Клиническая химия: липиды
Автор: Екатерина Слотина
Редакция: Елена Бреславец, Никита Чуев
Оформление: Никита Родионов


Гетерогенная группа липидов состоит из веществ, выполняющих различные функции. На биохимии студенты изучают различные свойства липидов, однако для диагностики действительно важными являются только несколько групп этих соединений. Поскольку сами липиды нерастворимы в воде, часть из них связывается с транспортными белками (например, альбумином), а другие образовывают с ними мицеллы. Последние называются липопротеинами, а белковая их часть – аполипопротеинами.  Аполипопротеины способны связываться с рецепторами на поверхности клеток. 


Холестерин же в организме человека входит в состав клеточной стенки. Он всасывается из просвета кишечника, а эфиры холестерина гидролизуются под воздействием холинэстеразы поджелудочной железы. Свободный холестерин также нерастворим в воде и транспортируется в составе мицелл. При поступлении холестерина в организм в количестве более 400-500 мг в день его концентрация в плазме крови существенно увеличивается. В кишечнике всасывается примерно 50% от количества всего холестерина, поступающего с пищей в организм (индивидуально это значение может варьироваться от 30 до 70%). Существует две транспортные системы, обеспечивающие всасывание холестерина. Протеин Нимана-Пика (Niemann-Pick-C 1-like-Protein-1) часто называют рецептором холестерина. Этот белок обеспечивается транспорт холестерина и растительного фитостерина в виде мицелл в клетки слизистой кишечника. На поверхности этих клеток также присутствует белок ABCG5/G8 (ABC=ATP-Binding-Casette), который транспортирует растительные стерины обратно в просвет кишечника, а холестерин – в виде хиломикронов в просвет лимфатической системы. 

В норме 1200 мг холестерина ежедневно поступает просвет кишечника в виде желчных кислот и выводится с калом. Ежедневный синтез составляет 900 мг (печень и кишечник). Почти все ткани организма способны синтезировать холестерин из ацетил-КоА. Ферменты обмена холестерина подвержены регуляции различными промоторами гена ЛПНП, а также Sterol Regulatory Binding Proteins (SREBPs) и других факторов транскрипции, например, рецепторы, активируемые пероксисомными пролифераторами (Peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs), печеночный Х-рецептор (Liver-X-Receptor, LXR), фарнезиловый Х-рецептор (Farnesyl-X-Receptor, FXR), а также ретиноидный Х-рецептор (Retinoid-X-Receptor, RXR). 


70% всего холестерина находится в плазме крови в виде эфира. Его образование происходит интраваскулярно при участии лецитин-холестерин-ацетилтрансферазы (ЛХАТ) и частично при помощи ацил-коА-холестерин-ацилтрансферазы. ЛХАТ активируется аполипопротеинами А-I, C-I, D (ранее A-III), которые являются частью липопротеинов. 

Одним из главных и энергетически важных веществ является трехосновный спирт глицерин. В зависимости от количества образованных им эфиров выделяют моно-, ди-, и триглицериды. В депо жировой ткани может содержаться в норме до 12-15 кг ТАГ (500 000 кДж), которых хватило бы на 2 месяца существования организма. Примерно 7000 кДж ежедневно поступает в плазму крови в форме ТАГ. Поступившие с пищей ТАГ расщепляются липазой поджелудочной железы гидролитически до 2-моноглицеридов и свободных жирных кислот. 


Еще в 1965 году Дональд Фредриксон предложил классификацию липопротеинемий в зависимости от концентрации ТАГ и холестерина в плазме крови. 

Всем прошедшим курс биохимии известно о зависимости риска развития заболеваний ССС от количества холестерина в крови. Однако определение только лишь уровня холестерина в крови недостаточно для определения точного уровня риска развития атеросклероза. В любом случае необходимо определять концентрацию ЛПНП в крови. 
Чаще всего апо-В-содержащие липопротеины осаждают полианионами или двухвалентными катионами (фосфорный вольфратамат, хлорид магния, гепарин и хлорид марганца). ЛПВП при этом не осаждаются. 

Фридвальд предложил определять концентрацию ЛПНП по следующей формуле: из общего количества холестерина крови вычитать количества холестерина в ЛПВП и ТАГ, причем последнюю концентрацию следует сперва разделить на 5. 

Для использования данной формулы необходимо, чтобы забор крови проходил натощак, а концентрация ТАГ не превышала 400 мг/дл. 
В случае, если концентрация ЛПВП ниже 40 мг/дл, можно прогнозировать высокий риск развития атеросклероза, даже если при этом концентрация общего холестерина не превышает 200 мг/дл 

В диагностике используют также отношение холестерина в ЛПНП к холестерину в ЛПВП. Это отношение в норме не должно превышать 3,5. 

Для диагностики липопротеинемии при высоких показателях ТАГ при электрофорезе липопротеинов пробу ставят в холодильник на ночь и на утро проверяют образование осадка или помутнения раствора. Если на утро сыворотка осталась прозрачной, это означает, что уровень холестерина не повышен (тип IIа по Фредриксону), а если сыворотка осталась гомогенно мутной из-за высокого количества ТАГ, говорят об увеличении ЛПНП (тип IV по Фредриксону). Если на верхнем конце пробирки образовалось белое кольцо, это означает, что в пробе увеличено содержание хиломикронов. Если ниже сыворотка прозрачна (ЛПНП в норме), то в данном случае говорят о типе I по Фредриксону, в случае же помутневшей пробы – о V типе. 


Первичные гиперхолестеринемии встречаются куда реже, чем вторичные. Наследственная гиперхолестеринемия развивается в результате дефекта рецепторов ЛПНП. Гиперлипопротеинемия третьего типа по Фредриксону (дисбеталипопротеинемия) характеризуется изменением структуры липопротеина Е. Из-за нехватки Е3 и Е4 задерживается распад ЛППП и ЛПНП. Большинство пациентов, страдающих этой формой гиперлипопротеинемии, являются гомозиготными носителями Е2-аллеля и его вариантов. 


Причины вторичных гиперхолестеринемий различны и не до конца изучены. Предполагают, что синтез аполипопротеинов в печени увеличивается, а катаболизм ЛПНП затормаживается. Также предполагают, что при данных заболеваниях меньше синтезируются желчные кислоты. При определении уровня холестерина используют сыворотку крови или плазму. При использовании моновет с ЭДТА следует учитывать, что результат необходимо умножать на 1,03, поскольку ЭДТА стимулирует выход жидкости из эритроцитов. Поскольку 60-75% всего холестерина находится в крови в виде эфира, сперва пробу обрабатывают холинэстеразой, а с помощью холестериноксидазы холестерин окисляют, в результате чего образуется пероксид водорода, что способен изменить цвет 4-аминофеназона. Интенсивность красного цвета индикатора прямо пропорциональная концентрации холестерина. Используют также и каталазный метод. Пероксид водорода при участии каталазы превращает окисляет метанол до фармальдегида, который в свою очередь при участии аммиака вызывает изменение цвета ацетилацетона. Относительно новым методом является применение йодида, который при катализе с молибдатом восстанавливается до элементарного йода, участвующий в образовании цветного комплекса, который также можно определить фотометрически. 

Самой частой первичной гиперхолестеринемией является гиперхолестеринемия второго «а» типа по Фредриксону (1:500). У гетерозиготных носителей мутации концентрация холестерина может достигать 6,5-10,3 ммоль в литре крови, а в гомозиготных – более 15 ммоль/л. Больше всего увеличивается количество ЛПНП. При смешанной форме этой наследственной гиперлипопротеинемии (тип IIb по Фредриксону) увеличивается не только концентрация холестерина, но и ТАГ. 

Еще более редким является третий тип по Фредриксону. Его называют также "Broad-beta-disease", поскольку при этой форме увеличивается также концентрация ЛПВП, из-за чего при электрофорезе возникает широкая полоса бета-фракции протеинов. В 90% случаев причиной этого является вышеописанная мутация аполипопротеина Е в гомозиготном состоянии. ЛППП также в данном случае увеличиваются в количестве. 


Источник

  1. Klaus Dörner. Klinische Chemie und Hämatologie. 8 издание, Штуттгарт, 2013 год
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.