По современным представлениям ресинтез ТГ происходит в эпителиальных клетках (энтероцитах) слизистой оболочки ворсинок тонкой кишки двумя путями. Первый путь - b-моноглицеридный. Долгое время он считался единственным. Суть его состоит в том ,что b-МГ и ЖК, проникшие в процессе всасывания в эмителиальные клетки кишечной стенки, задерживаются в гладком эндоплазматическом ретикулуме клеток. Здесь из ЖК образуется их активная форма – ацил-КоА – и происходит ацилирование b-МГ с образованием сначала ДГ, а затем ТГ. Все реакции катализируются энзимнм комплексом – триглицерид-синтетазой, включающим в себя ацил-КоА-синтетазу, моноглицерид-ацилтрансферазу и диглицерид-ацилтрансферазу [5, 1999].
CH2–OHH2C–O–C Н2С–О–С
½ + R–CO-SKoA ½ + R–CO–SKoA ½
CH–O–C¾¾¾¾¾¾¾®HC–O–C¾¾¾¾¾¾® НС–О–С
½ - HC–KoA ½ - HC–KoA ½
CH2–OHH2C–OH Н2С–О-С
b-МГ ДГ ТГ [6,1999]
Второй путь ресинтеза ТГ - a-глицерофосфатный. Он протекает в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме эпителиальных клеток и включает следующие реакции:
· Образование активной формы жирной кислоты – ацил-КоА – при участии ацил-КоА-синтетазы (тиокиназы);
· Образование a-глицерофосфата при участии глицеролкиназы;
· Превращение a-глицерофофсфата в фосфатидную кислоту при участии глицерофосфат-ацилтрансферазы;
· Превращение фосфатидной кислоты в ДГ при участии фосфатидат-фосфогидролазы;
· Ацилирование ДГ с образованием ТГ при участии ДГ-ацилтрансферазы [5, 1999].
Высшие жирные кислоты перед их включением в состав более сложных липидов , должны быть активированы. Процесс активации высших жирных кислот состоит из двухэтапов:
а) на первом этапе идет взаимодействие высших жирных кислот с АТФ с образованием ациладенилата:
R – COOH + АТФ¾¾®R – CO ~АМФ + Ф~Ф
Образующийся в ходе реакции пирофосфат расщепляется на два остатка фосфорной кислоты и реакция образования ациладенилата становится необратимой – термодинамический контроль направления процесса.
б) на втором этапе ациладенилат взаимодействует с HS-КоА с образованием ацил-КоА ( R – CO~SKоА):
R – CO ~АМФ + HS – КоА¾¾® R – CO ~ SkoA + АМФ
В ходе активации высшей жирной кислоты АТФ распадается до АМФ и двух остатков фосфорной кислоты, таким образом, активация жирной кислоты обходится клетке в два макроэргических эквивалента. Во всех своих превращениях в клетках жирные кислоты участвуют в активированной форме.
Далее идет активация глицерола при участии глицеролкиназы:
H2C – OH H2C – OH
½½
HC – OH + АТФ¾¾® HC – OH + АДФ
½½
H2C – OH H2C – O – PO3H2
Затем при последовательном переносе двух ацильных остатков образуется фосфатидная кислота:
Н2С–ОН Н2С–О–СО–RH2C-О-CO–R
½ + R-CO–SКоА½ + R–СО–SKoA ½
НС–ОН ¾¾¾¾¾® НС–ОН ¾¾¾¾¾¾®HC-О-CO–R
½ - HS–KoA ½-HS-KoA ½
Н2С–О–РО3Н2 Н2С–О–РО3Н2 H2C-О-PO3H2
Далее от фосфатидной кислоты гидролетическим путем отщепляется остаток фосфорной кислоты с образованием ДГ:
H2C–O–CO–R H2C – O – CO – R
½+ H2O ½
HC–O–CO–R ¾¾¾® HC – O – CO – R
½ - H3PO4 ½
H2C–O–PO3H2 H2C – OH
К образовавшемуся ДГ присоединяется остаток высшей жирной кислоты:
H2C – O – CO – R H2C – O – CO – R
½ + R–CO–SKoA ½
HC – O – CO – R ¾¾¾¾¾¾® HC – O – CO – R
½ - HS – KoA ½
H2C – OH H2C – O – CO – R
В результате образуется ТГ [6, 1999].
Как видно , первая и последняя реакции a-глицерофосфатного пути ресинтеза ТГ повторяют аналогичные реакции b-глицерофосфатного пути. Протекание того или иного пути ресинтеза ТГ зависит от состава продуктов расщепления пищевых липидов, поступивших в кишечную стенку. a-Глицерофосфатный путь преобретает значение , когда в стенку поступили преимущественно одни ЖК. Если в стенку поступили ЖК вместе с b-МГ, тогда запускается b-моноглицеридный путь. Более того, наличие в эпителиальных клетках избытка b-МГ тормозит протекание a-глицерофосфатного пути.
Какая-то часть ТГ может образоваться в кишечной стенке целиком из эндогенных предшественников. C.Mansbach и S.Parthasarathy считают, что если ТГ кишечной стенки образуются из метаболитов пищевых жиров, то они идут на образование хиломикронов и быстро поступают в лимфу. Если же ТГ образуются из эндогенных метаболитов , то они в лимфу непоступают, а секретируются в просвет тонкой кишки. Этим авторы объясняют развитие стеатореи при некоторых болезненных состояниях у пациентов, находящихся на без жировой диете.
В энтероцитах , наряду с ресинтезом ТГ, происходит также и ресинтез ФЛ. В образовании фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов участвует ресинтезированный a-,b-ДГ, а в образовании фосфатидилинозитов – ресинтезированная фосфатидная кислота. Участие этих субстратов в образовании ФЛ в стенке кишечника происходит по тем же закономерностям, что и в других тканях. В процессе всасывания в кишечную стенку поступает какое-то количество лизо-ФЛ, главным образом, лизофосфотидилхолина. Судьба последнего может быть двоякой: или он подвергается расщеплению с образованием сначала глицерилфосфохолина, а затем a-глицерофосфата, или же подвергается ацилированию с образованием фосфатидилхолина (лецитина) (схема 1) [5, 1999].
Фосфотидилхолин
Н2О½
½фосфолипаза А2
R2СООН¯
Лизофосфотидилхолин
Н2О½
½лизофосфолипаза
R1СООН¯(фосфолипаза В?)
Глицеринфосфохолин
Н2О½
½глицерилфосфохолингидролаза
¯
a-глицерофосфат + холин
схема 1. Превращение фосфотидилхолина в
a-глицерофосфат.[Климов,1999]
Клетки кишечника способны ресинтезировать ФЛ и из поступающих в них при пищеварении свободных ЖК, глицерола и аминоспиртов. Этот процесс можно разбить на три этапа:
а) образование диацилглицерида, ранее рассмотреное;
б) активация аминоспирта: аминоспирт, например, этаноламин подвергается при участии этаноламинкиназы энергозависимому фосфолирированию :
NH2–CH2–CH2–OH + АТФ¾¾® NH2–CH2–CH2–O–PO3H2 + АДФ
Затем при взаимодействии фосфорилированного аминоэтанола с ЦТФ идет образование активированной формы аминоспирта – ЦДФ-этаноламина:
NH–CH–СH–O–Ф + ЦТФ ¾® ЦДФ-этаноламин + пирофосфат
Реакция катализируется фосфоэтаноламинцитидилтрансферазой. Образовавшийся в ходе реакции пирофосфат расщепляется пирофосфатазой – термодинамический контроль направления процесса, с которым мы уже знакомились.
в) образование глицерофосфолипида:
ЦДФ-этаноламин + диглицерид ¾¾® фосфотидилэтаноламин + ЦМФ
Реакция катализируется фосфоэтаноламин-диацилглицеролтрансферазой.
С помощью подобного механизма может синтезироваться и фосфотидилхолин [6, 1999].
В кишечной стенке происходит также реэстерификация ХС. До недавнего времени считали, что эта реакция осуществляется при участии панкреатической холестерин-эстеразы (гидролазы) и что этот фермент в зависимости от условий может не только гидролизовать ЭХС, но и синтезировать их. В последние годы установлено, что образование ЭХС происходит в микросомах энтероцитов и что этот процесс катализируется другим ферментом – ацил-КоА-холестерин-ацилтрансферазой:
АХАТ
ХС + Ацил-КоА ¾¾¾® ЭХС + КоА
Эффективность эстерификации ХС в энтероцитах имеет большое значение для его всасывания. Предложены препараты, угнетающие активность указанного фермента и , следовательно, уменьшающие всасывание ХС.
Таким образом, продукты расщепления пищевых жиров, образовавшиеся в полости кишечника и поступившие в его стенку, снова используются для ресинтеза жиров. Биологический смысл этого процесса сводится к тому, что в стенке кишечника синтезируются жиры, более специфичные для данного вида животного и отличающиеся от пищевого жира. В известной степени это обеспечивается тем, что в синтезе ТГ и ФЛ и в эстерификации ХС в кишечной стенке принимают участие, наряду с экзогенными (пищевыми), и эндогенные ЖК, доставляемые в клетки следующими путями : а) синтезированные заново в самих клетках или “модифицированные”, например, путем удлинения цепи; б) доставленные в клетки из кровеносного русла; в) синтезированные в печени и попавшие сначала в кишечник в составе ФЛ желчи, а затем проникшие в эпителиальные клетки кишечника в составе жировых мицелл. Кроме того , в клетках кишечника происходит своеобразное перераспределение общего пула ЖК, например, ЖК эндогенного происхождения может быть использована для эстерификации ХС как экзогенного , так и эндогенного происхождения; ЖК, ранее входившая в состав ФЛ, может быть использована для ресинтеза ТГ , и наоборот.
В заключении следует подчеркнуть, что ресинтезированные и вновь синтезированные в стенке кишечника липиды не поступают в чистом виде в кровь, а используются для образования особых, богатых триглицеридами , липид-белковых комплексов – ХМ и в таком виде всасываются сначала в лимфу, а затем в кровь [5, 1999].
Образование и обмен хиломикронов, значение.
Хиломикроны (ХМ) известны с 1774 г., когда английский врач У. Хьюсон обнаружил белесоватый вид крови при кровопускании и установил, что причиной этого является абсорбционная липемия. В 1920 г. С. Кейдж локализовал ХМ под микроскопом после приема жирной пищи, как “танцующие в сыворотки частицы, диаметром в несколько раз меньше эритроцитов” и дал им современное название [3, 2000].