СИНТЕЗ ТРИАЦИЛГЛІЦЕРОЛІВ І ФОСФОЛІПІДІВ

Методичні вказівки для самостійної

позааудиторної роботи студентів з теми №16:

“СИНТЕЗ ТРИАЦИЛГЛІЦЕРОЛІВ І ФОСФОЛІПІДІВ”

 

Актуальність теми: Ожиріння – патологія, пов’язана з підвищеним відкладанням ліпідів (триацилгліцеролів) в організмі, коли маса тіла перевищує оптимальну на 20 і більше відсотків у чоловіків і на 25% і більше в жінок.

Тривалість заняття: 6 годин.

Навчальна мета:

Знати: основні шляхи утворення триацилгліцеролів та фосфоліпідів, а також механізми регуляції цих процесів.

Вміти: записати схему синтезу триацилгліцеролів та фосфоліпідів.

Засвоїти практичні навички: провести діагностику ожиріння за даними ситуаційних задач.

Базові знання

Дисципліна Отримані навички
Органічна хімія Будова та властивості речовин з класу ліпідів

 

Контрольні питання:

1. Поняття про ліполіз, ліпогенез та ліпотропні фактори.

2. Синтез триацилгліцеролів та фосфоліпідів.

3. Біохімія ожиріння.

 

Конспект теми:

Ліпогенез (синтез ліпідів) у організмі людини стимулює інсулін, а ліполіз (розпад ліпідів) – адреналін та глюкагон (через аденілатциклазний каскад). Ліполіз (катаболізм ліпідів) у організмі людини гальмує інсулін, а активують – глюкагон та адреналін.

Гідроліз фосфоліпідів проходить за схемою:

 

Спільні метаболіти синтезу фосфоліпідів і триацилгліцеролів:

1,2-диацилгліцерол, фосфатидна кислота.

Рис. Схема синтезу фосфоліпідів і триацилгліцеролів

 

Примітки: 1 – гліцеролкіназа; 2 – гліцерофосфатацилтрансфераза; 3 – фосфатидатфосфатаза; 4 – діацилгліцеролацилтрансфераза; 5 – фосфатидатцитидилтрансфераза; 6 – ЦДФ-діацилгліцерол-інозитол­фосфатидилтрансфераза; 7 – фосфатидилсеринсинтаза; 8 – фосфатидилсериндекарбоксилаза; 9 – фосфатидилетаноламінметил-трансфераза; 10 – холінкіназа; 11 – холінфосфатцитидилтрансфераза; 12 – холінфосфотрансфераза.

Ліпотропні фактори – речовини, які забезпечують синтез фосфоліпідів і запобігають жировій інфільтрації органів, зокрема печінки. До ліпотропних факторів належать: холін, інозитол, серин, метіонін (S-аденозилметіонін – донор метильних груп), ЦТФ, вітаміни В12 і фолієва кислота (коферменти метилтрансфераз).

Препарати есенціальних фосфоліпідів (есенціале, фосфоглів тощо) використовують у лікуванні гепатитів різної етіології, зокрема токсичних. Останнім часом з’явилися повідомлення про застосування препарату фосфоглів у лікуванні гепатиту С.

 

БІОХІМІЯ ОЖИРІННЯ

Ожиріння – патологія, пов’язана з підвищеним відкладанням ліпідів (триацилгліцеролів) в організмі, коли маса тіла перевищує оптимальну на 20 і більше відсотків у чоловіків і на 25% і більше – в жінок. Якщо маса тіла перевищує належну на 50% для чоловіків і 75% у жінок, то у пацієнта спостерігається тяжке ожиріння. Кількість випадків ожиріння особливо велика у вікових групах пацієнтів у віці понад 50 років. Ожиріння та дистрофія немовлят також досить поширені – до 10%.

 

 

Ступені ожиріння: силуети людей з нормальною, надлишковою масою тіла, а також з ожирінням

 

 

 

Ожиріння може бути первинним, зумовленим аліментарно-конституційними чинниками, або вторинним, як наслідок патології.

Первинне ожиріння – захворювання, яке залежить від порушення адипоцитарно-гіпоталамічних інформаційних взаємодій, при яких установочна точка масостата (ліпостата) зміщується вверх. Перш за все первинне ожиріння характеризується як аліментарно-конституційно-гіподинамічне і є самостійною нейроендокринною патологією, причини якої полягають у специфічному порушенні осі „гіпоталамус – адипоцити”. Головною причиною розвитку первинного ожиріння є абсолютна чи відносна недостатність лептину.

Вторинне ожиріння – синдром, який виникає при наявності у організмі будь-яких розладів, що посилюють депонування і гальмують темпи використання триацилгліцеролів, на фоні початково нормальних сигнальних взаємовідносин адипоцитів і гіпоталамуса. Більшість форм вторинного ожирінння носить симптоматичний характер і виникає внаслідок розвитку різноманітних ендокринопатій.

Ожиріння скорочує тривалість життя, смертність осіб із підвищеним індексом маси тіла зростає в середньому на 50%. Ожиріння є визнаним фактором ризику розвитку атеросклерозу та його ускладнень, гіпертензії, варикозної хвороби і тромбофлебіту, холелітіазу, артритів, остеохондрозу, подагри, синдрому Піквіка (напади гіповентиляції і сонливість, аж до апное у сні), стеатозу печінки тощо. При ожирінні спостерігається відносний імунодефіцит переважно пов’язаний із порушенням Т-клітинних функцій і фагоцитозу, підвищена частота грибкових та стафілококових уражень шкіри та гірсутизм. Показано, що при ожирінні в жінок частішають випадки раку ендометрію, яєчників, шийки матки, жовчного міхура. У чоловіків подібна закономірність прослідковується щодо раку простати та прямої кишки. Особливо тісно пов’язане ожиріння з цукровим діабетом І типу, для якого воно є однією з обов’язкових патогенетичних ланок і бере участь у формуванні характерної для даного захворювання інсулінорезистентності.

Класифікація ожиріння, окрім поділу на первинне та вторинне ожиріння, передбачає розмежування гіпертрофічного та гіперпластичного різновидів, а також андроїдного (яблучного), гіноїдного (грушевидного) та змішаного типів.

При гіпертрофічному типі кількість жирових клітин залишається нормальною, а накопичення жиру йде шляхом збільшення в кожній із них розміру жирової краплини. Її нормальний об’єм складає близько 0,3 мкл. При гіпертрофії він може збільшуватися максимально до 1 мкл. Відповідно, гіпертрофічні форми ожиріння при максимальній тяжкості супроводжуються надлишком ваги у 3-3,3 рази і вирізняються великим середнім діаметром адипоцитів.

При гіперпластичному варіанті ожиріння адипоцити не досягають максимальної величини, проте їхня кількість перевищує норму. У цих умовах надлишок маси дуже суттєво збільшується (до 100%). Характерно, що гіперпластичне ожиріння починається набагато раніше ніж гіпертрофічне. У дорослому організмі диференціювання клітин-попередників фібробластів у нові адипоцити є рідкісним виключенням. Проте, до народження та в ранньому грудному періоді воно цілком можливе. Тому вважається, що у розвитку гіперпластичного ожиріння велике значення відіграє спадковість, яка визначає проліферативні можливості цих клітин. Слід відмітити, що підлітковий і передклімактеричний періоди також характеризуються підвищенням проліферативної активності преадипоцитів. Більше того, дуже великий надлишок калорій може індукувати їх проліферацію. Тому, гіперпластичні прояви бувають і при пізньому ожирінні в дорослих. Ряд факторів перинатального та раннього грудного періоду здатні забезпечити свого роду імпринтинг стосовно функціонування ліпостату і морфологічних параметрів жирової тканини. Збільшенню кількості адипоцитів можуть сприяти цукровий діабет у вагітної жінки (й діабетична фетопатія), переїдання у вагітних, паратрофія дітей грудного віку і навіть переїдання у підлітковому та преклімактеричному періодах. Усе це епідеміологічно пов’язане із гіперпластичними та змішаними формами ожиріння, які мають не найкращий прогноз. Саме тому, правильну дієту вагітних та грудне вигодовування слід вважати засобами профілактики ожиріння.

Андроїдний або яблучний тип ожиріння характеризується відкладанням жиру на животі та верхній частині тулуба, а також у абдомінальних нутрощах. При гіноїдному чи грушевидному типі жир відкладається на стегнах, сідницях та у нижній частині тулуба. Перший тип зустрічається, переважно, у чоловіків, другий – у жінок. Це залежить від різного впливу чоловічих та жіночих гормонів на розподіл α2– катехоламінових рецепторів у різних відділах жирової тканини. При андроїдному ожирінні, яке в жінок спостерігається при відносно високій продукції андрогенів, більш характерними є атеросклероз, стеатоз печінки, інсулінорезистентність. Слід зауважити, що оскільки при гіноїдному ожирінні продукція естрогенів в адипоцитах є значимішою, то очевидною є антиатерогенна дія цих гормонів. Тому при гіноїдному типі ризик розвитку атеросклерозу більший, ніж при андроїдному.

Змішане ожиріння комбінує ознаки гіноїдного та андроїдного ожиріння, але характеризується такою ж високою патогенністю, як і андроїдне. Виділяють також ожиріння пов’язане з переважним накопиченням вісцерального жиру (у сальниках, брижейці, ретроперитонеальному просторі) та підшкірного жиру (у гіподермі). Вісцеральне ожиріння поєднується з андроїдним типом і високим ризиком розвитку вторинних розладів функцій внутрішніх органів, оскільки вісцеральні адипоцити є чутливішими до катехоламінів і виділяють більше контрінсулярного фактора кахексину. Саме вони зумовлюють розвиток інсулінорезистентності в пацієнтів з ожирінням. Більше того, продукти ліполізу й власної ендокринної діяльності вісцеральних адипоцитів транспортуються портальною веною прямо до печінки, сильно впливаючи на метаболізм гепатоцитів, а переферичні адипоцити посилають свої продукти і сигнали в системний кровообіг. Утім, оскільки гіноїдне ожиріння нерідко носить гіперпластичний характер, воно є резистентнішим до дієтотерапії. Андроїдне та гіноїдне ожиріння диференціюють на основі вимірів співвідношення окружності талії та стегон, яке в нормі складає 0,7-0,8.

Таким чином гіперпластичне, андроїдне та вісцеральне ожиріння є патогеннішими, ніж гіпертрофічне, гіноїдне та субкутанне. Прикладом малопатогенного ожиріння може слугувати ожиріння борців-сумоїстів. Незважаючи на надлишок ваги, майстри сумо довго зберігають відносно гарне здоров’я. На думку В. Лінгаппа (1995) причиною цього є те, що при заняттях класичним сумо атлет не перебуває у стані гіподинамії, а приріст ваги пов’язаний виключно із додержанням спеціальної традиційної дієти, збагаченої полієновими ω-ненасиченими жирними кислотами. На відміну від гіперкалорійно-гіпердинамічного стану борців сумо, гіподинамічні форми ожиріння, які можна спостерігати в телеманів – любителів солодкого, призводять до накопичення, переважно, вісцерального жиру.

Первинне ожиріння можна розглядати як адитивно-полігенне захворювання із пороговим ефектом за дієтою. Ще у 1962 р. О. Гюнтер і К.Готтшальк вказували, що якщо хворіє один із батьків, шанси захворіти ожирінням у дитини складають близько 56%. У дітей із сімей, де зайву масу тіла мають і мати, і батько, ожиріння розвивається в 78% випадків. У той же час у дітей батьків, які не мають ожиріння, воно розвивається не частіше, ніж у 14% випадків. Відомо, що на первинне ожиріння значно частіше хворіють носії гена ГКГС В18 (В.Ю. Шанін, 1995).

Первинне ожиріння характеризується багатьма гормональними та метаболічними особливостями. У хворих спостерігається гіперінсулінемія, інсулінорезистентність, а окрім цього – знижена стимульована секреція соматотропіну та чутливість тканин до тиреоїдних гормонів; збільшена конверсія тироксину в активніший трийодтиронін, знижена кількість реверсованого трийодтироніну, часто спостерігається гіперкортицизм, незважаючи на відсутність синдрому Кушінга. Досить характерними є гіперурикемія, гіпернатріємія, гіпергідратація та схильність до ацидозів. У фазу активного набирання ваги підвищений основний обмін, знижена специфічна динамічна дія їжі, збільшені витрати калорій на виконання стандартного навантаження.

Вивчення лептинової регуляції в осіб із первинним ожирінням показало, що близько 20% таких хворих мають абсолютну недостатність лептину. Більше 80% пацієнтів, що страждають на первинне ожиріння, характеризуються вираженою гіперлептинемією. Таким чином, у них можна припустити наявність первинної лептинорезистентності або відносної недостатності дії лептину на гіпоталамус. В іншому випадку, незважаючи на наявність лептину, центр голоду продовжує активне вироблення нейропептиду Y.

 

Загалом у метаболізмі адипоцитів людей, хворих на ожиріння виникають такі зміни:

1) підвищується здатність адипоцитів утилізувати внутрішньоклітинну глюкозу;

2) в адипоцитах посилюються процеси синтезу вищих жирних кислот і триацилгліцеролів (стимуляція ліпогенезу);

3) підвищується активність ліполітичних ферментів у адипоцитах, внаслідок прискорення процесу обміну резервних триацилгліцеролів;

4) знижується чутливість адипоцитів до інсуліну, що є наслідком зменшення кількості рецепторів на зовнішній клітинній мембрані;

5) зберігається чутливість адипоцитів до жиромобілізуючої дії катехоламінів.

Таким чином, у хворих на ожиріння розвивається гіперліпідемія, особливо виражена на ІІ-ІІІ ступенях ожиріння. У крові підвищений вміст ЛПДНЩ і ЛПНЩ, а відповідно, підвищений уміст триацилгліцеролів і холестеролу, що сприяє ранньому розвитку атеросклерозу. Для таких хворих є характерною гіперінсулінемія, що пов’язано зі зниженням чутливості адипоцитів до інсуліну. Після вживання їжі глюкоза, яка надходить у кров, повільно проникає в адипоцити, внаслідок чого її концентрація в крові тривалий час залишається підвищеною. У відповідь на зростання концентрації глюкози в крові росте концентрація інсуліну, що сприяє розвитку цукрового діабету. Практично у всіх хворих реєструється порушення толерантності до глюкози й зниження секреції катехоламінів. Це гальмує ліполіз у ліпоцитах і сприяє подальшому накопиченню жиру в жирових депо, спостерігаються розлади водно-сольового обміну з порушенням функцій нирок.

Характерними біохімічними змінами в крові є підвищення вмісту вільних жирних кислот, β-ліпопротеїнів, часто збільшення вмісту глюкози та сечової кислоти, зниження вмісту загального білка за рахунок зменшення вмісту альбумінів, гіперкоагуляція, підвищення вмісту фібриногену, пригнічення фібринолізу. Вміст іонів натрію в крові збільшується лише при ожирінні IV ступеня. Часто підвищується вміст гормонів – АКТГ, лютропіну, вазопресину, інсуліну, знижений вміст тиреотропіну та соматотропіну. У сечі знижена екскреція адреналіну, а при ожирінні IV ступеня – виділення з сечею іонів натрію, протеїнурія.

 

Матеріали для самоконтролю:

  1. Ожиріння – патологія, пов’язана з підвищеним відкладанням ліпідів в організмі, коли маса тіла перевищує оптимальну. Яке із тверджень щодо особливостей метаболізму в адипоцитах людей, хворих на ожиріння, є невірним:

А. в адипоцитах посилюються процеси розпаду вищих жирних кислот і триацилгліцеролів;   В. підвищується здатність адипоцитів утилізувати внутрішньоклітинну глюкозу; С. зберігається чутливість адипоцитів до жиромобілізуючої дії катехоламінів;       D. підвищується активність ліполітичних ферментів у адипоцитах, внаслідок прискорення процесу обміну резервних триацилгліцеролів; Е. знижується чутливість адипоцитів до інсуліну, що є наслідком зменшення кількості рецепторів на зовнішній клітинній мембрані.

  1. Який із названих вітамінів належить до ліпотропних факторів?

А. вітамін В12;             В. вітамін С;              С. вітамін А; 

D. вітамін D;              Е. вітамін В6.

  1. В отруті змій міститься речовина, яка при потраплянні в організм людини викликає гемоліз еритроцитів. При аналізі крові, було виявленовелику кількість лізолецитину. Вкажіть, який фермент призводить до нагромадженняу крові лізолецитину:

А. Фосфоліпаза D;          В. Фосфоліпаза С;           С. Нейрамінідаза;

D. Фосфоліпаза А2;           Е. Фосфоліпаза А1.

  1. Лікарі розрізняють декілька типів ожиріння: первинне, вторинне, за чоловічим чи жіночим типом. Головною причиною розвитку первинного ожиріння є абсолютна чи відносна недостатність:

А. лептину;   В. ліпопротеїдів;   С. ліпази;   D. лейцину;    Е. лізину.

  1. У лабораторних щурів, що голодували, виявлено активацію внутрішньоклітинного ліполізу за участю тригліцеридліпази. Вкажіть, який із зазначених гормонів є фізіологічним активатором даного ферменту:

А. Глюкагон;              В. Інсулін;            С. Кальцитонін;    

D. Окситоцин;           Е. Холекальциферол

  1. Одним із етапів синтезу триацилгліцеролів є фосфорилування гліцерилу. Який фермент каталізує реакцію утворення гліцерол-3-фосфату?

А. гліцеролфосфокіназою;      В. фосфатидатфосфатаза;

С. гліцерофосфатацилтрансфераза; D. гліцерол-3-фосфатдегідрогеназою;           Е. діацилгліцеролацилтрансфераза.

  1. Гліцерофосфоліпіди – це клас складних ліпідів, що складаються з залишків гліцерину, ненасиченої та насиченої вищих жирних кислот, фосфорної кислоти та аміноспирту. Вони виконують важливу функцію, а саме:

А. Формують біомембран;             В. Транспортну функцію;

С. Енергетичну функцію;           D. Регуляторну функцію;

Е. Утворюють депо жирів.

  1. В організмі людини основним місцем депонування триацилгліцеролів є жирова тканина. Однак їх синтез відбувається в печінці. У якому вигляді триацилгліцероли транспортуються з печінки до жирової тканини?

А. у складі ЛПДНЩ;     В. у складі ЛПНЩ;       С. у складі ЛПВЩ;   D. у комплексі з альбумінами;        Е. ускладі хіломікронів.

  1. При жировій інфільтрації печінки порушується синтез фосфоліпідів. Яка із перерахованих нижче речовин може посилювати процес метилування в синтезі фосфоліпідів?

А. метіонін;         В. аскорбінова кислота;          С. глюкоза;

D. гліцерин;              Е. цитрат.

  1. У хворого М., 55 років, що працює бухгалтером при лабораторних дослідженнях крові виявлено підвищення вмісту вільних жирних кислот, глюкози, сечової кислоти, зниження рівня альбумінів, тиреотропного гормону. Яка патологія спостерігається у хворого?

А. вторинне ожиріння;                  В. первинне ожиріння;

С. гіперліпопротеїнемія;    D. жировий гепатоз;   Е. цукровий діабет.

 

Рекомендована література:

  1. Мещишен І.Ф., Пішак В.П., Григор”єва Н.П. Основи обміну речовин та енергії, 2005. – С. 53-61, 68-70.
  2. Губський Ю.І. Біологічна хімія, 2000. – С. 72-77, 396-398, 209-213, 224-230, 455.
  3. Гонський Я.І., Максимчук Т.П. Біохімія людини, 2001. – С. 216, 348-364, 378-384.
  4. Біологічна хімія / За ред. проф. Л.М. Вороніної, 2000. – С. 282-306, 311-315.
  5. Комариця О.Й., Панчишин М.В. Метаболізм триацилгліцеролів і ЛПДНЩ у хворих на хронічний вірусний гепатит // Клін. фізіол. і біохімія. – 2004. – №1.– С. 87-95.
  6. Жданов К.В., Гусев Д.А., Лобзин Ю.В. Урсодезоксихолевая кислота – новые возможности патогенетической терапии вирусных гепатитов // Рос. журн. гастроєнтерол, гепатол., колопроктол. – 2004. – Т.14, №1. – С. 86-91.
  7. Звягинцева Т.Д., Чернобай А.И., Дергачева А.В. Эссенциальные фосфолипиды в гастроэнтерологии // Суч. гастроентерологія. – 2004. – Т.16, №2. – С. 51-56.
  8. Пархоменко Л.К., Ещенко А.В. Молекулярные механизмы желчеобразования // Суч. гастроентерол. – 2004. – Т.15, №1. – С. 90-94.
  9. Соколов Е.И., Горбачова О.И., Щукина Г.И. и др. Липопротеины сыворотки крови при различных типах ожирения в условиях жировой загрузки // Клин. медицина. – 2004. – № 2. – С. 25-28.
  10. Пархоменко Л.К., Ещенко А.В. Молекулярные механизмы холестаза // Суч. гастроентерол. – 2004. – Т.16, №2. – С. 95-100.
  11. Фадеенко Г.Д. «Жировая печень»: этиопатогенез, диагностика, лечение// Сучас. гастроентеролог. – 2003. – №3 (13). – С. 9-16.

 

 

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

СИНТЕЗ ТРИАЦИЛГЛІЦЕРОЛІВ І ФОСФОЛІПІДІВ (73.0 KiB, Завантажень: 1)

завантаження...
WordPress: 22.98MB | MySQL:26 | 0,325sec