ГОРМОНАЛЬНА РЕГУЛЯЦІЯ СИНТЕЗУ ЖИРУ
Основним гормоном, що регулює ліпогенез, єінсулін. Інсулін стимулює синтез жиру. На генетичному рівні інсулін стимулює біосинтез ферментів, що каталізують утворення ацил-КоА та триацилгліцеринів. Інсулін також стимулює біосинтез ферментів, які обслуговують обмін ліпідів – ферментів ГМФ-шляху розпаду вуглеводів та яблучного ферменту. Тому виснаженим хворим вводять глюкозу одночасно з інсуліном з метою збільшення жирових запасів.
ТРАНСПОРТ ЕНДОГЕННОГО ЖИРУ І ХОЛЕСТЕРИНУ З ДРУКУ В ІНШІ ТКАНИНИ.
Транспортною формою ендогенного жиру та холестерину з печінки до інших тканин є ЛОНП - ліпопротеїни дуже низької щільності. Ядро цих частинок складається з ендогенних триацилгліцеринів та холестерину, а оболонка – з фосфоліпідів, білка апоВ100 (утворюється в печінці, молекулярна маса 100кДа).
З печінки ЛОНП надходять у кров, де до них приєднуються білки апоЕ та апоС.
АпоС - активаторліпопротеїн-ліпазикапілярів, розщеплює тригліцериди, утворюються гліцерин та жирні кислоти - вони надходять у тканину. Потім ЛОНП втрачає апоС, перетворюючись на ЛПП - ліпопротеїни проміжної щільності. ЛПП, втрачаючи апоЕ, перетворюється на ліпопротеїни низької щільності (ЛНП). Він містить мало тригліцеридів та багато холестерину. Його функцією є перенесення холестерину з печінки у тканини.
Рецептори до В100 були відкриті американськими біохіміками Гольдштейном та Брауном. При генетичному дефекті рецепторів B100 розвивається спадкова гіперхолестеринемія, що призводить до раннього атеросклерозу. У цьому випадку у гомозиготних дітей вже у віці 5-7 років спостерігаються множинні інфаркти міокарда. У гетерозигот гострі інфаркти міокарда спостерігаються у 30-40-річному віці. Якщо змінюється конформація В100, порушується взаємодіяліганду та рецептора. Чинник ризику цієї модифікації – вплив на ЛНП компонентів тютюнового диму.
КАТАБОЛІЗМ ЖИРУ
Жири зберігаються досі їх використання. Катаболізм жиру йде в три етапи:
1.Гідроліз жиру до гліцерину та жирних кислот (ліполіз)
| HOCH2CH(OH)-CH2OH + R1-COOH… |
2. Перетворення гліцерину (входить у ГБФ-шлях) і жирних кислот (піддаються b-окисленню) на ацетил-КоА.
3. Загальний шлях -цикл трикарбонових кислот
Процес ліполізу відомий якМОБІЛІЗАЦІЯ ЖИРУ. Мобілізація жиру - це реакція гідролізу жиру до гліцерину та жирних кислот. Це ферментативний процес. Здійснюють його два ферменти:
1. ЛІПАЗА ЖИРОВОЇ ТКАНИНИ.
Ключовим ферментом є ліпаза жирової тканини. Вона регулюється гормонами, тому часто її називають «ГОРМОНЧУВАЛЬНА ЛИПАЗА». Це невеликий білок (мол. маса 82-88 кДа) знаходиться у жирових клітинах. Існує у двох формах: фосфорильованої – активної та дефосфорильованої – неактивної. Фосфорилювання ліпази відбувається під дією протеїнкінази А. Ліпаза жирової тканини – є цАМФ-залежним ферментом. Гормони, що збільшують концентрацію цАМФ, посилюють ліполіз.
Всі гормони, що впливають на мобілізацію жиру, можна поділити на 2 групи
1. Гормони прямої дії (адреналін, соматотропний гормон гіпофіза, інсулін).
2. Гормони непрямої дії (глюкокортикостероїди, статеві гормони, лептин).
АДРЕНАЛІН
Мембрани адипоцитів містять адренорецептори двох типів (a та b). Взаємодія адреналіну з обох типами рецепторів викликає зміну концентрації цАМФ. Однак, цей вплив є різноспрямованим.
a-адренорецепторпов'язаний з інгібуючим G-білком (Gi), що зумовлює зниження активності аденілатциклази. Це призводить до зменшення концентрації цАМФ, і, зрештою, гальмування ліполізу.
b-адренорецептор пов'язаний із стимулюючим G-білком (Gs) – ефектом буде стимуляція ліполізу.
Співвідношення a- та b-адренорецепторів залежить від індивідуальних особливостей організму. Це стосується як організму в цілому, так і розподілу цих рецепторів у різних частинах тіла – тому в процесі ліполізу різні частини тіла у різних людей «худнуть» неоднаково. Однак загалом у людини переважають b-адренорецептори, тому сумарна дія адреналіну призводить до активації ліполізу.
СОМАТОТРОПНИЙ ГОРМОН – стимулює ліполіз, впливаючи через аденілатциклазну систему.
Дія ІНСУЛІНУ пов'язана з підвищенням активності внутрішньоклітинної фосфодіестерази, що призводить до зниження концентрації цАМФ та пригнічення ліполізу. Таким чином, інсулін посилює синтез жиру та зменшує швидкість його мобілізації.
ГЛЮКОКОРТИКОСТЕРІЇ: рецептори до цих гормонів присутні в адипоцитах і містять у своєму складі білки теплового шоку. Після взаємодії гормону з рецептором білки теплового шоку відокремлюються, а сам комплекс транспортується в ядро клітини, де впливає синтез білків адипоцита. Конкретні механізми впливу не остаточно з'ясовані і перебувають у стадії вивчення. У результаті глюкокортикостероїди справляють подвійну дію: і натомість м'язової роботи стимулюють ліполіз, а стані спокою – пригнічують його. Встановлено, що при розвитку пухлини кори надниркових залоз або при введенні високих доз препаратів глюкокортикостероїдів, спостерігається зростання жирових запасів на обличчі та у верхній частині тулуба (синдром Іценко-Кушинга).
ПОЛОВІ ГОРМОНИ: точний механізм їх впливу нажировий обмін поки що не з'ясований, але відомо, що ці гормони пов'язані зі стимуляцією синтезу певних білків. Дія статевих гормонів односпрямована: стимуляція розпаду жиру. Яскравим прикладом є дія тестостерону. Кастрація призводить до збільшення запасів жиру.
ЛЕПТИН (від латів. Leptos – тонкий, худий). За хімічною природою – поліпептид, що синтезується в адипоцитах. Лептин - гормон жирової тканини (тому жирову тканину можна віднести до ендокринних). Рецептори до лептину розташовані в гіпоталамусі та тканинах репродуктивної системи. Лептин знижує вироблення нейропептиду Y, який викликає підвищення апетиту і посилює синтез жиру (точні механізми впливу поки що неясні). Лептин також стимулює вироблення роз'єднуючих білків бурого жиру. Сумарний ефект лептину: зниження апетиту та посилення ліполізу. Концентрація лептину у крові пропорційна кількості жирових клітин. Тому можна вважати, що лептин передає в головний мозок інформацію про кількість жиру в організмі. Лептин також посилює репродуктивну функцію людини. В даний час ведуться роботи над створенням рекомбінантного лептину для лікування ожиріння.
Продукти ліполізу - гліцерин і жирні кислоти виходять із жирової клітини, потрапляють у кров і надходять до клітин інших тканин. Гліцерин як гідрофільна речовина розчиняється в плазмі крові. Жирні кислоти – гідрофобні речовини. Тому для транспорту в кров'яному руслі їм необхідні переносники. Транспорт жирних кислот забезпечують білки плазми альбуміни, що утворюють з ними комплекси. Такі комплекси утворюються шляхом формування слабких типів зв'язків: гідрофобної взаємодії радикалів жирних кислот та іонних зв'язків СООН-груп жирних кислот із радикалами лізину молекули альбуміну. Отже, жирні кислоти всклад комплексу є хімічно вільними. Жирні кислоти, що знаходяться в комплексі з альбумінами, позначаються терміномНЕЕСТЕРИФІКОВАНІ ЖИРНІ КИСЛОТИ (НІЖК). Рівень НЕЖК у крові – показник ступеня мобілізації жиру: чим більше у плазмі крові НЕЖК, тим інтенсивніше йде ліполіз.
Ліполіз відбувається в ході м'язової роботи та при голодуванні, що супроводжується підвищенням концентрації НЕЖК у крові. Гліцерин та жирні кислоти у цій ситуації виступають як джерела енергії.
ШЛЯХИ МЕТАБОЛІЗМУ ГЛІЦЕРИНУ
1. Гліцерин може бути повторно використаний для синтезу жиру або інших ліпідів.
2. Гліцерин може вступити в обмін вуглеводів.
У будь-якому разі насамперед відбувається активація гліцерину.