Характеристика апопротеинов.

Некоторые апобелки постоянно входят в состав ЛП, другие могут переноситься между ними. Апопротеины выполняют не только структурную, но и регуляторную функцию: активируют ферменты, действующие на ЛП, и связываются с рецепторами на поверхности клеток, определяя таким образом места захвата и скорость распада ЛП.

Апопротеины А (апо А-I, апо А-II, апо-IV) синтезируются в печени и кишечнике в виде пре-про-белка и окончательно созревают в токе крови. В большом количестве входят в ЛПВП. Апо А-I активирует ЛХАТ.

Апопротеины В (апо В-100 и апо В-48). А п о В – 100 образуется в печени и входит в состав ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП, ЛП(а). На плазматических мембранах паренхиматозных и соединительнотканных клеток есть специальные апо В,Е-рецепторы, которые узнают этот белок и захватывают содержащие его ЛП. А п о В - 48 входит в состав хиломикрон и не распознается апо В,Е-рецепторами клеточных мембран.

Апопротеины С (апо С-I, апо С-II, апо С-III) являются основными компонентами ЛПОНП и минорными компонентами ЛПВП. А п о C - II активирует ЛПЛ, расщепляющую ТГ в хиломикронах и ЛПОНП.

Апопротеин Е - компонент ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП, ЛПВП. В наибольших количествах синтезируется в печени и поступает в плазму, в основном, в составе новосинтезированных ЛПВП и ЛПОНП. У человека 3 основных аллели, продукты которых обозначены как Е2, Е3, Е4, и 6 фенотипов (гомозиготные Е2:Е2, Е3: Е3, Е4:Е4 и гетерозиготные Е2:Е3, Е2:Е4, Е3:Е4). Важнейшая функция апо Е – регуляция переноса ХС между тканями и плазмой, так как:

1) на мембранах клеток печени и периферических тканей есть два вида рецепторов, распознающих этот белок: апо В,Е-рецептор и апо Е-рецептор. Апо Е-рецепторы связывают ЛП, содержащие апо Е, а апо В,Е-рецепторы – ЛП, содержащие апо Е, апо В-100 или оба апопротеина. Число апо В,Е-рецепторов (но не апо Е-рецепторов) снижается при старении, употреблении ХС с пищей, а возрастает при недолгом голодании, недостатке желчных кислот, под влиянием ингибиторов ГМГ-КоА-редуктазы, трийодтиронина и эстрогенов;

2) апо Е может связывать ХС и его эфиры, что способствует удалению ХС из мембран клеток, в том числе из клеток артерий;

3) может активировать ЛХАТ, что также ускоряет обратный транспорт ХС.

Характеристика липопротеинов (табл. 1).

Хиломикроны - самые крупные ЛП, образутся в кишечнике и содержат преимущественно ТГ и небольшие количества фосфолипидов, ХС, эфиров ХС и белка: апо В-48, апо А, С и Е. У здоровых людей после 12-14-часового голодания плазма крови не содержит ХМ.

ЛПОНП (пре-b-ЛП) содержат несколько меньше, чем ХМ, ТГ, но больше ХС, фосфолипидов и белка: апо С, Е и В-100. Образуются главным образом в печени, особенно активно в тех условиях, когда повышается синтез эндогенных ТГ:

- при потреблении богатой углеводами пищи,

- при высоком содержании СЖК в крови,

- при потреблении этанола,

- при высокой концентрации инсулина и низкой – глюкагона.

ЛПОНП бывают большие и маленькие. Маленькие ЛПОНП распадаются до ЛППП, которые затем превращаются в ЛПНП. Из больших ЛПОНП образуются такие ЛППП, которые удаляются из плазмы без превращения в ЛПНП. При избыточном поступлении углеводов с пищей растет количество и размер ЛПОНП, поэтому уровень ЛПНП снижается.

ЛПНП (b-ЛП) - главные из ЛП плазмы, доставляющих ХС клеткам периферических тканей. В них мало ТГ; основной белок - апо В-100. В течение дня разрушается 30-40% ЛПНП, из них половина - рецептор-опосредован-ным путем через апо В, Е-рецептор, другое название которого – ЛПНП-рецептор. Основная роль рецептора ЛПНП, - во-первых, обеспечить клетки ХС, который используется в синтезе мембран, желчных кислот, стероидных гормонов, витамина D3 (поэтому клетки печени, половых желез, надпочечников имеют большое количество рецепторов ЛПНП), и, во-вторых, - поддержать уровенб ХС и ЛПНП в крови в пределах нормы.

ЛПВП (a-ЛП) имеют сложное происхождение: липидный компонент формируют свободный ХС и ФЛ, высвобождающиеся при липолизе ХМ и ЛПОНП, а также свободный ХС, поступающий из периферических клеток. Основной апопротеин, апо А-I, синтезируется в печени и в тонком кишечнике; другим апобелком, апо С, на долю которого приходится до 5%, ЛПВП постоянно обмениваются с ХМ и ЛПОНП. ЛПВП подразделяются на ЛПВП2 и ЛПВП3. Уровень более легких ЛПВП3 в плазме выше, они содержат больше белка, но меньше ТГ и ЭХ и превращаются в ЛПВП2 после захвата поверхностных компонентов распадающихся ХМ и ЛПОНП. Концентрация ЛПВП2 в плазме крови, с одной стороны, и концентрация ХМ и ЛПОНП, с другой стороны, изменяются реципрокно, то есть повышение ЛПВП в крови сопровождается снижением ЛПОНП и наоборот. В норме ЛПВП играют ведущую роль в удалении тканевого ХС, так как способны забирать его с плазматических мембран периферических клеток и с поверхности богатых ТГ ЛП. Забрав ХС, ЛПВП транспортируют его в печень для окисления в желчные кислоты.

ЛП(а) крупнее ЛПНП, но имеют большую плотность. Липидный состав - как у ЛПНП, а белка больше - апо В100 и апо(а). Апо(а) является гликопротеином и образуется только в печени. Именно с ним связывают повышенную атерогенность ЛП(а), так как соединение апо(а) с апо В нарушает узнавание и захват этого ЛП апо В, Е-рецепторами. В результате ЛП(а) длительно циркулирует в крови, модифицируется и поступает в клетки путем нерегулируемого эндоцитоза. Таким образом, чем выше уровень ЛП(а), тем больше риск развития АС. При низком содержании ЛП(а) никакой патологии не выявлено.

МЕТАБОЛИЗМ ЛИПОПРОТЕИНОВ -

это сложный динамический процесс, в ходе которого постоянно происходят перемещения липидов и апопротеинов между разными классами ЛП и целый ряд ферментативных реакций (рис.4).

ХМ доставляют липиды пищи из кишечника через лимфу в кровь. Под действием внепеченочной ЛПЛ, активируемой апо С-II, ХМ в плазме превращаются в ремнанты. Ремнанты ХМ узнаются рецепторами печени по апо Е, захватываются и распадаются в гепатоцитах. (Хиломикроны не захватываются этим рецептором из-за наличия в них апо С).

В печени образуются ЛПОНП, которые переносят эндогенные ТГ в кровь, где они расщепляются той же ЛПЛ до ремнантных ЛПОНП, т.е. ЛППП. ЛППП либо узнаются по апо Е или апо В100 и захватываются рецепторами, либо под действием ПЛ превращаются в ЛПНП, содержащие апо В100, но уже не имеющие апо Е.

Катаболизм ЛПНП связан с ЛПНП-рецепторами, которые узнают ЛП по апо В100 и захватывают его. В клетке, внутри эндосом, комплекс «ЛПНП + рецептор» диссоциирует. Рецептор возвращается в плазматическую мембрану, а ЛПНП разрушается в лизосомах. Освободившийся ХС вызывает 3 регуляторных эффекта: 1) ингибирует ГМГ-КоА-редуктазу и, следовательно, свой собственный синтез, 2) подавляет синтез новых молекул рецепторов ЛПНП, 3) активирует АХАТ, быстро этерифицируется и используется на нужды клетки.

Лекарственные средства, конкурентно ингибирующие ГМГ-КоА-редуктазу, блокируют эндогенный синтез ХС и посредством этого стимулируют синтез рецепторов ЛПНП. В тиоге уровень ХС ЛПНП в плазме снижается.

Новосинтезированные частицы ЛПВП представлены в плазме ЛПВП3, но в конечном итоге под действием ЛХАТ, активируемой апо А-I, они превращаются в ЛПВП2. Обратное образование ЛПВП3 возможно в результате гидролиза ТГ, содержащихся в ЛПВП2, печеночной липазой. В механизме а н т и а т е р о г е н н о г о действия α-ЛП можно выделить 2 момента:

1) рецепторы периферических клеток узнают ЛПВП по апо А-I и захватывают их. В клетке α-ЛП обогащаются ХС и апо Е, выходят в кровь и направляются в печень, где взаимодействуют с апо Е- или апо В, Е-рецепторами, поглощаются гепатоцитами и там распадаются;

2) ЛХАТ, активность которой связана с α-ЛП, активно этерифицирует захваченный ими в периферических клетках ХС. Эфиры ХС, теряя полярность, погружаются внутрь ЛПВП, освобождая место в поверхностном слое для новой молекулы ХС. В результате в клетках не накапливается избыток ХС.