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.

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 .

Рис.1 Молекула холестерина (холестерола) в виде химической формулы (А) и схематического изображения (Б)

Рис.2 Липопротеиновая частица низкой плотности (ЛПНП) в поперечном разрезе.Структуру организует одна молекула белка.

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.

Рис.3 Схема связывания ЛПНП с белком-рецептором в нормальной (А)

и мутантной (Б) с дефектными белками-рецепторами клетках.

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.

Рис.4 Транспорт ЛПНП в клетку и деградация их в лизосоме до холестерола.