямом исследовании крови, он рассчитывается на основе всех вышеперечисленных значений. Он определяется для фиксирования нормального соотношения между вышеперечисленными значениями.

Для измерения применяется следующая формула:

Чем выше получается конечный коэффициент – тем больше повышен риск прогрессирования патологий сердца и сосудов.

Нормы

Подгруппы	Избыточная масса тела	Ожирение первой степени	Ожирение второй степени
Общий ХС (ммоль/л)	<0,56 (9.16%)	<0,52 (8.61%)	<2,0 (25.51%)
ЛПВП (ммоль/л)	0	<0,02 (1.91%)	<0,12 (11.0%)
ЛПОНП (ммоль/л)	<0,14 (14,26%)	<0,01 (0.69%)	<0,84 (21.27%)
ЛПНП (ммоль/л)	<0,42 (10,67%)	<0,54 (13.51%)	**
ТГ (ммоль/л)	<0,31 (14,47%)	<0,02 (11.05%)	<1,9 (22.11%)
КА (Ед.)	<0,36 (8,66%)	<0,45 (10.67%)	<1,13 (18.79%)

Назначение на анализ липидного спектра может происходить как для того, чтобы определить риск прогрессирования заболеваний, связанных с отложениями холестерина, так и для контроля и коррекции терапии при уже диагностированных заболеваниях.

Среди патологических состояний, при которых необходима липограмма: недостаточные поставки крови в сердце (вызванные атеросклеротическими отложениями в коронарных артериях), сахарный диабет, и постоянный рост артериального давления (обуславливается сужением легочной артерии).

Также липидограмма показана людям, которым назначена диета с пониженным количеством холестерина, и употребляющим лекарственные препараты для понижения количественной концентрации холестериновых отложений.

Сдача анализа показана с профилактическими целями с 18 лет – один раз в пять лет, а после сорока лет – 1 раз в год.

Как правильно питаться?

Применение диеты играет очень важную роль в терапии заболеваний дислипопротеинемии. Рекомендуется придерживаться следующей диеты, в которой уменьшается количество потребляемых с пищей жиров.

Потребление животных жиров, необходимо заменить ненасыщенными жирными кислотами, которые концентрируются в растительных продуктах. Также рекомендуется больше употреблять продукты, насыщенные витамином В и йодом.

Повседневный рацион должен содержать следующие продукты:

• Отруби (снижает холестерин на 7-14%);
• Красные овощи и фрукты (снижают холестерин до 18%);
• Семена льна (снижает холестерин на 8-14%);
• Оливковое и арахисовое масло (снижает холестерин до 18%);
• Чеснок (снижает холестерин на 9-12%);
• Миндаль (снижает холестерин до 10%);
• Арбуз (выводит негативный холестерин);
• Зеленый чай (снижает холестерин на 2-5%);
• Ягоды;
• Цитрусовые;
• Баклажаны;
• Брокколи;
• Цветная капуста;
• Морская капуста;
• Орехи;
• Бобы.

Употребление вышеперечисленных продуктов, в комплексе с эффективно назначенной терапией, помогут добиться желаемого результата.

Какие препараты назначают?

Перед назначением лекарственных препаратов, обычно применяют 1-2 месяца диеты, и уже после этого, если коэффициент атерогенности остается на высоком уровне, применяют медикаменты. Если пациент страдает от ишемии сердца, то медикаменты назначают сразу.

Лечение должно быть комплексным и состоять из правильной диеты и эффективной терапии.

Во множестве случаев, назначаются нижеперечисленные препараты:

Препараты	Характеристика
Статины	Наиболее эффективными препаратами считаются медикаменты этой группы. Их воздействие на холестериновые отложения не вызывает побочных эффектов и действует эффективно. При помощи статинов улучшается общее состояние здоровья человека, снижается количество холестерина и происходит противовоспалительное действие.
(Ловастатин, Флувастатин, Мевакор, Зокор, Липитор)
Фибраты	Снижают уровень триглицеридов и увеличивают уровень ЛПВП.
(Фенофибрат, Ципрофибрат)
Секвестранты	Выводя холестерин из организма и снижают его синтез.
(Холестирамин, Колестипол, Холестипол, Холестан)
Витаминные комплексы	Поддерживают общее состояние организма.
(Аевит, Витамин С и В, Биовиталь, Аскорутин)

Если нарушение баланса липопротеидов происходит вследствие первоначального заболевания, то основные меры направляют на его устранение, после чего уровни липопротеидов должны вернуться в норму.

Классификация

Для профилактики нормального состояния липопротеидов и для их восстановления, обязательно применяют профилактические меры.

К ним относится:

Какой прогноз при нарушении уровня липопротеидов?

Дальнейшее прогнозирование при нарушении уровней липопротеидов зависит от того насколько количественно выросли показатели ЛП плазмы.

Если уровень повышен незначительно, то это, в большинстве случаев, не указывает на патологическое состояние, и хорошо корректируется при помощи применения профилактических действий, и соблюдения диеты.

В случае среднего повышения показателей липопротеидов, применяется медикаментозное лечение в комплексе с правильным питанием и образом жизни. Также необходимо дополнительные исследования сосудов, на предмет их сужения.

При выполнении всех требований врача, и своевременном употреблении лекарств, холестерин нормализуется и приходит в норму.

При неупотреблении назначенных медикаментов, либо их не эффективности, а также не соблюдении диеты и здорового образа жизни, происходят отягощения. Уровень показателей липидограммы становиться наиболее высоким, что указывает на тяжелое состояние организма.

Осложнения при атеросклеротических бляшках серьезные, и в случае полного перекрытия сосуда бляшкой наступает гипоксия органов, к которым вел сосуд.

Происходит постепенное отмирание тканей, в случае отсутствии оперативного вмешательства возможны тяжелые последствия (инфаркт, инсульт, гангрена, полное отмирание органов), которые вследствие приводят к смертельному исходу.

Не занимайтесь самолечением и будьте здоровы!

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.

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

Поскольку липиды являются в основе своей гидрофобными молекулами, то они транспортируются в водной фазе крови в составе особых частиц – липопротеинов .

Структуру транспортных липопротеинов можно сравнить с орехом , у которых имеется скорлупа и ядро . "Скорлупа" липопротеина является гидрофильной , ядро – гидрофобное .

• поверхностный гидрофильный слой формируют фосфолипиды (их полярная часть), холестерол (его ОН-группа), белки . Гидрофильность липидов поверхностного слоя призвана обеспечить растворимость липопротеиновой частицы в плазме крови,
• "ядро" формируют неполярные эфиры холестерола (ХС) и триацилглицеролы (ТАГ), которые и являются транспортируемыми жирами. Их соотношение колеблется в разных типах липопротеинов. Также к центру обращены жирнокислотные остатки фосфолипидов и циклическая часть холестерола.

Схема строения любого транспортного липопротеина

Выделяют четыре основных класса липопротеинов:

• липопротеины высокой плотности (ЛПВП, α-липопротеины, α-ЛП),
• липопротеины низкой плотности (ЛПНП, β-липопротеины, β-ЛП),
• липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП, пре-β-липопротеины, пре-β-ЛП),
• хиломикроны (ХМ).

Свойства и функции липопротеинов разных классов зависят от их состава, т.е. от вида присутствующих белков и от соотношения триацилглицеролов, холестерола и его эфиров, фосфолипидов.

Cравнение размера и свойств липопротеинов

Функции липопротеинов

Функциями липопротеинов крови являются

1. Перенос к клеткам тканей и органов

• насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот в составе триацилглицеролов для последующего депонирования или использования в качестве энергетических субстратов,
• полиненасыщенных жирных кислот в составе эфиров холестерола для использования клетками в синтезе фосфолипидов или образования эйкозаноидов ,
• холестерола в качестве мембранного материала,
• фосфолипидов в качестве мембранного материала,

Хиломикроны и ЛПОНП ответственны, в первую очередь, за транспорт жирных кислот в составе ТАГ. Липопротеины высокой и низкой плотности – за транспорт свободного холестерола и жирных кислот в составе его эфиров. ЛПВП способны также отдавать клеткам часть своей фосфолипидной оболочки.

2. Удаление избытка холестерола с мембран клеток.

3. Транспорт жирорастворимых витаминов.

4. Перенос стероидных гормонов (наряду со специфическими транспортными белками).

Апобелки липопротеинов

Белки в липопротеинах обычно называются апобелками , выделяют несколько их типов – А, В, С, D, Е. В каждом классе липопротеинов находятся соответствующие ему апобелки, выполняющие свою собственную функцию:

1. Структурная функция («стационарные » белки) – связывают липиды и формируют белок-липидные комплексы:

• апоВ-48 – присоединяет триациллицеролы,
• апоВ-100 – связывает как триацилглицеролы, так и эфиры холестерина,
• апоА-I – акцептирует фосфолипиды,
• апоА-IV – связывается с холестеролом.

2. Кофакторная функция («динамические » белки) – влияют на активность ферментов метаболизма липопротеинов в крови.

Являются мицеллярными структурами, которые различаются по молекулярной массе, процентному содержанию отдельных липидных компонентов, соотношению белков и липидов. Относительно постоянный уровень циркулирующих в крови липопротеинов поддерживают процессы синтеза и секреции липидных и апобелковых компонентов, активного транспорта липидов между липопротеиновыми частицами и наличие пула свободных апобелков крови, специфический транспорт плазменных белков, изменения в составе липопротеинов в результате процессов, активируемых гепаринзависимой липопротеидлипазой (КФ 3.1.1.34), печеночной триацилглицероллипазой (КФ 3.1.1.3.), фосфатитдилхолин‑холестерол-ацилтрансферазой (КФ 2.3.1.43.), удалением из циркуляции путем интернализации как липопротеинов, так и их белковых компонентов.

Разделяют липопротеины методом ультрацентрифугирования в солевых растворах, используя их различия в плавучей плотности. Меньшую плавучую плотность имеют хиломикроны, которые образуют сливкообразный слой на поверхности сыворотки при хранении ее в течение суток при температуре 0+4°С, при дальнейшем насыщении сыворотки нейтральными солями можно отделить липопротеины очень низкой (ЛПОНП), низкой (ЛПНП) и высокой (ЛПВП) плотности.

Учитывая разное содержание белка (которое отражается на суммарном заряде частиц), липопротеины разделяют методом электрофореза в различных средах (бумага, ацетатцеллюлоза, полиакриламидный, агаровый, крахмальный гели). Наибольшей подвижностью в электрическом поле обладают a‑липопротеины (ЛПВП), содержащие большее количество белка, после них следуют β‑ и преβ‑липопротеины (ЛПНП и ЛПОНП соответственно), а хиломикроны остаются около линии старта.

Состав и некоторые свойства липопротеинов сыворотки крови

Критерии оценки липопротеинов	Типы липопротеинов
	ЛПВП	ЛПНП	ЛПОНП	Хиломикроны
Плотность, г/л	1063‑1210	1010‑1063	1010‑930	930
Молекулярная масса, ×10 5	1,8‑3,8	22,0	30,0‑1280,0	-
Размер молекул и частиц, нм	7,0‑10,0	10,0‑30,0	200,0	>200
Всего белков, %	50‑57	21‑22	5‑12	2
Всего липидов, %	43‑50	78‑79	88‑95	98
Главные апопротеины	АпоA‑I, C‑I, II, III	Апо B	Апо B, C‑I, II, III	Апо C и B
Свободный холестерин	2‑3	8‑10	3‑5	2
Этерифицированный холестерин, %	19‑20	36‑37	10‑13	4‑5
Фосфолипиды, %	22‑24	20‑22	13‑20	4‑7
Общий холестерин / фосфолипиды	1,0	2,3	0,9	1,1
Триацилглицерины	4‑8	11‑12	50‑60	84‑87

Нормальные величины

Изменения в спектре отдельных фракций липопротеинов не всегда сопровождаются гиперлипидемией, поэтому наибольшее клинико‑диагностическое значение имеет выявление типов дислипопротеинемий, которое проводят по принципам, общим с типированием гиперлипопротеинемий по Фредриксону с соавт. (1965, 1971) с введением дополнительных типов гипер‑α‑ и гипо‑α‑липопротеинемий и гипоβ‑липопротеинемии:

Тип I: Гиперхиломикронемия

Обусловлена генетическим дефектом липопротеинлипазы . В результате, вследствие нарушения превращения хиломикронов в остаточные (ремнантные) формы, снижается их апоЕ-рецепторный эндоцитоз.

Лабораторные показатели:

• значительное увеличение количества хиломикронов;
• нормальное или слегка повышенное содержание преβ‑липопротеинов (ЛПОНП);
• резкое увеличение концентрации ТАГ.
• отношение ХС / ТАГ < 0,15

Клинически проявляется в раннем возрасте ксантоматозом и гепатоспленомегалией в результате отложения липидов в коже, печени и селезенке. Первичная гиперлипопротеинемия I типа встречается редко и проявляется в раннем возрасте, вторичная - сопровождает диабет, красную волчанку, нефроз, гипотиреоз, проявляется ожирением.

Тип II: Гипер‑β‑липопротеинемия

1. Подтип IIa (семейная гиперхолестеринемия):

Обусловлена структурным дефектом апоВ100-рецептора и нарушением эндоцитоза ЛПНП. В результате замедляется элиминация ЛПНП из кровотока. При гомозиготной форме рецепторы отсутствуют, при гетерозиготной форме – их количество снижено вдвое.

Лабораторные показатели:

• выcокое содержание β‑липопротеинов (ЛПНП);
• нормальное содержание преβ‑липопротеинов (ЛПОНП);
• высокий уровень холестерина;
• нормальное содержание триацилглицеринов.

2. Подтип IIb:

Вызвана функциональным снижением активности апоВ-100-рецептора которое развивается при нарушении формирования зрелых форм ЛПНП. Причиной блока созревания ЛПНП являются

• дефицит апобелка D, при этом не взаимодействуют ЛПВП и ЛПНП,
• снижение активности фермента лецитин-холестерол-ацилтрансферазы,
• дефект апобелка А-1, что приводит к нарушению функционирования ЛПВП,
• ассоциация белка острой фазы амилоида А с ЛПВП и, в результате, нарушение ЛХАТ-реакции и функционирования ЛПВП.

Лабораторные показатели:

• высокий уровень холестерина;
• умеренное повышение триацилглицеринов.

Клинически проявляется атеросклеротическими нарушениями. Первичная гипер β‑липопротеинемия встречается более часто и наблюдается уже в раннем возрасте. В случае гомозиготной формы заканчивается летальным исходом от инфаркта миокарда в молодом возрасте, вторичная отмечается при нефрозах, заболеваниях печени, миеломной болезни, макроглобулинемии.

Тип III: Дисβ‑липопротеинемия
или гиперβ‑гиперпреβ‑липопротеинемия

Обусловлена дефектом апобелка Е , ответственного за связывание остаточных хиломикронов и ЛПОНП с рецепторами на гепатоците. В результате извлечение из крови этих частиц снижается.

Лабораторные показатели:

• возрастание концентрации β‑липопротеинов (ЛПНП) и преβ‑липопротеинов (ЛПОНП);
• высокий уровень холестерина и триацилглицеринов;
• отношение ХС / ТАГ = 0,3‑2,0 (чаще составляя около 1,0).

Клинически проявляется атеросклерозом с коронарными нарушениями, чаще встречается у взрослых. У части больных отмечаются плоские, бугорчатые и эруптивные ксантомы. Вторичная гиперлипопротеинемия III типа встречается у больных системной красной волчанкой и диабетическим кетоацидозом.

Тип IV. Гиперпреβ‑липопротеинемия

Обусловлена неадекватно высоким синтезом триацилглицеролов в печени в резуль-тате поступления избытка глюкозы.

Лабораторные показатели:

• повышение ЛПОНП;
• повышение уровня триацилглицеридов;
• нормальный или слегка повышенный уровень холестерина.

Первичная гиперлипопротеинемия IV типа приводит к развитию ожирения и атеросклероза после 20 лет, вторичная - наблюдается при переедании, гипотиреозе, сахарном диабете 2 типа, панкреатите, нефрозе, алкоголизме.

Тип V: Гиперхиломикронемия и гиперпреβ‑липопротеинемия

Обусловлена умеренным снижением активности липопротеинлипазы в результате дефекта апоСII-белка , что приводит к накоплению в крови хиломикронов и ЛПОНП.

Лабораторные показатели:

• повышение уровня хиломикронов;
• повышение уровня преβ‑липопротеинов (ЛПОНП);
• содержание триглицеринов повышенное, в ряде случаев резко;
• содержание холестерина в норме или умеренно повышено;
• отношение ХС / ТАГ = 0,15‑0,60

Клинически проявляется как первый тип.

Гипер‑α‑липопротеинемия.

Лабораторные показатели:

• повышение количества ЛПВП;
• повышение уровня α‑холестерина свыше 2 ммоль/л.

Известны случаи семейной гипер‑α‑холестеринемии и увеличение ЛПВП в крови при тренировке к длительным физическим нагрузкам.

Алипопротеинемии

1. Ан‑α‑липопротеинемия (танжерская болезнь).

Обусловлена врожденным нарушением синтеза апопротеинов А‑I и А‑II.

Лабораторные показатели:

• отсутствие нормальных и появление аномальных ЛПВП;
• снижение содержания общего холестерина до 0,26 ммоль/л и менее;
• увеличение доли эфиров холестерина.

Клинические проявляется тонзиллитом, рано развивающимся атеросклерозом и ишемической болезнью сердца.

2. Ан‑β‑липопротеинемия.

Обусловлена снижением синтеза в печени апопротеина В.

Лабораторные показатели:

• снижение количества хиломикронов;
• снижение уровня ЛПОНП и ЛПНП.
• снижение холестерина до 0,5‑2,0 ммоль/л;
• снижение содержания триглицеридов до 0‑0,2 г/л.

Клинически проявляется нарушением всасывания пищевых жиров, пигментным ретинитом, акантозом и атаксической невропатией.

Гиполипопротеинемия

1. Гипо‑α‑липопротеинемия часто сочетается с увеличением в крови ЛПОНП и ЛПНП. Клинически проявляется как II, IV и V типы гиперлипопротеинемий, что увеличивает риск возникновения атеросклероза и его осложнений.

2. Гипо‑β‑липопротеинемия выражается в снижении в крови ЛПНП. Клинически проявляется нарушением всасывания пищевых жиров в кишечнике.

ЛХАТ‑недостаточность

Обусловлена генетическим дефицитом фермента лецитин:холестерин-ацил-трансферазы.

Лабораторные показатели:

• снижение коэффициента этерификации холестерина;
• нарушение химического состава и структуры всех классов липопротеинов.
• появление аномального липопротеина X во фракции ЛПНП.

Клинически проявляется гипохромной анемией, почечной недостаточностью, спленомегалией, помутнением роговицы вследствие накопления неэтерифицированного холестерина в мембранах клеток почек, селезенки, роговицы глаза, эритроцитах.

Определение β‑ и преβ‑ липопротеинов в сыворотке крови турбидиметрическим методом по Бурштейну

Принцип

В присутствии CaCl 2 и гепарина нарушается коллоидоустойчивость белков сыворотки крови и осаждается фракция преβ‑ и β‑липопротеинов.

Нормальные величины

Клинико‑диагностическое значение

Увеличение фракций β‑ и пре‑β‑липопротеинов в сыворотке крови тесно связано с гиперхолестеринемией, которая сопровождает атеросклероз, диабет, гипотиреоз, мононуклеоз, некоторые острые гепатиты, резкую гипопротеинемию, ксантоматоз, гликогеновую болезнь, также наблюдается при жировой дистрофии печени, механической желтухе. Диспротеинемическая проба Бурштейна имеет значение не только при гиперлипемических состояниях, но и как функциональная печеночная проба. При сопоставлении с тимоловой пробой этот показатель особенно ценен. Тимоловая проба более чувствительна в начальной фазе, а проба Бурштейна в конечной фазе острого гепатита и оценки постгепатитного состояния. В сочетании с тимоловой пробой она имеет большое значение для дифференциации механической желтухи от паренхиматозной. При паренхиматозной желтухе обе пробы положительны либо тимоловая положительна, а проба на β‑липопротеины отрицательна. При механической желтухе тимоловая проба отрицательна (если нет вторичного гепатита), проба Бурштейна - резко положительна.

Снижение содержания β‑липопротеинов отмечается при циррозе, токсической дистрофии печени, гипофункции симпатоадреналовой системы.

• < Назад