Холестерин: источники и функции

Холестерин поступает в организм из двух источников: экзогенного (с пищей, например, из печени, масла, яичного желтка) и эндогенного (синтезируется внутри организма). Основным местом синтеза является печень, также он образуется в надпочечниках, половых железах и коже.

Основные функции холестерина:

  • Является компонентом клеточных мембран всех клеток.
  • Служит предшественником для синтеза стероидных гормонов (половых и гормонов коры надпочечников) и желчных кислот.

Строение, выделение и синтез холестерина

Холестерин имеет циклическую структуру (циклопентанпергидрофенантреновое ядро), часть которой гидрофильна, а остальная — гидрофобна. Из организма он выделяется в виде желчных кислот, стероидов (с мочой) и через кожное сало.

Синтез холестерина — многостадийный процесс с участием не менее 25 ферментов. Его можно разделить на три основные стадии:

  1. Образование мевалоновой кислоты из ацетил-КоА (ключевой фермент — ГМГ-КоА-редуктаза).
  2. Превращение мевалоновой кислоты в сквален.
  3. Циклизация сквалена в холестерин.

Регуляция синтеза холестерина

Основным регулятором синтеза является фермент ГМГ-КоА-редуктаза. Его активность повышают или понижают различные факторы.

  • Активируют синтез: стресс, катехоламины, соматотропный гормон, глюкокортикоиды, насыщенные жирные кислоты, гиподинамия.
  • Снижают синтез: эстрогены, инсулин, тироксин, ненасыщенные жирные кислоты, физическая нагрузка, голодание. Сам холестерин по принципу обратной связи также подавляет свой синтез.

Транспорт холестерина и липопротеины

Транспорт холестерина в крови осуществляется в составе липопротеинов.

  • Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) синтезируются в печени и транспортируют эндогенные триглицериды и холестерин.
  • Под действием липопротеинлипазы ЛПОНП превращаются в липопротеины низкой плотности (ЛПНП).
  • ЛПНП доставляют холестерин к внепеченочным клеткам (например, эндотелию сосудов). Клетки захватывают ЛПНП через рецепторы к апоВ, и холестерин используется для их нужд.
  • Избыток холестерина из клеток забирают липопротеины высокой плотности (ЛПВП) и транспортируют обратно в печень, где он превращается в желчные кислоты.

ЛПНП являются атерогенными (способствуют развитию атеросклероза), а ЛПВП — антиатерогенными (защищают от него).

Факторы, влияющие на уровень ЛПНП

  • Повышают уровень ЛПНП: возраст, мужской пол, ожирение, беременность, гипотиреоз, нефроз, сахарный диабет, наследственные гиперлипидемии, избыточное потребление холестерина и насыщенных жиров, алкоголь.
  • Снижают уровень ЛПНП: низкое потребление холестерина, употребление полиненасыщенных жирных кислот, эффективное лечение диабета, приём статинов (ингибиторов ГМГ-КоА-редуктазы) и высоких доз никотиновой кислоты.

Коэффициент атерогенности

Это расчётный показатель риска развития атеросклероза.
Формула: (Общий холестерин – Холестерин ЛПВП) / Холестерин ЛПВП.
В норме коэффициент не должен превышать 3.5. Превышение указывает на повышенный риск атеросклероза и ишемической болезни.

Механизм развития атеросклероза

В основе лежит взаимодействие модифицированных ЛПНП с клетками сосудистой стенки: эндотелиоцитами, макрофагами и гладкомышечными клетками.

Ключевые этапы патогенеза:

  1. Модификация ЛПНП. Нормальные ЛПНП под влиянием различных факторов (гипергликемия при диабете, перекисное окисление липидов при гипертонии, инфекциях) изменяют свою структуру, становясь модифицированными (гликозилированными или перекисно модифицированными).
  2. Иммунный ответ. Организм воспринимает модифицированные ЛПНП как чужеродные и вырабатывает против них антитела, образуя иммунные комплексы.
  3. Образование пенистых клеток. Макрофаги с помощью "scavenger"-рецепторов поглощают модифицированные ЛПНП, но не могут их полноценно утилизировать. Холестерин накапливается внутри, и макрофаги превращаются в пенистые клетки.
  4. Формирование липидного пятна. Пенистые клетки погибают, высвобождая холестерин и образуя липидное пятно в стенке сосуда.
  5. Пролиферация и образование бляшки. Повреждение эндотелия и выделение медиаторов воспаления приводят к миграции гладкомышечных клеток из средней оболочки (медии) во внутреннюю (интиму). Здесь они трансформируются в синтетический фенотип и вместе с фибробластами начинают вырабатывать соединительную ткань (коллаген, эластин). Соединительная ткань окружает липидное пятно, формируя атеросклеротическую бляшку.
  6. Рост бляшки и осложнения. Бляшка растёт, сужая просвет сосуда. Повреждённая поверхность бляшки может стать местом образования тромба. В дальнейшем в бляшке может откладываться кальций (кальциноз), делая её плотной. Возможен отрыв части бляшки или тромба (эмболия).

Этиология и теории атеросклероза

Факторы риска делятся на неуправляемые (возраст, мужской пол, наследственность) и управляемые (питание с избытком животных жиров, артериальная гипертензия, ожирение, курение, стресс, гиподинамия, сахарный диабет).

Существует несколько теорий, объясняющих начало заболевания:

  • Липопротеидная инфильтрация (накопление ЛП в стенке сосуда).
  • Дисфункция эндотелия.
  • Инфекционная (роль вирусов, хламидий).
  • Перекисная (недостаток антиоксидантов).
  • Генетическая.
  • Аутоиммунная.

Определение и клинические проявления атеросклероза

Атеросклероз — это хроническое заболевание артерий эластического и мышечно-эластического типа (крупного и среднего калибра), связанное с нарушением обмена липидов и белков, характеризующееся отложением модифицированных липопротеинов в стенке сосуда, реактивным разрастанием соединительной ткани и формированием бляшек, что приводит к сужению просвета и нарушению кровоснабжения органов.

Клиническая картина зависит от локализации поражённых артерий:

  • Коронарные артерии: ишемическая болезнь сердца, стенокардия, инфаркт миокарда.
  • Артерии мозга: нарушение мозгового кровообращения, инсульт.
  • Артерии нижних конечностей: перемежающаяся хромота, атрофия мышц.
  • Брыжеечные артерии: нарушение кровоснабжения кишечника (риск некроза).
  • Почечные артерии: нефросклероз, вазоренальная гипертензия.