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:
- Образование мевалоновой кислоты из ацетил-КоА (ключевой фермент — ГМГ-КоА-редуктаза).
- Превращение мевалоновой кислоты в сквален.
- 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:
- 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).
- Иммунный ответ. Организм воспринимает модифицированные ЛПНП как чужеродные и вырабатывает против них антитела, образуя иммунные комплексы.
- 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.
- Формирование липидного пятна. Пенистые клетки погибают, высвобождая холестерин и образуя липидное пятно в стенке сосуда.
- 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.
- 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.