Холестериновая угроза. Миф или реальность?

Ишемия и атеросклероз

В подавляющем большинстве случаев недостаток кровоснабжения различных органов является следствием ишемической болезни, которая в мире держит печальное лидерство среди причин, вызывающих смерть человека. Термин «ишемия» происходит от греческих слов ischo – «задерживаю» и haima – «кровь». Развитие этого заболевания обычно происходит следующим образом.

На внутренней поверхности кровеносных сосудов начинает откладываться жироподобное вещество холестерин. К холестерину присоединяются ионы кальция и некоторые находящиеся в плазме крови белки, в частности фибриноген и фибрин. Так образуется нечто вроде запруды – так называемая атероматозная бляшка . Артерии и вены людей, погибших от атеросклероза, буквально хрустят под хирургическими ножницами при вскрытиях, настолько их стенки пропитаны солями кальция. В норме же кровеносные сосуды должны быть гибкими и гладкими изнутри.

Порой атероматозных бляшек становится так много, что они буквально закупоривают сосуд. Клетки близлежащей области начинают «задыхаться» от недостатка питания и кислорода. Если это клетки сердца, то они подают сигналы тревоги – у человека возникают приступы внезапной боли в груди. Начинается стенокардия, которую в народе окрестили грудной жабой. Полная закупорка сосуда вызывает инфаркт.

Атеросклероз является причиной самых разных тяжелых заболеваний. Кроме ишемической болезни сердца он вызывает аневризму аорты и поражения сосудов мозга, которые ведут к ишемическому инсульту. В результате атеросклероза происходят нарушения периферического кровообращения, тяжелым следствием которого является гангрена конечностей. Атеросклероз – вовсе не болезнь конца XX и начала XXI вв. Во всех случаях, когда врачи в прошлом констатировали смерть людей от апоплексического удара или от «разрыва сердца», речь, в общем, шла о последствиях ишемической болезни, только раньше такой термин просто не употреблялся.

Первопричиной повреждений кровеносных сосудов является пресловутый холестерин. Пресловутый, потому что упоминание о нем можно обнаружить на упаковках многих пищевых продуктов – обычно пишут, что в продукте холестерина мало или вообще нет. Реклама и пропаганда медицинских знаний привели к тому, что люди, заботящиеся о своем здоровье, стараются придерживаться диеты с минимальным количеством этого природного жира.

Связь холестерина с атеросклерозом, казалось бы, удалось подтвердить ученым. В первой половине XX в. русский исследователь Н.Н. Аничков искусственно вводил кроликам холестерин, после чего у них развивались тяжелые формы атеросклероза. Позже японские ученые вывели даже специальную породу кроликов с генетическими нарушениями, у которых атеросклероз развивался наиболее быстро. Эти эксперименты в свое время широко дискутировались в прессе, породив теорию «холестериновой болезни», которая возникает от избытка жирной пищи и неизбежно приводит к поражению кровеносных сосудов.

Между тем, это очередной и, к сожалению, весьма распространенный современный миф. Ситуация, как всегда, сложнее, чем представляется на первый взгляд.

Совершенно необходимый холестерин

Формально, с химической точки зрения, холестерин является ненасыщенным спиртом, поэтому правильнее было бы называть это соединение холестеролом (так холестерин называют за рубежом). Молекула холестерина образована четырьмя кольцами из атомов углерода: три кольца содержат по 6 атомов углерода и одно – 5 атомов. К кольцам присоединяется небольшая цепочка, тоже состоящая из атомов углерода.

Молекула холестерина (холестерола) в виде химической формулы (А ) и схематического изображения (Б )

Холестерин – не посторонний гость, случайно попадающий в наш организм вместе с пищей. Он – необходимый компонент клеточных мембран, без него клетки вообще не могли бы существовать, поэтому холестерина в организме человека довольно много, в среднем около 140 г.

Особенно много мембран в нервной ткани. Там они, помимо прочего, играют роль своеобразных «чехлов», покрывающих отростки нервных клеток, по которым проходят нервные импульсы. Точно так же мы защищаем медные провода с помощью пластикового покрытия. В промышленности основной источник холестерина – спинной мозг убойного скота. В человеческом мозге, головном и спинном, холестерина также довольно много, около 20% от общего его количества в организме.

В теле человека холестерин является «сырьем» для производства стероидных гормонов, в частности, половых: прогестерона, тестостерона и эстрогена. Без холестерина невозможно образование витамина D, недостаток которого вызывает у малолетних детей рахит. Наконец, из холестерина в печени образуются желчные кислоты, которые необходимы для переваривания жиров.

Поскольку холестерин столь важен для нормальной жизни организма, поступление его с пищей дополняется непрерывным синтезом клетками нашего тела. Измерения и расчеты показывают, что только 1/3 всего необходимого холестерина наш организм получает с пищей, а 2/3 производятся клетками тела. Общее количество ежесуточно потребляемого организмом холестерина оценивается в 1,2 г. Его обычная, нормальная концентрация в кровяном русле составляет 0,5–1,0 мг/мл. Вот и сюрприз: оказывается, наш организм сам вырабатывает холестерин, которым так часто пугают диетологи.

Капсулы для холестерина

Больше всего холестерина (до 80%) синтезируется в печени. В нее же попадает и большая часть холестерина, поступающего с пищей. Этот факт легко объяснить. Как уже говорилось, в печени холестерин превращается в желчные кислоты. По протоку желчного пузыря в составе желчи они попадают в двенадцатиперстную кишку, где принимают участие в пищеварении. Выполнив свою миссию, желчные кислоты удаляются из кишечника вместе с непереваренными остатками. Следовательно, запас холестерина в печени должен постоянно пополняться. Не удивительно, что наш организм так бережно обращается с холестерином, находящимся в составе пищи. Зачем же добру пропадать?

Как доставить холестерин из кишечника в печень? Только по кровяному руслу. Однако при этом возникает одно препятствие. Плазма крови – это водный раствор белков и минеральных солей. Холестерин же, как и многие другие жироподобные вещества, не смачивается водой и не растворяется в ней. Следовательно, холестерин не будет растворяться в крови. Как же быть? Организм решает эту проблему весьма оригинально.

В клетках кишечника молекулы холестерина объединяются в группы примерно по 1500 штук и окружаются мембраной, молекулы наружного слоя которой водой смачиваются. Получаются этакие мембранные микрокапсулы диаметром всего около 22 нм, которые могут путешествовать по кровеносным сосудам, перенося внутри себя холестерин. Такие шарики называются липопротеидами низкой плотности (ЛПНП). Судя по названию, можно предположить, что в кровяном русле есть еще и липопротеиды высокой плотности (ЛПВП). Это действительно так, но о них речь пойдет чуть позже.

Клетки нашего организма окружают мембранной оболочкой не только холестерин, но и другие не растворимые в воде вещества, которые нужно транспортировать по кровеносной системе, например, жирорастворимые гормоны или витамины.

Кстати сказать, когда мы моем жирные руки с мылом, происходит нечто похожее на образование липопротеиновых шариков: молекулы мыла, с химической точки зрения похожие на молекулы клеточных мембран, окружают крошечные капельки и частички жира, и образовавшиеся комплексы смываются потоком воды.

Липопротеиновая частица низкой плотности (ЛПНП) в поперечном разрезе.
Структуру организует одна молекула белка

Как клетки получают холестерин?

Средняя продолжительность жизни ЛПНП в кровяном русле составляет около 2,5 суток. За это время до 75% из них захватываются клетками печени, а остальные 25% попадают в другие органы, например, в яичники и в семенники (где превращаются в половые гормоны), а также в активно делящиеся клетки (им нужен холестерин для строительства новых мембран).

Для того чтобы холестерин попал в печень, ее клетки должны «выхватить» ЛПНП из кровяного русла. Для этого на поверхности каждой частицы ЛПНП находится крупный сигнальный белок, а на поверхности клетки-захватчицы – соответствующий ему рецептор.

Клеточные рецепторы ЛПНП были открыты в 1973 г. в Научно-исследовательском медицинском центре Техасского университета. В 1985 г. изучавшие их американские исследователи Браун и Гольдштейн получили за это открытие Нобелевскую премию.

Общее количество рецепторов ЛПНП на поверхности одной клетки может достигать 40 тыс. и более. Рецепторы имеют высокое сродство к ЛПНП и прочно связывают их даже при концентрации 1 штука на 1 млрд молекул воды.

Концентрация холестерина в крови зависит не столько от интенсивности его поступления с пищей, сколько от скорости его захвата клетками с помощью соответствующих рецепторов.

Что же будет происходить, если количество ЛПНП с холестерином в крови резко увеличится? Другими словами, что творится в кровяном русле человека, который явно злоупотребляет мясной пищей (холестерин в растительных клетках тоже есть, но его там гораздо меньше, чем в клетках животных)?

Во-первых, клетки предусмотрительно уменьшают синтез своего собственного холестерина. Действительно, зачем стараться, если продукт интенсивно импортируется? Во-вторых, избыток холестерина начинает запасаться в клетках. Тоже понятно. Запас, как говорится, карман не тянет. Сегодня холестерина поступает много, завтра – мало, авось запас и пригодится. Обратите внимание – холестерин запасается именно в клетках, а не в кровяном русле! Следовательно, на кровоток такой запасенный холестерин влияния оказывать не может.

Наконец, в-третьих, при избытке холестерина в кровяном русле клетки начинают уменьшать количество рецепторов ЛПНП. Кстати, уменьшение количества таких рецепторов (почти в 10 раз) происходит и с возрастом. Это понятно. Клетки ребенка интенсивно делятся, поскольку он растет. Им надо гораздо больше строительного материала, чем взрослому человеку, у которого клеточные деления тоже происходят, но уже не так быстро.

Известно, что раковые клетки делятся быстро и бесконтрольно. Оказывается, у них отсутствует механизм угнетения синтеза собственного холестерина при избытке «внешнего». Тоже понятно: у раковых клеток с регуляцией внутренних процессов дело обстоит неважно, а строительного материала для мембран им надо много...

Казалось бы, уменьшение клеточных рецепторов ЛПНП должно способствовать увеличению концентрации холестерина в кровяном русле. Ведь клетки с меньшим числом рецепторов будут захватывать ЛПНП с холестерином вяло. Однако все обстоит не так просто. Например, зарегистрированы случаи, когда у некоторых вегетарианцев уровень холестерина в крови в несколько раз превышал норму. В то же время у людей, явно злоупотребляющих икрой, желтками яиц, животными жирами и блюдами из печени (то есть продуктами, богатыми холестерином), его уровень в крови был нормальным и никаких отклонений в состоянии сосудов обнаружить не удалось.

На количество холестерина в крови отдельного человека оказывает влияние множество факторов, таких как пол, возраст, характер питания, интенсивность работы желез внутренней секреции и, наконец, физическая активность. Существуют также сезонные изменения количества холестерина в крови – его больше зимой и меньше летом.

Избыток холестерина из кровяного русла удаляют уже упоминавшиеся липопротеиды высокой плотности – ЛПВП. Они буквально вылавливают «лишний» холестерин с поверхности клеток или из плазмы крови и переносят его в печень, где он разрушается. По некоторым данным ЛПВП даже растворяют холестериновые бляшки, уже возникшие в кровеносных сосудах.

Кстати сказать, рост концентрации ЛПВП в крови происходит при увеличении физических нагрузок на организм. Так что, как видите, при существовании такой надежной системы защиты существенно поднять уровень холестерина в крови за счет одной диеты очень сложно. Поэтому главной причиной возникающих по вине холестерина проблем остается работа именно клеточных рецепторов ЛПНП.

Схема связывания ЛПНП с белком-рецептором в нормальной (А ) и мутантной (Б ) с дефектными белками-рецепторами клетках

Холестериновые мутанты

В 1939 г. К.Мюллер, работавший в то время в Общественной больнице г. Осло (Норвегия), описал случай наследственной гиперхолестеринемии – врожденного нарушения метаболизма, который вызывал стойкое и очень высокое содержание холестерина в крови больных. К 35 годам у них совершенно неизбежно возникали сердечные приступы, развивавшиеся на фоне прогрессирующей стенокардии. Позже выяснилось, что такое нарушение регистрируется в среднем у каждого пятисотого взрослого человека. В чем тут дело, стало ясно лишь в 1960-х гг. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, надо вспомнить основы генетики.

Клеточный рецептор ЛПНП – белок. Первичная структура всех белков записана в генах. Поскольку у человека диплоидный набор хромосом, информация о любом белке записана в генах дважды: один ген находится в отцовской хромосоме, другой – в материнской.

Чаще всего в случае наследственной гиперхолестеринемии поврежден один из двух генов, кодирующих белок-рецептор ЛПНП. Ученые обнаружили по меньшей мере пять мутаций, которые могут полностью приводить в негодность рецептор ЛПНП. Таким образом, у людей с наследственной гиперхолестеринемией половина всех рецепторов ЛПНП просто не работает. Другая половина работает, поскольку ген, находящийся в другой хромосоме, нормальный.

Не удивительно, что у таких людей холестерин поглощается клетками менее интенсивно, и поэтому с возрастом у них неизбежно развиваются ишемическая болезнь сердца и атеросклероз. В их кровяном русле «мембранные шарики» с холестерином циркулируют в среднем вдвое дольше, чем у здоровых людей. Люди с поврежденным геном рецептора ЛПНП обязательно заболеют атеросклерозом, даже если будут строгими вегетарианцами и не будут получать холестерин вместе с пищей. Им приходится принимать лекарства-липостатики , которые снижают уровень холестерина в крови.

Среди 60-летних пациентов с ишемической болезнью сердца у каждого двадцатого болезнь вызвана дефектами в гене, кодирующем рецептор. Кстати сказать, у выведенной японцами породы кроликов с быстро развивающимся атеросклерозом тоже поврежден один из двух генов, кодирующих рецептор ЛПНП.

А что произойдет, если у человека повреждены оба гена, кодирующие рецепторы ЛПНП? Такие люди встречаются с частотой один на миллион. С вероятностью 25% дети с двумя дефектными генами рецепторов ЛПНП могут родиться от пары родителей, у каждого из которых поврежден один из генов. По статистике одна такая пара встречается на 250 тыс. заключаемых браков.

Как существуют люди, у которых вообще нет нормальных клеточных рецепторов холестерина, совершенно непонятно. Уровень холестерина в крови у них в 6 раз выше нормы. Обычно такие несчастные начинают страдать от сердечных нарушений уже к 20 годам.

Транспорт ЛПНП в клетку и деградация их в лизосоме до холестерола

Краткие выводы

Итак, повышенное содержание холестерина в крови действительно может провоцировать развитие атеросклероза, однако оно главным образом зависит не от диеты. На уровень холестерина в кровяном русле оказывают влияние соотношение ЛПНП и ЛПВП, а также скорость захвата холестерина клетками. На этом фоне факторами, провоцирующими увеличение концентрации ЛПНП, являются ожирение и малоподвижный образ жизни, диабет у взрослых, заболевания щитовидной железы, хроническая почечная недостаточность, желчекаменная болезнь, курение и неумеренное употребление алкоголя.

Обнаруживается во всех тканях и жидкостях организма как в свободном состоянии, так и в виде эфиров с жирными кислотами, преимущественно с линолевой (около 10% всего холестерина). Синтез холестерина происходит во всех клетках организма. Основными транспортными формами в крови являются α‑, β‑ и преβ‑липопротеины (или, соответственно, липопротеины высокой, низкой и очень низкой плотности). В плазме крови холестерин находится главным образом в форме сложных эфиров (60‑70%). Эфиры образуются либо в клетках в реакции катализируемой ацил-КоA-холестерин-ацил­трансферазой, использующей в качестве субстрата ацил‑КоA, либо в плазме в результате работы фермента лецитин-холестерин-ацил­трансферазы , осуществляющей перенос жирной кислоты со второго атома углерода фосфатидилхолина на гидроксильную группу холестерина. В плазме крови главными источниками холестерина и фосфатидилхолина для реакции служат липопротеины высокой и низкой плотности, этим путем образуется большая часть эфиров холестерина плазмы.

Для определения содержания холестерина в крови используют следующие методы:

1. Титрометрические.
2. Гравиметрические.
3. Нефелометрические.
4. Тонкослойная и газожидкостная хроматография.
5. Полярографические методы, позволяют определять общий и свободный холестерин в присутствии ферментов холестеролоксидаз и холестеролэстераз.
6. Флюориметрия по реакции с о ‑фталевым альдегидом и другими реактивами.
7. Ферментативные методы - определение протекает в одной пробирке, но в несколько этапов: ферментативный гидролиз эфиров холестерина, окисление холестерина кислородом воздуха с образованием холест‑4‑ен‑3‑ола и перекиси водорода. В качестве ферментов применяются холестеролоксидаза, холестеролэстераза, пероксидаза, каталаза. Ход реакции можно регистрировать:

• спектрофотометрически по накоплению холестенола.
• по убыли кислорода в среде.
• по изменению окраски раствора, в качестве хромогенов - индикаторов протекания реакций - используются 4‑гидроксибензоат, 4‑амино­феназон, 4‑аминоантипирин.

Все эти методы весьма специфичны и хорошо воспроизводимы.

1. Колориметрические методы, в основе которых лежат следующие цветные реакции:

• реакция Биоля‑Крофта с использованием персульфата калия, уксусной и серной кислоты и с появлением красного окрашивания.
• реакция Ригли, базирующаяся на взаимодействии холестерина с реактивом, в составе которого имеются метанол и серная кислота.
• реакция Чугаева, в которой появляется красное окрашивание после реакции холестерина с ацетилхлоридом и хлористым цинком.
• реакция Либермана‑Бурхарда, при которой холестерин окисляется в сильно кислой абсолютно безводной среде с образованием сопряженных двойных связей. В результате образуется соединение холестагексаена с концентрированной серной кислотой изумрудно‑зеленого цвета с максимумом абсорбции при 410 и 610 нм. Особенностью этой реакции является отсутствие стабильности окрашивания. В литературе можно встретить разное соотношение ингредиентов в реактиве Либерман-Бурхарда: чем выше содержание уксусного ангидрида, тем с большей скоростью протекает реакция. Протеканию реакции способствуют сульфосалициловая, паратолуенсульфоновая, диметилбензол‑сульфоновая кислоты. С эфирами холестерина реакция идет медленнее, чем со свободным холестерином, скорость возрастает при повышении температуры, свет оказывает разрушающее воздействие на продукты реакции. Все методы, основанные на реакции Либерман-Бурхарда, подразделяются на прямые и непрямые:

• реакция Калиани‑Златкиса‑Зака, заключающаяся в появлении красно‑фиолетового окрашивания раствора при окислении холестерина хлорным железом в уксусной и концентрированной серной кислотах. Эта реакция в 4‑5 раз чувствительнее, чем реакция Либерман‑Бурхарда, но менее специфична.

Унифицированными методами являются колориметрические методы Илька и Калиани-Златкис-Зака.

в сыворотке крови методом Илька

Принцип

Основан на реакции Либерман‑Бурхарда: в сильно кислой среде в присутствии уксусного ангидрида происходит дегидратация холестерина с образованием окрашенного в зеленовато‑синий цвет бисхолестадиенилмоносульфоновой кислоты.

Нормальные величины

Определение количества общего холестерина
в сыворотке крови методом Златкис‑Зака

Принцип

Свободный и эфирносвязанный холестерин окисляется хлорным железом в присутствии уксусной, серной и фосфорной кислот с образованием ненасыщенных продуктов, окрашенных в фиолето‑красный цвет.

Нормальные величины

Определение содержания общего холестерина
ферментативным методом по набору "Новохол"

Принцип

Основан на использовании сопряженных ферментативных реакций, катализируемых: 1) холестеролэстеразой, катализируещей гидролиз эфиров холестерина до свободного холестерина; 2) холестеролоксидазой, катализирующей превращение холестерина в холестенон с образованием перекиси водорода; 3) пероксидазой, катализирующей в присутствии фенола окисление перекисью водорода 4‑аминоантипирина с образованием окрашенного продукта розово‑малинового цвета.

Нормальные величины

Влияющие факторы

Завышение результатов при колориметрических методах исследования происходит при высоком содержании в пробе билирубина, гемоглобина, витамина A; при ферментативном методе - оксикортикостероидов и применении антикоагулянтов (фторидов, оксалатов).

Сыворотка

Существенное повышение содержания холестерина отмечается при гиперлипопротеинемии IIa типа (семейная гиперхолестеринемия), IIb и III типа (полигенная гиперхолестеринемия, семейная комбинированная гиперлипидемия), умеренное повышение наблюдается при гиперлипопротеинемии I, IV, V типа, а также заболеваниях печени (внутри‑ и внепеченочный холестаз), заболеваниях почек, злокачественных опухолях поджелудочной железы, гипотиреозе, заболеваниях сердечно‑сосудистой системы, беременности, сахарном диабете.

Снижение выявляется при гипертиреозе, циррозе печени, злокачественных опухолях печени, гипопротеинемии и аb‑липопротеинемии.

Спинномозговая жидкость

Накопление холестерина выявляется при менингите, опухоли или абсцессе мозга, кровоизлияниях в мозг, при рассеяном склерозе.

Снижение значений обнаруживается при церебральной и кортикальной атрофии.

Определение концентрации свободного и
этерифицированного холестерина в сыворотке крови

Свободный холестерин способен образовывать с дигитонином, томатином, пиридинсульфатом труднорастворимые соединения. Чаще всего применяют водно‑спиртовый или изопропаноловый раствор дигитонина.

Принцип

Холестерин экстрагируют из сыворотки с помощью изопропилового спирта, экстракт делят на две части, в одной определяют содержание общего холестерина. В другой порции экстракта свободный холестерин осаждают дигитонином, супернатант отбрасывают, а осадок растворяют и определяют содержание свободного холестерина любым методом. Содержание этерифицированного холестерина рассчитывают как разницу между общим и свободным.

Нормальные величины

Клинико‑диагностическое значение

Коэффициент этерификации холестерина является важной функциональной пробой печени. Снижение коэффициента пропорционально снижению функции печени: острый и обострения хронического гепатита, механическая желтуха, цирроз печени. Степень этерификации также зависит от активности сывороточного фермента лецитин-холестерин-ацил-трансферазы, поэтому хранение пробы при комнатной температуре может изменить соотношение между свободной и этерифицированной фракцией холестерина.

Определение содержания α‑холестерина

Принцип

Разделение α‑ и β‑липопротеинов основано на избирательной способности липопротеинов очень низкой и низкой плотности образовывать нерастворимые комплексы с гепарином в присутствии двухвалентных катионов Mn 2+ . Липопротеины высокой плотности при этом остаются в надосадке, где определяют содержание α‑холестерина любым способом.

Определение α‑холестерина используется для расчета индекса атерогенности :

Нормальные величины

Клинико‑диагностическое значение

Возрастание концентрации α‑холестерина клинически не значимо, наблюдается при доброкачественных состояниях. Снижение содержания α‑холестерина свидетельствует об угрозе атеросклероза.

Возрастание индекса атерогенности до 4 и более наблюдается при ишемической болезни сердца и атеросклерозе.

– это жизненно необходимое соединение для организма. Он является субстратом для гормона прогестерона, эстрогена, тестостерона, гормонов надпочечников (альдостерона, кортизола), участвует в одном из направлений метаболизма витамина Д, а также используется для построения мембран и клеточных стенок.

Холестерол, с точки зрения биохимии, — это органический липофильный спирт, который не растворяется в воде. Рассмотрим, чем характерна химическая формула холестерина и какие особенности и стадии выделяют в процессе его биосинтеза.

Холестерин относится к группе стероидов. Является одним из главных стероидов в макроорганизме человека, определяет активность обмена липидов. По своей структуре это твердое кристаллическое бесцветное вещество, не растворяющееся в воде. Лабораторной единицей измерения в периферической крови является ммоль/л.

Химическая формула (она же брутто-формула) холестерина — C27H46O.

Молекулярная масса — около 387 г/моль.

Структурная форма выглядит следующим образом:

Структурная формула холестерола с нумерацией атомов в молекуле

Одна из основных особенностей молекулы холестерола – способность связываться с другими соединениями, образовывая комплексы молекул. Такими соединениями могут быть кислоты, амины, протеины, холекальциферол (предшественник витамина Д3), соли и прочие. Данное свойство обусловлено характерным строением молекулы холестерола и его высокой активностью в процессах биохимии.

Биосинтез холестерина

Весь холестерин в человеческом макроорганизме подразделяется на экзогенный и эндогенный. Экзогенный составляет около 20% от общего показателя и поступает в организм с продуктами питания. Эндогенный холестерол синтезируется непосредственно в организме. Его производство синхронно происходит в двух локализациях. В кишечнике специфическими клетками энтероцитами формируется около 15% вещества, а порядка 50% эндогенного холестерина вырабатывается в печени, где в дальнейшем связывается с белками, образует комплексы в виде липопротеидов и выходит в периферический кровоток. Небольшая часть также отправляется на синтез триглицеридов – эфиров жирных кислот и глицерина, которые соединяются с холестеролом.

Синтез холестерола – сложный и энергозатратный процесс. Необходимо больше 30 последовательных реакций липидной трансформации, чтобы в результате образовалась холестериновая молекула. Схематически, все эти превращения можно сгруппировать в шесть стадий процесса синтеза холестерола.

1. Биосинтез мевалоната. Состоит из трех реакций. Первые две из них являются реакциями кетогенеза, а третью реакцию катализирует фермент ГМГ-SКоА редуктаза, под действие которой образуется первый предшественник холестерина – мевалоновая кислота. Механизм действия большинства гиполипидемических препаратов, в особенности статинов, направлен именно на это звено биосинтеза. Путем воздействие на ферментативную активность редуктаз, можно частично управлять холестериновой трансформацией.
2. Биосинтез изопентенилпирофосфата. Три фосфатных остатка присоединяются к полученной мевалоновой кислоте. После этого она проходит процессы декарбоксилирования и дегидрирования.
3. На третьем этапе происходит слияние трех изопентенилпирофосфатов, которые превращаются в фарнезилдифосфат.
4. Из 2-х остатков фарнезилдифосфата образуется новая молекула – сквален.
5. Линейный сквален проходит ряд реакций циклизации и трансформируется в ланостерол.
6. От ланостерина отщепляются избыточные метильные группы, соединение проходит ступень изомеризации и восстановления, в результате которых образуется молекула холестерина.

Кроме активного фермента ГМГ-КоА редуктазы, в реакциях биосинтеза принимают участие инсулин, глюкагон, адреналин и специальный белок-переносчик, который связывает метаболиты на разных этапах.

Эфиры холестерола

Эстерификация холестерина – это процесс связывания с ним жирных кислот. Запускается он либо для переноса молекулы холестерола, либо для трансформации его в активную форму.

В данных превращениях важную роль играет лецитин – он присоединяется к молекуле холестерина и под действием фермента лецитин-холестерол-ацил-трансферазы образует эфиры лизолейцин и холестерид . Таким образом, реакция эстерификации – это процесс, направленный на снижение количество свободного холестерола в кровотоке. Полученные эфиры тропны к «хорошим» липопротеидов высокой плотности и легко к ним присоединяются. Образование эфиров холестерина – часть защитного антиатеросклеротического механизма.

Холестерин – очень важное для макроорганизма соединение, которое принимает не только участие в обмене липидов, но и в процессах транcформации биологически активных веществ и синтезе мембран клеток. Молекула данного вещества проходит сложный цикл превращений из более чем 30 реакций, которые регулируются и контролируются ферментативной и гуморальной системами.

Изменения в одном из звеньев биосинтеза может стать индикатором патологии со стороны внутренних органов и систем – печени, щитовидной и поджелудочной желез. Следует проводить профилактические обследования и скрининговые липидограммы, чтобы вовремя выявить патологический процесс.

Расчет холестерина содержит несколько важных показателей – ЛПВП, ЛПНП и уровень триглицеридов. Изменение этих составляющих и общего уровня холестерина может свидетельствовать о развитии сердечно-сосудистых заболеваний, в т.ч. атеросклероза, острых вирусных инфекций, болезней суставов, диабета и пр.

Стоит отметить, что холестерин является органическим соединением, которое присутствует в клеточной мембране практически всего живого на Земле, помимо прокариотов, грибов и растений.

Почти 80% холестерина (холестерола) продуцируется организмом, а именно почками, печенью, половыми железами и надпочечниками. Остальные 20% поступают извне вместе с пищей. Поэтому в результате несбалансированного питания уровень холестерола может значительно изменяться.

Значение холестерина для организма

В далеком 1769 году ученыйП. де ла Саль открыл органическое соединение белого цвета, очень похожее по своим свойствам на жир. В тот момент он не знал о существовании холестерина.

Лишь в 1789 году благодаря труду А. Фуркруа удалось добыть вещество в чистом виде, а ученый М. Шеврель дал современное название «холестерин».

Холестерол невозможно растворить в воде. Но вещество достаточно хорошо расщепляется в органическом растворителе или жире.

Существует несколько форм органического вещества:

• Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), или «хороший» холестерин. Отвечают за транспортировку липидов в клетки, сердечную мышцу, сосуды, артерии печени и мозга, где будет происходить дальнейший синтез желчи. После этого «хороший» холестерол расщепляется и выводится из организма.
• Липопротеины низкой плотности (ЛПНП), или «плохой» холестерин. Отвечают за транспортировку липидов из печени во все клеточные структуры организма. При избытке липидов происходит их накопление на внутренних стенках артерий, что способствует образованию атеросклеротических бляшек.
• Триглицериды, или нейтральные липиды. Это производные жирных кислот и глицерина, которые соединяются с холестеролом для формирования жиров крови. Триглицериды являются энергетическим источником для организма.

Холестерин – это жизненно важное соединение для человеческого организма.

При нормальном его количестве обеспечиваются такие функции:

1. Работа центральной нервной системы. Холестерин входит в состав оболочки нервных волокон, что защищает их от повреждений. Вещество также улучшает проводимость нервных импульсов.
2. Выведение токсинов и оказание антиоксидантного действия. ЛПВП защищают эритроциты (красные кровяные тельца) от негативного влияния различных токсинов. Их антиоксидантная функция заключается в повышении иммунитета.
3. Выработка витаминов и гормонов. Благодаря ЛПВП производятся жирорастворимые витамины, стероидные и половые гормоны. Холестерол участвует в продуцировании витамина D и К, тестостерона, эстрогена, кортизола и альдостерона.
4. Регулирование проницаемости клеток. «Хороший» холестерин транспортирует биологически активные соединения через клеточную мембрану.

Помимо этого осуществляется профилактика злокачественных новообразований. При наличии доброкачественных опухолей ЛПВП препятствуют их озлокачествлению.

Определение уровня холестерина

Уровень сахара

Липидограмма (тест на уровень холестерина) назначается при сердечно-сосудистых патологиях, повышении артериального давления, подозрении на диабет, печеночной или почечной дисфункции, а также при проведении скрининговых обследований. К такомуисследованию необходимо правильно подготовиться.

За 9-12 часов до сдачи анализа нельзя ничего есть или пить (речь идет о кофе, чае, алкоголе и прочих напитках). В этот период можно пить только воду. В случае приема медикаментозных средств данный вопрос нужно обсудить с врачом, ведь они могут повлиять на результаты исследования.

Рекомендуется сдавать анализ на холестерин у своего семейного врача. Специалист уже знает семейный анамнез, артериальное давление, сопутствующие патологии и индивидуальные особенности организма. При положительном результате он сможет разработать эффективную схему лечения.

Рассчитывают холестерин по таким показателям, как ЛПВП, ЛПНП и триглицериды. Для этого производится забор капиллярной крови натощак. Норма холестерола в крови в зависимости от пола пациента представлена в таблице.

Даже высокая концентрация общего холестерина не всегда говорит о каких-либо патологиях. Она может быть обусловлена повышенным содержанием ЛПВП. Интересен тот факт, что у некоторых женщин уровень ЛПВП может повышаться в результате воздействия эстрогена.

Коэффициент холестеринового отношения подсчитывают следующим образом: общий холестерин делят на показатель ЛПВП. Например, общее содержание холестерола равно 10 ммоль/л, а уровень ЛПВП – 2 ммоль/л, тогда холестериновое отношение составляет 5:1.

О чем говорит отклонение от нормы?

Если формула расчета холестерина показала значения больше или меньше диапазона 3,61-5,25 ммоль/л, это может свидетельствовать о развитии серьезных заболеваний.

Если индекс общего холестерина намного ниже нормы, возможно пациент страдает острыми вирусными инфекциями; хроническими заболеваниями легких; умственными отклонениями; различными болезнями суставов.

Следует отметить, что когда человек голодает или соблюдает диету, содержащую большое количество полиненасыщенных аминокислот, его уровень холестерола часто падает ниже нормы. Это также может быть вызвано приемом некоторых препаратов, которые сжигают холестерин.

Превышение нормы может указывать на присутствие таких заболеваний или состояний:

• атеросклероз;
• печеночная дисфункция;
• почечная недостаточность;
• инсулиннезависимый диабет;
• новообразования поджелудочной или простаты;
• ишемическая болезнь сердца;
• алкогольная интоксикация;
• период беременности;
• развитие подагры;
• несбалансированное питание.

Наиболее частым следствием нарушения липидного обмена, когда происходит снижение ЛПВП и повышение ЛПНП, является развитие атеросклероза.

Атеросклероз – это патология, при которой наблюдается закупоривание артерий холестериновыми бляшками более чем наполовину. Данный процесс со временем влечет за собой сужение просветов сосудов и снижение их эластичности.

Самым опасным итогом прогрессирования заболевания является поражение аорты и сосудов головного мозга. Также увеличиваются шансы тромбозов, инфаркта, инсульта и ишемической болезни сердца.

Стоит отметить, что большую опасность для здоровья человека несут производные холестерина – оксистеролы.

В большом количестве они содержатся в жирной молочной продукции, яичных желтках, жирном мясе и рыбе.

Профилактика нарушения липидного обмена

К факторам риска нарушения липидного обмена и развития атеросклероза относятся генетика, хронические патологии, избыточная масса тела, малоактивный образ жизни, вредные привычки и несбалансированное питание.

Вконтакте

Одноклассники

холестерол) - это жироподобное вещество, которое жизненно необходимо человеку. Он входит в состав оболочек всех клеток организма, много холестерина в нервной ткани (на 60% мозг состоит из жировой ткани), из холестерина образуются многие гормоны.

У большинства людей слово «холестерин» ассоциируется со словом «атеросклероз ». Но холестерин – необходимое для жизни человека вещество, которое содержится в каждой клетке нашего организма.

Из биографии холестерина

В 1769 году Пулетье де ла Саль получил из желчных камней плотное белое вещество («жировоск»), обладавшее свойствами жиров. В 1815 году Мишель Шеврёль, окрестил это соединение холестерином («холе» - желчь, «стерин» - жирный).

В 1859 году Марселен Бертло доказал, что холестерин принадлежит к классу спиртов и, следовательно, в соответствии с химической номенклатурой, его следует называть холестеролом. На Западе его так и называют.

Холестериновую теорию первым предложил в начале ХХ века русский ученый Н. Н. Аничков. В ХХ веке за работы по изучению холестерина было присуждено13 Нобелевских премий.

Роль холестерина в организме

Какой же холестерин для нас жизненно необходим, а какой можно считать заклятым врагом человека?

Роль холестерина в организме человека огромна и разнообразна.

Холестерин входит в состав половых гормонов, содержится в мозге. Он играет важнейшую роль в деятельности организма, но бывают ситуации, когда холестерин из друга превращается в опасного врага.

ВОЗ рекомендует здоровым людям потреблять в сутки не более 0,3 г холестерина. Такое количество содержится, примерно, в 1 л молока 3-процентной жирности, 300 г вареной курицы, 200 г свинины, 150 г сырокопчёной колбасы, 50 г говяжьей печени или в полутора куриных яйцах. А мы в среднем съедаем 0,43 г холестерина, то есть почти на 50% больше нормы.

Низкий уровень холестерина у будущих матерей может привести к преждевременным родам.

В 1991 году американский медицинский журнал «The New England Journal of Medicine » опубликовал статью профессора Фреда Керна, авторитетного в США специалиста по гастроэнтерологии. Называлась она «Нормальный уровень холестерина в плазме крови у 88-летнего мужчины, который съедает 25 яиц в день». Главный герой этой статьи съедал ежедневно по 25 яиц на протяжение 15 лет. То есть ежедневно он потреблял холестерина в 20 раз больше рекомендуемых количеств и при этом был совершенно здоров. Содержание холестерина в его крови было в пределах нормы.

Ученые постарались выяснить, куда же исчезает избыток холестерина. Оказалось, лишний пищевой холестерин снижал синтез холестерина в печени мужчины на 20%. А у некоторых людей пищевой холестерин в кишечнике всасывается плохо и удаляется из организма вместе с остатками непереваренной пищи.

Французский парадокс! У жителей Франции, традиционно потребляющих жирную, богатую холестерином пищу, значительно реже, чем у других европейцев, наблюдаются сердечно-сосудистые заболевания. Причиной этого считается умеренное потребление красных сухих вин.

В обиходе мы привыкли делить холестерин на «хороший» и «плохой». Но на самом деле он никакой, а станет ли хорошим или плохим, зависит от его «окружения». Дело в том, что самостоятельно путешествовать по организму он не может и делает это исключительно в компании с жирами и транспортными белками . Такие соединения называют липопротеидами. Бывают они нескольких видов. И у всех одинаковая форма – шар. А вот размеры, плотность и состав разные. Самые маленькие – липопротеиды высокой плотности (ЛПВП). Вот их и называют «хорошим холестерином». А липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) и очень низкой плотности (ЛПОНП) -- «плохие». То есть чем меньше плотность этих соединений, тем больше размер. И это деление связно с различным участием липопротеидов в развитии атеросклероза .

Атеросклероз и холестерин

– процесс, лежащий в основе большинства заболеваний системы кровообращения (ИБС , инфаркт миокарда , тромбоз , инсульт мозга , гангрена нижних конечностей и др.). Смертность сердечно-сосудистых заболеваний уже давно занимает первое место в мире и, несмотря на все достижения медицины, эта печальная статистика остается неизменной.

Считается, что виновен в этом повышенный уровень холестерина, который откладывается на стенках сосудов в виде бляшек, затрудняя кровоток. Но будем помнить, что развитию атеросклероза способствует большое содержание плохого холестерина. А хороший, наоборот, очищает сосуды от него.

Все же связь повышенного уровня холестерина и атеросклероза неоднозначна: с одной стороны увеличение содержания холестерина в плазме крови считается бесспорным фактором риска атеросклероза , с другой стороны атеросклероз часто развивается у людей с нормальным уровнем холестерина. В действительности высокий уровень холестерина является лишь одним из многочисленных факторов риска атеросклероза (ожирение , курение , диабет , гипертония). Наличие этих факторов у людей с нормальным уровнем холестерина потенцирует негативное влияние свободного холестерина на стенки сосудов и тем самым приводит к образованию атеросклероза при более низких концентрациях холестерина в крови.

Существует также иной взгляд на проблематику холестерина. Холестерин как «ремонтный» материал скапливается в местах микроповреждений сосудов и блокирует эти повреждения, выполняя гомогенную лекарственную роль. Именно поэтому атеросклероз наблюдается у людей с нормальным уровнем холестерина. У людей с повышенным уровнем проблема появляется быстрее, плюс, наличие повышенного уровня холестерина проще статистически связать с атеросклерозом , что и было сделано в начале исследований, из-за чего холестерин был объявлен виновником всех бед. Поэтому же, просто снижение уровня холестерина само по себе не решает всех проблем с сосудами. Недостаток холестерина в таком случае может явиться причиной кровоизлияний. Требуется дальнейшее изучение причин, вызывающих повреждения сосудов и разработка методов их лечения.

30 марта 2010 г. ведущие специалисты, академики РАМН представили первое фундаментальное исследование в России, результатом которого стал Национальный научный доклад «Все о холестерине».

Жиры тоже бывают разные

Американские исследователи из Коннектикута выдвинули гипотезу о связи между низким уровнем холестерина и предрасположенностью людей к жестокому поведению и насилию.

Уровень холестерина в крови в большей степени зависит не только от его количества в пище, но и от количества и качества содержащихся в ней жиров . Некоторые жиры просто необходимы человеку, потому что снижают уровень плохого холестерина, повышая количество хорошего. Это мононенасыщенные жиры. Они есть в миндале , авокадо , орехах кешью , натуральном ореховом и оливковом маслах , фисташках, кунжутном масле и его семенах. От них не стоит отказываться.

В кукурузном масле, семечках тыквы и подсолнечника содержатся полиненасыщенные жиры. Они не засоряют артерии вредными отложениями. От них тоже можно не отказываться, но и не усердствовать с их избытком.

Есть еще одна потенциально опасная группа жиров – трансжиры. Основная их часть производится искусственно из жидких растительных масел - особым способ их обрабатывая, получают твердые масла, то, что мы привыкли называть маргарином. Транс-жиры увеличивают уровень плохого холестерина в крови, одновременно снижая уровень хорошего. К сожалению, большинство жиров, применяемых в производстве кондитерских изделий, выпечки, полуфабрикатов - как раз из этой группы.

Уровень холестерина и возраст

Уровень холестерина у величивается с возрастом. Для новорожденных это - 1,3-2,6 ммоль/л, для малышей от года до двух - 1,8-4,9 ммоль/л, для детей от двух до четырнадцати лет - 3,7-5,2 ммоль/л, для взрослых - 3,9-5,2 ммоль/л. Если в крови взрослого человека содержится от 5,2 до 6,5 ммоль/л холестерина, врачи говорят о незначительном отклонении от нормы; от 6,6 до 7,8 ммоль/л - отклонение умеренное; выше 7,8 ммоль/л - это уже тяжелая гиперхолестеринемия. Болезнь, которую надо непременно лечить.

Начинать следить за уровнем холестерина врачи рекомендуют лет с 20–25. Но если в семье у кого-то из старших ее членов высокий уровень холестерина, то детям надо контролировать его с подросткового возраста.

Женщины детородного возраста защищены от атеросклероза природой: женские половые гормоны препятствуют отложению холестерина на стенках сосудов. Но во время менопаузы уровень холестерина обычно повышается. А с ним увеличивается риск сердечно-сосудистых заболеваний.

А еще холестерин важен для образования серотонина – вещества, участвующего в передаче нервных импульсов. Если серотонина образуется мало, человеку грозит депрессия . Ученые сравнивали уровни холестерина у 149 больных с депрессией , госпитализированных после попытки суицида, 149 пациентов с депрессией , не пытавшихся совершить суицид, и у 251 здорового человека из группы контроля. И пришли к выводу, что при низком холестерине риск самоубийства возрастает. Так что добиваться снижения его уровня до нуля тоже не стоит – в организме, как правило, ничего лишнего не бывает.

Анализ на холестерин

Важный анализ - липидограмма, или жировая формула крови, он же – анализ на холестерин. О чем говорит этот анализ и почему важно знать его значения?

Общий холестерин (или холестерол). В норме этот показатель не должен превышать 5,5 ммоль/л.

Чем опасен высокий уровень холестерина?

Начнем с того, что в норме холестерин присутствует в организме. Холестерин выполняет роль транспортной молекулы, или перевозчика жиров. Он перетаскивает жир либо внутрь сосуда, либо из сосуда. Но когда его концентрация превышает определенный допустимый уровень, он откладывается в сосудах. Формируются атеросклеротические бляшки. Говоря простым языком, сосуды забиваются.

Это опасно следующим состоянием: когда в стенке сосуда скапливается большое количество жидкого холестерина, появляется небольшой надрыв, на место которого устремляются тромбоциты и эритроциты. Так формируется тромб. Сосуд перекрывается: может возникнуть инфаркт миокарда, инсульт или гангрена конечности.

Триглицериды (ТГ). Норма для мужчин – до 2 ммоль/л, для женщин – до 1,5 ммоль/л.

Триглицериды – это жиры, которые накапливаются в организме, а когда нужна энергия, триглицериды выходят из жировой ткани и поступают к мышцам, которые их сжигают. Если жиры не тратятся, формируются жировые отложения внутри живота, на бедрах и т.д. Развивается ожирение.

Соотношение ЛПВП и ЛПНП подсчитывается при анализе. Получается итоговая формула риска атеросклероза. Если ЛПНП больше, то они оседают на стенках сосудов, окисляются, так формируется атеросклеротическая бляшка. Когда у нас преобладают ЛПВП, то они отправляются к печени и там утилизируются.

Помните, что плохой холестерин не берется из ниоткуда, он поступает в ваш организм с пищей. Не ешьте что попало, выбирайте овощи и фрукты вместо жирных продуктов, и тогда вы проживете долгую и счастливую жизнь без атеросклероза.

Лечение нарушений обмена холестерина

Здоровый образ жизни: снижение избыточного веса, регулярные упражнения и диета с низким содержанием насыщенных жиров и низким уровнем холестерина.

Лекарственные препараты, которые уменьшают уровни «плохого» холестерина, назначаются, когда положительные изменения образа жизни не оказывают существенного влияния на уровни «плохого» холестерина.

Наиболее эффективные и широко используемые препараты для уменьшения уровня «плохого» холестерина - это статины. Исследования показали, что статины могут снизить уровни «плохого» холестерина и тем самым предотвратить инфаркт и инсульт. Другие препараты, которые используются для снижения уровня «плохого» холестерина, включают: поликозанол, никотиновую кислоту (ниацин, ниацин+ларопипрант), ингибитор абсорбции холестерина в кишечнике - эзетимиб (зетия, эзетрол), комбинации (инеджи, виторин), фибраты, как, например, гемфиброзил (лопид) и смолы, как, например, холестирамин (квистран).

И напоследок три простых совета:

01 Отказываться от жиров совсем нельзя – это источник энергии, строительный материал для клеточных мембран, защитный материал;

02 Американская ассоциация сердца отмечает, что количество калорий, получаемых из жиров, не должно превышать 30% от суточной нормы (для горожан, не занимающихся физическим трудом, это примерно 600-800 ккал);

03 Есть необходимо только натуральные жиры . Помните: самые полезные жиры те, что остаются жидкими при комнатной температуре.

Все эти препараты должен назначать специалист. Самолечение недопустимо!