Рис. 10. Триглицерид-богатые ЛП
Кроме того, при активном липидном обмене и употреблении в пищу жиров в печени и плазме также увеличивается синтез и содержание фосфолипидов и желчных кислот. ЛПНП являются основной формой транспорта холестерина в плазме крови. В форме ЛПНП холестерин захватывается гепатоцитами или некоторыми другими клетками (например, нейронами) и утилизируется в процессе синтеза биологически активных веществ: прежде всего, стероидных гормонов и витаминов, желчных кислот.
Рис. 11. Строение ЛПНП (по Brown MS, Goldstein JL. Nobel lecture, 9 December, 1985).
ЛПНП – частица сферической формы, ядро которой содержит около 1500 молекул эфиров холестерина с жирными кислотами, окруженных оболочкой из 800 молекул фосфолипидов, 500 молекул свободного холестерина и 1 молекулой апопротеина В-100
Глава 4
Печень и обмен холестерина
Эволюционная роль холестерина заключается в том, что он служит каркасом клеточных мембран человека. Все цитоплазматические мембраны и мембраны органелл клеток млекопитающих и человека в основном состоят из фосфолипидов, гликолипидов и холестерина. Фосфолипиды являются пластичной, жидкой и фунциональной частью мембран, взаимодействуют с включенными в мембрану ферментами и рецепторами (рис. 12). Холестерин образует каркас клеточной мембраны, занимая свободное пространство между нерастворимыми в воде хвостами фосфолипидов и не позволят им изгибаться. Мембраны с низким содержанием холестерина – более гибкие и функционально активные, с высоким содержанием холестерина – более жесткие и инертные. Свободный (не этерифицированный и не связанный с липопротеидами) холестерин может свободно проникать в клеточные мембраны и образовывать эфиры с жирными кислотами, входящими в состав фосфолипидов, нарушая их функциональное состояние. Именно образование этого резервного компартмента холестерина, как и дефицит эссенциальных фосфолипидов, приводит к снижению вязкости и текучести, «старению» клеточных мембран и коррелирует с выраженностью атеросклероза. Таким образом, борьба с излишками холестерина в тканях и циркуляцией свободного холестерина в плазме для человека является эволюционной задачей, которую здоровый и молодой организм успешно решает путем его этерификации, включения в ЛПВП и транспортировки в печень для утилизации.
Рис. 12. Виртуальная модель цитоплазматической мембраны клетки человека
Рис. 13. Формула холестерина. Холестерин обеспечивает стабильность клеточных мембран в широком интервале температур. Он необходим для выработки витамина D, стероидных и половых гормонов, а также для деятельности синапсов головного мозга и иммунной системы, включая защиту от рака
В 1769 году Пулетье де ла Саль из желчных камней получил плотное белое вещество («жировоск»), обладавшее свойствами жиров. В 1815 году Мишель Шеврёль также выделил это соединение и назвал его холестерином («холе» – желчь, «стерин» – жирный). Однако формулу и химические свойства холестерина установил Антуан Франсуа де Фуркруа. Холестерин и фосфолипиды (98 % их – фосфатидилхолин) составляют липидный комплекс желчи.
В сухом остатке желчи фосфатидилхолин (ФХ) составляет 22 %, а ХС – 4 %. В сутки через каналикулярную мембрану гепатоцита путем активного транспорта переносчиком фосфолипидфлиппазой (MDR3) или в составе фосфолипиднохолестериновых пузырьков и мицелл переносится 1,8–8,2 г ФХ. В кишечнике ФХ желчи расщепляется до лизофосфолипидов и реабсорбируется. Основная функция ФХ заключается в солюбилизации практически нерастворимого в воде ХС путем формирования ядра устойчивых простых (ФХ + холестерин, диаметр до 3 нм) или смешанных мицелл (ФХ + холестерин + желчные кислоты, диаметр 3–6 нм), а также везикул (ФХ + холестерин + желчные кислоты, диаметр 25-130 нм).