Липолиз и липогенез. Значение

Классический механизм формирования ожирения предусматривает повышение способности к образованию жира и его отложению в жировой ткани, в основном в «жировых депо», и затруднение мобилизации жира из тканей . Повышенное накопление жира в организме осуществляется за счет не столько экзогенно вводимых и эндогенно образуемых жиров, сколько углеводов. Активация циклов обмена веществ, способствующих новообразованию жиров из углеводов, при ожирении преимущественно выражена в жировой ткани. Естественно, она должна занять центральное место среди патогенетических механизмов тучности.

Жировая ткань у здорового человека составляет до 20% массы тела, но у тучного субъекта может достигать 40- 50%, а в отдельных случаях возрастать до 70%. Большую часть жировой ткани составляют триглицериды (70-90%). Жировая ткань в норме не является простым депо жира. Она обладает высокой метаболической активностью. В ней непрерывно совершаются интенсивные процессы обмена веществ, такие как синтез и гидролиз липидов: синтез жирных кислот, в том числе из углеводов, их эстерификация в триглицериды или нейтральный жир, его депонирование и расщепление с образованием жирных кислот, использование последних для энергетических целей. У здорового человека процессы липогенеза и липолиза уравновешены. Синтез жира обеспечивают два метаболических цикла - гликолитический и пентозный.

По гликолитическому пути осуществляется синтез глицерина из глюкозы через стадию образования α-глицерофосфата. Свободный глицерин в жировой ткани используется для синтеза триглицеридов. Стадии пентозного цикла включают образование пировиноградной кислоты из моносахаридов и глюкогенных аминокислот, декарбоксилирование с последующим образованием ацетил-КоА. Ацетил-КоА при участии аденозинтрифосфата (АТФ) и НАДФ-Н2 конденсируется через ряд этапов в высшие жирные кислоты. Если пентозный цикл неактивен, то в среде преобладает невосстановленный НАДФ и процессы липосинтеза неинтенсивны. При преобладании в среде восстановленного НАДФ, или НАДФ-Н2, липосинтез активируется.

Известно, что отложение жира в жировой ткани происходит в основном в результате его новообразования из углеводов пищи. Интенсивность реакций пентозного цикла и определяет скорость формирования жирных кислот из глюкозы. В жировой ткани по сравнению с другими тканями организма пентозофосфатный цикл обладает наивысшей активностью. Соотношение этого и гликолитического цикла в жировой ткани составляет приблизительно 1:1, а в печени 1: 12. В кишечной ткани обмен по пентозному циклу вообще не осуществляется [Лейтес С. М., 1967]. Расчеты по результатам исследований с меченым углеродом показали, что жировая ткань использует около 50% поступившей в нее глюкозы в реакциях гликолиза и 50% окисляется по пентозофосфатному и другим альтернативным путям обмена.

Доказано, что процессы липосинтеза при ожирении усиливаются в значительной мере повышением активности не гликолиза, а пентозофосфатного цикла [Шонка Г., Ермоленко Р. И., 1960]. Избыточное питание, особенно чрезмерное поступление углеводов с пищей, считают одним из серьезных факторов, способствующих активации пентозофосфатного цикла.

Ферментное соотношение в жировой ткани до недавнего времени изучали лишь в опытах на животных [Лейтес С. М., Давтян Н. К., 1965; Покровский А. А., Пиленицына Р. А., 1966; Когп, 1955, 1959; Korn et al., 1957]. Во многих работах показана важная роль липаз (гидролазы эфиров глицерина и жирных кислот; КФ 3.1.1.3) в процессах обмена веществ в жировой ткани.

Различают несколько типов липаз, активность которых регулируется различными факторами: липаза, активируемая адреналином; липаза, действующая в нестимулированной ткани; липаза липопротеидная, активность которой повышается при инкубации с гепарином . Жиромобилизующая липаза осуществляет гидролиз триглицеридов, обеспечивает поступление в кровь НЭЖК с последующим их использованием в качестве энергетического материала. Липазу жировой ткани, кроме адреналина, активируют норадреналин, соматотропный гормон, АКТГ. Липопротеидная липаза обладает как липолитическим, так и липосинтетическим действием в отношении триглицеридов жировой ткани . Кроме гепарина, активность липопротеидлипазы повышает добавление в инкубационную среду инсулина и глюкозы. Липопротеид-липаза в жировой ткани подготавливает липопротеиды крови к ассимиляции и синтезу триглицеридов.

У человека с нормальным обменом веществ, не страдающего ожирением, и та и другая липаза, будучи достаточно активными, в известной мере уравновешивают процессы липогенеза и липосинтеза [Давтян Н. К., 1962; Лейтес С. М. Давтян Н. К., 1963, 1965; Давтян Н. К., Буртман Р. Н., 1964; Nestel, Havel, 1962; Stern et al., 1962; Chlouverakis, 1963, 1979, и др.].

У тучных животных снижена липолитическая активность жировой ткани . Многие авторы [Лейтес С. М., 1962, 1967; Kekwick, Pawan, 1963, 1964, и др.] сообщали, что при ожирении липолитический эффект специально подобранных диет, в том числе малой энергетической ценности, с высоким содержанием жира объясняется активацией липолитических ферментов.

Это стало предпосылкой для определения активности липаз в подкожной жировой ткани у больных ожирением в Институте питания АМН СССР [Покровский А. А., Оленева В. А., Пиленицина Р. А., 1964]. Наблюдения показали, что у всех тучных людей резко снижена активность обеих липаз. Активность жиромобилизующей липазы у больных ожирением снижена в 5 раз, липопротеидлипазы- в 2,6 раза. Те же соотношения сохранялись при применении активаторов - адреналина и гепарина.

Одновременное снижение активности двух ферментов противоположного действия позволило выдвинуть гипотезу о глубокой метаболической инертности жировой ткани у больных ожирением. Тем не менее при общей низкой активности ферментов особенно снижена активность фермента, обеспечивающего липолиз.

Соотношение липопротеидной и жиромобилизующей липаз в подкожной жировой ткани весьма демонстративно показывает преобладание у больных ожирением липосинтеза над липолизом при общей метаболической инертности жировой ткани. Сдвиг активности ферментов в сторону липосинтеза, как было показано, отчетливо виден при стимуляции физиологическими активаторами. В этих условиях соотношение активности липопротеидной и жиромобилизующей липаз в жировой ткани у тучных более чем в Образа превышало соответствующий показатель у здоровых людей. Следует не только оценить это явление с точки зрения снижения процессов биологического окисления, нарушения динамического равновесия между мобилизацией НЭЖК жировой тканью при ожирении и недостаточностью их использования в энергетических целях другими тканями организма, но и предположить своеобразное блокирование перманентного вывода НЭЖК из жировых депо, что прямо связано с торможением липолиза вследствие снижения активности ферментов.

За последние годы возрос интерес к еще одному ферменту жировой ткани - глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназе (Г-6-ФДГ). Этот фермент является ключевым в пентозофосфатном цикле, а в жировой ткани пентозный путь превращения глюкозо-6-фосфата функционирует весьма интенсивно. Глюкозо-6-фосфат окисляется под влиянием дегидрогеназы в 6-фосфоглюконат, который затем подвергается дальнейшему окислению благодаря действию другой дегидрогеназы. Жировая ткань остается наиболее богатым источником дегидрогеназ, дегидрирующих высшие жирные кислоты. В этом отношении активность жировой ткани выше активности печени в 2-3 раза, мышц и почек-в 30 раз [Лейтес С. М., 1948, 1954]. Высокая активность Г-6-ФДГ пентозного пути еще раз свидетельствует о большой способности жировой ткани генерировать НАДФН2, необходимый для биосинтеза жирных кислот . Активность Г-6-ФДГ повышается при усиленном откармливании нормальных животных , а также при кормлении крыс пищей, обогащенной углеводами . И то, и другое, по-видимому, объясняется усилением липогенеза в условиях опытов.

Активность Г-6-ФДГ в жировой ткани определяли в микроучастке подкожной жировой клетчатки, добытой путем эксцизии из передней брюшной стенки [Мокина М. Н., 1971]. Использовали спектрофотометрический метод Корнберга и Хорекера в модификации Ю. Л. Захарьина (1967). Активность выражена в микромолях НАДФ, восстановленного за 1 мин, в расчете на 1 г растворенного белка. Белок в жировой ткани определяли методом Лоури (1967). Контролем служили 23 человека (13 мужчин в возрасте 18- 54 лет и 10 женщин в возрасте 16-50 лет) с нормальной массой тела. У лиц контрольной группы биоптат получали во время операции по поводу аппендицита.

Средние величины активности Г-6-ФДГ у людей с нормальной массой тела составили 20,42+3,28 мкМ/(мин·г) белка.

В наших исследованиях при ожирении активность Г-6-ФДГ оказалась значительно сниженной по сравнению с нормой в 3,7 раза . Тяжесть ожирения не влияла на активность фермента.

Наиболее низкая активность фермента оказалась у людей, давно страдающих ожирением. Так, если ожирение возникало с детских лет или продолжалось 15-20 лет, то активность Г-6-ФДГ была в пределах 4,46±0,76-4,92±1,45 Ед, а при давности болезни не больше 3-5 лет она составляла 12,69±1,75 Ед. У больных последней группы, относительно недавно достигших разных степеней ожирения, активность фермента была почти в 3 раза выше.

Следовательно, у больных ожирением наряду с низкой активностью липолитических ферментов в жировой ткани значительно снижена активность глюкозо-6-фосфат-дегид-рогеназы - одного из ферментов, обеспечивающих необходимое количество НАДФ для биосинтеза жирных кислот, ключевого фермента пентозного цикла. Следовательно, в определенной мере заторможен липосинтез. Представленные данные еще раз подтверждают гипотезу о своеобразной инертности метаболических процессов, о заторможенности ферментных реакций у больных ожирением.

Триацилглицеролы (ТАГ, триглицериды, триацилглицерины, нейтральные жиры) являются наиболее распространенными липидами в организме человека. В состав ТАГ входит трехатомный спирт глицерол и три жирные кислоты. Жирные кислоты могут быть насыщенные (пальмитиновая, стеариновая) и мононенасыщенные (пальмитолеиновая, олеиновая). По строению можно выделить простые и сложные ТАГ. В простых ТАГ все жирные кислоты одинаковые, например трипальмитат, тристеарат. В сложных ТАГ жирные кислоты отличаются, например, дипальмитоилстеарат, пальмитоилолеилстеарат.

Путь катаболизма триацилглицеролов начинается с их гидролиза до жирных кислот и глицерола под действием липазы; в основном этот процесс происходит в жировой ткани. Высвободившиеся жирные кислоты поступают в плазму крови, где связываются сывороточным альбумином. Затем свободные жирные кислоты переходят в ткани, где они либо окисляются, либо вновь подвергаются эстерификации. Ткани многих органов (печени, сердца, почек, мышц, легких, семенников, мозга), а также жировая ткань способны окислять длинноцепочечные жирные кислоты. Однако поступление этих кислот в клетки мозга затруднено. Что касается судьбы глицерола, то она зависит от того, присутствует ли в данной ткани необходимый активирующий фермент глицеролкиназа (Биосинтез триацилглицеролов и фосфолипидов: метаболическая карта). Значительное количество этого фермента обнаружено в печени, почках, кишечникче, бурой жировой ткани и в молочных железах в период лактации.

Переваривание ТАГ в кишечнике осуществляется под воздействием панкреатической липазы с оптимумом рН 8,0-9,0. В кишечник она поступает в виде пролипазы, активируемой при участии колипазы. Колипаза, в свою очередь, активируется трипсином и затем образует с липазой комплекс в соотношении 1:1. Панкреатическая липаза отщепляет жирные кислоты, связанные с С1 и С3 атомами углерода глицерола. В результате ее работы остается 2-моноацилглицерол (2-МАГ). 2-МАГ всасываются или превращаются моноглицерол-изомеразой в 1-МАГ. Последний гидролизуется до глицерола и жирной кислоты. Примерно 3/4 ТАГ после гидролиза остаются в форме 2-МАГ и только 1/4 часть ТАГ гидролизуется полностью.

В жировой ткани содержится несколько липаз, из которых наибольшее значение имеют триглицеридлипаза (так называемая гормоночувствитель-ная липаза), диглицеридлипаза и моноглицеридлипаза. Активность двух последних ферментов в 10–100 раз превышает активность первого. Три-глицеридлипаза активируется рядом гормонов (например, адреналином, норадреналином, глюкагоном и др.), тогда как диглицеридлипаза и мо-ноглицеридлипаза не чувствительны к их действию. Триглицеридлипаза является регуляторным ферментом.

Установлено, что гормоночувствительная липаза (триглицеридлипаза) находится в жировой ткани в неактивной форме, и активация ее гормонами протекает сложным каскадным путем, включающим участие по крайней мере двух ферментативных систем. Процесс начинается со взаимодействия гормона с клеточным рецептором, в результате чего модифицируется структура рецептора (сам гормон в клетку не поступает) и такой рецептор активирует аденилатциклазу (КФ 4.6.1.1). Последняя, как известно, катализирует образование циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) из аденозинтрифосфата (АТФ):

Образовавшийся цАМФ активирует фермент протеинкиназу (КФ 2.7.1.37), который путем фосфорилирования неактивной триглицеридлипазы превращает ее в активную форму (рис. 11.1). Активная триглицеридлипаза расщепляет триглицерид на диглицерид и жирную кислоту. Затем при действии ди- и моноглицеридлипаз образуются конечные продукты липо-лиза – глицерин и свободные жирные кислоты, которые поступают в кровяное русло. Скорость липолиза триглицеридов не является постоянной, она подвержена регулирующему влиянию различных факторов, среди которых особое значение имеют нейрогормональные. Связанные с альбуминами плазмы крови в виде комплекса свободные жирные кислоты с током крови попадают в органы и ткани, где комплекс распадается, а жирные кислоты подвергаются либо β-окислению, либо частично используются для синтеза триглицеридов, глицерофосфолипидов, сфингофосфолипидов и других соединений, а также на эстерификацию холестерина.

Рис. 11.1. Липолитический каскад (по Стайнбергу).

ТГ - триглицериды; ДГ - диглицериды; МГ - моноглицериды; ГЛ - глицерин; ЖК - жирные кислоты.

Обмен липидов регулируется ЦНС. Кора большого мозга оказывает трофическое влияние на жировую ткань либо через нижележащие отделы ЦНС – симпатическую и парасимпатическую системы, либо через эндокринные железы. В настоящее время установлен ряд биохимических механизмов, лежащих в основе действия гормонов на липидный обмен.

Известно, что длительный отрицательный эмоциональный стресс, сопровождающийся увеличением выброса катехоламинов в кровяное русло, может вызвать заметное похудание. Уместно напомнить, что жировая ткань обильно иннервируется волокнами симпатической нервной системы, возбуждение этих волокон сопровождается выделением норадреналина непосредственно в жировую ткань. Адреналин и норадреналин увеличивают скорость липолиза в жировой ткани; в результате усиливается мобилизация жирных кислот из жировых депо и повышается содержание неэстерифи-цированных жирных кислот в плазме крови. Как отмечалось, тканевые липазы (триглицеридлипаза) существуют в двух взаимопревращающихся формах, одна из которых фосфорилирована и каталитически активна, а другая – нефосфорилирована и неактивна. Адреналин стимулирует через аденилатциклазу синтез цАМФ. В свою очередь цАМФ активирует соответствующую протеинкиназу, которая способствует фосфорилированию липазы, т.е. образованию ее активной формы. Следует заметить, что действие глюкагона на липолитическую систему сходно с действием кате-холаминов.

Не подлежит сомнению, что секрет передней доли гипофиза, в частности соматотропный гормон, оказывает влияние на липидный обмен. Гипофункция железы приводит к отложению жира в организме, наступает гипофизарное ожирение. Напротив, повышенная продукция СТГ стимулирует липолиз, и содержание жирных кислот в плазме крови увеличивается. Доказано, что стимуляция липолиза СТГ блокируется ингибиторами синтеза мРНК. Кроме того, известно, что действие СТГ на липолиз характеризуется наличием лаг-фазы продолжительностью около 1 ч, тогда как адреналин стимулирует липолиз почти мгновенно. Иными словами, можно считать, что первичное действие этих двух типов гормонов на липолиз проявляется различными путями. Адреналин стимулирует активность аденилатциклазы, а СТГ индуцирует синтез данного фермента. Конкретный механизм, с помощью которого СТГ избирательно увеличивает синтез аденилатциклазы, пока неизвестен.

Первое, что происходит при использовании нейтрального жира во время голодания и физической нагрузки – это активация фермента, отвечающего за отщепление первой жирной кислоты от триацилглицерола. Фермент называется гормон-чувствительная триацилглицерол-липаза или ТАГ-липаза.

Кроме ТАГ-липазы, в адипоцитах имеются еще диацилглицерол-липаза (ДАГ-липаза) и моноацилглицерол-липаза (МАГ-липаза), активность которых высока и постоянна, однако в покое эта активность не проявляется из-за отсутствия субстрата. Как только в клетке после работы ТАГ-липазы появляются диацилглицеролы начинает работать постоянно активная ДАГ-липаза, продукт ее реакции моноацилглицерол (МАГ) является субстратом для МАГ-липазы. Образующиеся жирные кислоты и глицерол покидают клетку.

Гидролиз триацилглицеролов липазами жировой клетки

Для регуляции активности ТАГ-липазы обязательно наличие гормонального влияния (адреналин, глюкагон, соматотропин, инсулин и ряд других гормонов).

Активация триацилглицерол-липазы

Гормонзависимая активация ТАГ-липазы адипоцитов адреналином и глюкагоном происходит при напряжении организма (голодание , длительная мышечная работа , охлаждение ). Активность ТАГ-липазы зависит главным образом от соотношения инсулин / глюкагон .

В целом последовательность событий активации липолиза выглядит следующим образом:

Молекула гормона (адреналин, глюкагон, АКТГ) взаимодействует со своим рецептором.

Активный гормон-рецепторный комплекс воздействует на мембранный G-белок .

G-белок активирует фермент аденилатциклазу .

Аденилатциклаза превращает АТФ в циклический АМФ (цАМФ) – вторичный посредник (мессенджер).

цАМФ аллостерически активирует фермент протеинкиназу А .

Протеинкиназа А фосфорилирует ТАГ-липазу и активирует ее.

ТАГ-липаза отщепляет от триацилглицеролов жирную кислоту в 1 или 3 положении с образованием диацилглицерола (ДАГ).

Каскадный механизм активации таг-липазы

Кроме гормонов, влияющих на активность аденилатциклазы через G-белки, существуют иные механизмы активации. Например, соматотропный гормон увеличивает количество аденилатциклазы, глюкокортикоиды способствуют синтезу ТАГ-липазы.

Снижение активности ТАГ-липазы

Инсулин препятствует активации липолиза другими гормонами, т.к.

он активирует фермент фосфодиэстеразу , которая гидролизует цАМФ, что останавливает каскадную активацию ТАГ-липазы,

активирует протеинфосфатазы , дефосфорилирующие ТАГ-липазу.

Для сжигания жирных кислот существует свой путь

Окисление жирных кислот (β-окисление )

Для преобразования энергии, заключенной в жирных кислотах, в энергию связей АТФ существует метаболический путь окисления жирных кислот до СО 2 и воды, тесно связанный с циклом трикарбоновых кислот и дыхательной цепью. Этот путь называется β-окисление , т.к. происходит окисление 3-го углеродного атома жирной кислоты (β-положение) в карбоксильную группу, одновременно от кислоты отщепляется ацетильная группа, включающая С 1 и С 2 исходной жирной кислоты.

Элементарная схема β-окисления

Реакции β-окисления происходят в митохондриях большинства клеток организма (кроме нервных клеток). Для окисления используются жирные кислоты, поступающие в цитозоль из крови или появляющиеся при липолизе собственных внутриклеточных ТАГ. Суммарное уравнение окисления пальмитиновой кислоты выглядит следующим образом:

Пальмитоил-SКоА + 7ФАД + 7НАД + + 7Н 2 O + 7HS-KoA → 8Ацетил-SКоА + 7ФАДН 2 + 7НАДН

Этапы окисления жирных кислот

1. Прежде, чем проникнуть в матрикс митохондрий и окислиться, жирная кислота должна активироваться в цитозоле. Это осуществляется присоединением к ней коэнзима А с образованием ацил-S-КоА. Ацил-S-КоА является высокоэнергетическим соединением. Необратимость реакции достигается гидролизом дифосфата на две молекулы фосфорной кислоты.

Реакция активации жирной кислоты

2. Ацил-S-КоА не способен проходить через митохондриальную мембрану, поэтому существует способ его переноса в комплексе с витаминоподобным веществом карнитином . На наружной мембране митохондрий имеется фермент карнитин-ацилтрансфераза I .

Карнитин-зависимый транспорт жирных кислот в митохондрию

Карнитин синтезируется в печени и почках и затем транспортируется в остальные органы. Во внутриутробном периоде и в первые годы жизни значение карнитина для организма чрезвычайно важно. Энергообеспечение нервной системы детского организма и, в частности, головного мозга осуществляется за счет двух параллельных процессов: карнитин-зависимого окисления жирных кислот и аэробного окисления глюкозы. Карнитин необходим для роста головного и спинного мозга, для взаимодействия всех отделов нервной системы, ответственных за движение и взаимодействие мышц. Существуют исследования, связывающие с недостатком карнитина детский церебральный паралич и феномен "смерти в колыбели ".

3. После связывания с карнитином жирная кислота переносится через мембрану транслоказой . Здесь на внутренней стороне мембраны фермент карнитин-ацилтрансфераза II вновь образует ацил-S-КоА который вступает на путь β-окисления.

4. Процесс собственно β-окисления состоит из 4-х реакций, повторяющихся циклически. В них последовательно происходит окисление (ацил-SКоА-дегидрогеназа ), гидратирование (еноил-SКоА-гидратаза ) и вновь окисление 3-го атома углерода (гидроксиацил-SКоА-дегидрогеназа ). В последней, трансферазной, реакции от жирной кислоты отщепляется ацетил-SКоА . К оставшейся (укороченной на два углерода) жирной кислоте присоединяется HS-КоА, и она возвращается к первой реакции. Все повторяется до тех пор, пока в последнем цикле не образуются два ацетил-SКоА.

Липаза — синтезируемый человеческим организмом водорастворимый фермент, катализирующий гидролиз нерастворимых эстеров (липидных субстратов) и способствующий перевариванию, растворению и фракционированию нейтральных жиров.

Вместе с желчью липаза стимулирует переваривание жиров, жирных кислот, жирорастворимых витаминов А, Е, D, К, трансформируя их в энергию и тепло.

Назначением липопротеинлипазы является расщепление триглицеридов (липидов) в липопротеинах крови, благодаря чему обеспечивается доставка жирных кислот к тканям.

Липазу вырабатывают:

поджелудочная железа;
печень;
легкие;
кишечник
особые железы, расположенные в ротовой полости детей грудного возраста.

В последнем случае синтезируется так называемая лингвальная липаза. Каждый из перечисленных ферментов способствует расщеплению определенной группы жиров.

Функции липазы в организме

Основной функцией любого типа липазы является переработка жиров, их расщепление и фракционирование. Кроме того, этот энзим участвует в энергетическом обмене, процессах усваивания полиненасыщенных жирных кислот и некоторых витаминов.

Самым важным энзимом, благодаря которому обеспечивается полноценное и своевременное усвоение липидов, является панкреатическая липаза (вырабатываемая поджелудочной железой). Фермент поступает в пищеварительный тракт в виде неактивного энзима – пролипазы, где под воздействием колипазы (еще одного фермента поджелудочной железы) и желчных кислот трансформируется в активную форму. Панкреатическая липаза расщепляет эмульгированные печеночной желчью жиры. Она является катализатором расщепления содержащихся в продуктах триглицеридов (нейтральных жиров) на высшие жирные кислоты и глицерин.

Печеночная липаза способствует усвоению хиломикронов и липопротеинов низкой плотности, а также регулирует содержание липидов плазмы.
Желудочная липаза стимулирует расщепление трибутирина масла.
Лингвальная разновидность липазы расщепляет жиры, содержащиеся в грудном молоке.

Есть определенные критерии нормы содержания липазы в составе крови.

Для взрослых как женского, так и мужского пола (старше 17 лет) показатель составляет от 0 до 190 единиц на 1 миллилитр крови.

У детей и подростков до 17 лет нормой считается уровень липазы в диапазоне от 0 до 130 единиц на 1 миллилитр.

Что касается конкретно панкреатической липазы, то нормальным считается содержание 13-60 единиц фермента поджелудочной железы на 1 мл крови.

На что указывает повышение уровня липазы в крови?

С точки зрения значимости при постановке диагноза важную роль играет липаза, вырабатываемая поджелудочной железой. Колебания ее уровня в составе сыворотки крови в ту или иную сторону являются показателем наличия определенных нарушений в работе поджелудочной железы.

Повышение уровня фермента отмечается при:

панкреатите, протекающем в острой форме, или при обострении хронического процесса;
желчных коликах;
травме поджелудочной железы;
наличии в поджелудочной железе новообразований;
хронических патологиях желчного пузыря;
образовании кисты или псевдокисты в поджелудочной железе;
закупорке панкреатического протока рубцом или камнем;
внутрипеченочном холестазе;
острой кишечной непроходимости;
инфаркте кишечника;
перитоните;
прободении язвы желудка;
перфорации внутреннего (полого) органа;
острой или хронической почечной патологии;
эпидемическом паротите, при котором происходит поражение поджелудочной железы;
нарушениях обменных процессов, имеющих место при сахарном диабете, ожирении или подагре;
циррозе печени;
длительном приеме медицинских препаратов – в частности, барбитуратов, анальгетиков наркотического ряда, гепарина, индометацина;
операции по трансплантации органов.

В редких случаях процесс активизации липазы оказывается связанным с некоторыми травмами – например, переломами трубчатых костей. Но в этом случае колебания уровня фермента в крови не могут считаться специфическим показателем наличия физического повреждения. По этой причине анализы на липазу не учитываются при диагностике травм различного происхождения.

Определение уровня липазы в сыворотке обретает особую важность при любом поражении поджелудочной железы. В этом случае анализ крови на содержание данного энзима вместе с анализом на амилазу (фермент, способствующий расщеплению крахмала до олигосахаридов) с высокой степенью достоверности указывает на наличие патологического процесса в тканях поджелудочной железы: оба показателя оказываются выше нормы). В процессе нормализации состояния больного названные ферменты возвращаются к адекватным показателям не одновременно: как правило, уровень липазы остается на высоком уровне дольше, чем уровень амилазы.

В ходе исследований было выявлено, что при панкреатите в первые сутки уровень липазы повышается лишь до умеренных отметок и в очень редких случаях доходит до уровня, при котором можно с высокой степенью уверенности ставить диагноз. В основном наличие болезни на основе показателей активности липазы можно определить лишь на третьи сутки. При этом следует учесть некоторые моменты:

при отечной разновидности заболевания уровень липазы остается в пределах нормы;
среднее повышение уровня фермента отмечается при наличии жирового панкреонекроза;
активность липазы повышается в 3,5 раза при геморрагической форме панкреонекроза.

Высокий уровень липазы сохраняется от 3 до 7 суток с начала развития воспаления. Тенденция к снижению фиксируется только спустя 7-14 дней.

При повышении уровня липазы в 10 и более раз прогноз заболевания считают крайне неблагоприятным, особенно если активность сохраняется на протяжении нескольких суток и не опускается ниже трехкратного превышения нормального показателя.

Повышение уровня панкреатической липазы имеет свою специфику в зависимости от вызвавшей ее конкретной причины:

При остроой форме панкреатита уровень фермента начинает подниматься спустя несколько часов (от 2 до 6) после поражения поджелудочной железы. Через 12-30 часов он достигает максимальной отметки и начинает снижаться. Нормализация активности энзима наблюдается спустя 2-4 дня.
При хронической форме панкреатита сначала фиксируется умеренное повышение уровня липазы. Но по мере развития патологии показатель приходит в норму.

Причины пониженного уровня липазы в сыворотке крови

Низкий уровень липазы фиксируется:

при наличии злокачественного новообразования в любой части организма, кроме самой поджелудочной железы;
вследствие снижения функции поджелудочной железы;
при кистозном фиброзе (муковисцидозе) – генетическом заболевании с тяжелым течением, возникающем в результате патологического поражения желез внешней секреции (ЖКТ, легких).
после оперативного вмешательства по удалению поджелудочной железы;
при избыточном содержании триглицеридов в крови, возникающем по причине неправильного питания с обилием жирных продуктов в рационе или вследствие наследственной гиперлипидемии.

В некоторых случаях снижение уровня липазы является маркером перехода панкреатита в хроническую форму.

Первое, что происходит при использовании нейтрального жира во время голодания и физической нагрузки – это активация ферментов, отвечающих за отщепление жирных кислот от триацилглицерола. Первый активируемый фермент называетсятриацилглицерол-липаза или ТАГ-липаза.

Кроме ТАГ-липазы, в адипоцитах имеются еще диацилглицерол-липаза (ДАГ-липаза) и моноацилглицерол-липаза (МАГ-липаза), которые постоянно активны, однако в покое их активность не проявляется из-за отсутствия субстрата. Как только в клетке после работы ТАГ-липазы появляются диацилглицеролы, начинает работать постоянно активная ДАГ-липаза, продукт ее реакции моноацилглицерол (МАГ) является субстратом для МАГ-липазы. Образующиеся жирные кислоты и глицерол покидают клетку.

Гидролиз триацилглицеролов липазами жировой клетки

Активация триацилглицерол-липазы

Гормонзависимая активация липолиза в адипоцитах адреналином и глюкагоном происходит при напряжении организма (голодание , длительная мышечная работа , охлаждение ). Активность ТАГ-липазы зависит, главным образом, от соотношения инсулин / глюкагон

В целом последовательность событий активации липолиза по классической, но устаревшей, схеме выглядит следующим образом:

1. Молекула гормона (адреналин, глюкагон, АКТГ) взаимодействует со своим рецептором.

2. Активный гормон-рецепторный комплекс воздействует на мембранный G-белок .

3. G-белок активирует фермент аденилатциклазу .

4. Аденилатциклаза превращает АТФ в циклический АМФ (цАМФ) – вторичный посредник (мессенджер).

5. цАМФ аллостерически активирует фермент протеинкиназу А .

6. Протеинкиназа А фосфорилирует ТАГ-липазу и активирует ее.

7. ТАГ-липаза отщепляет от триацилглицеролов жирную кислоту в 1 или 3 положении с образованием диацилглицерола (ДАГ).

Каскадный механизм активации ТАГ-липазы

Снижение активности ТАГ-липазы

Инсулин препятствует активации липолиза другими гормонами, т.к.

· он активирует фермент фосфодиэстеразу , которая гидролизует цАМФ, что останавливает каскадную активацию ТАГ-липазы,

· активирует протеинфосфатазы , дефосфорилирующие ТАГ-липазу.

Полное окисление глицерола (уметь писать реакции): органная и внутриклеточная локализация процесса, биологическая роль в организме. Энергетический баланс.

Окисление глицерина в тканях.

В результате гидролиза жира образуются общие метаболиты: глицерины и ВЖК, окисление которых сопровождается образованием конечных продуктов - воды и углекислого газа -и выделением энергии в форме АТФ. Окисление глицеринов в тканях тесно связано с ГЛИКОЛИЗОМ, в который вовлекаются метаболиты обмена глицерина по следующей схеме: