Биологическая химия - часть 96

Незаменимые жирные кислоты должны поступать в организм с пищей.

При длительном их отсутствии в пище у животных наблюдается отставание

в росте, развиваются характерные поражения кожи и волосяного покрова.

Описаны случаи недостаточности незаменимых жирных кислот и у чело-

века. Так, у детей грудного возраста, получающих искусственное питание

с незначительным содержанием жиров, может развиться чешуйчатый дер-

матит, который поддается лечению препаратом линолевой кислоты.

Нарушения, обусловленные недостатком незаменимых жирных кислот,

наблюдаются также у больных, жизнедеятельность которых в течение

длительного времени поддерживается только за счет внутривенного пита-

ния, почти лишенного жирных кислот. Принято считать, что во избежание

этих нарушений необходимо, чтобы на долю незаменимых жирных кислот

приходилось не менее 1–2% от общей потребности в калориях. Следует

отметить, что незаменимые жирные кислоты содержатся в достаточно

больших количествах в растительных маслах.

Исследования, проведенные с применением изотопов, показали, что

арахидоновая кислота и некоторые другие 20-углеродные (эйкозановые)

кислоты, содержащие двойные связи, участвуют в образовании эйкоза-

ноидов.

ЭЙКОЗАНОИДЫ

Эйкозаноиды – обширная группа физиологически и фармакологически ак-

тивных соединений. К ним относятся простаноиды (простагландины,

простациклины, тромбоксаны) и лейкотриены.

Наиболее активным предшественником эйкозаноидов является входя-

щая в состав фосфолипидов плазматических мембран арахидоновая кисло-

та. Последняя освобождается из фосфолипидного бислоя мембраны при

действии фосфолипазы А

2

. В образовании эйкозаноидов принимают учас-

тие также и другие незаменимые жирные кислоты (линолевая и α-лино-

леновая), но только после элонгации на два углеродных атома и десату-

рации, т.е. после превращения в 20-углеродные тетраеновые кислоты.

Поэтому эйкозаноиды можно разделить на 3 группы (в каждую входят

простагландины, тромбоксаны и лейкотриены) в зависимости от пред-

шественников: линолеата, арахидоната и линолената.

Пути метаболизма арахидоната (субстрата) различны, причем синтез

простаноидов конкурирует за субстрат с синтезом лейкотриенов. Эти два

389

Линолевая кислота (18:2, Δ

9,12

)

α-Линолевая кислота (18:3, Δ

9,12,15

)

Арахидоновая кислота (20:4, Δ

5,8,11,14

)

Рис. 11.5. Участие арахидоновой кислоты в образовании эйкозаноидов (по

А.Н. Климову и Н.Г. Никульчевой).

пути называют соответственно циклооксигеназным и липоксигеназным

(рис. 11.5).

Простагландины (ПГ, Pg). По существу ПГ представляют собой

20-углеродные жирные кислоты, содержащие 5-углеродное кольцо и гидро-

кси- и/или кетогруппы:

Обнаружено шесть первичных природных ПГ, три из них серии Е

(ether-soluble) и три – серии F (phosphate-soluble). ПГ серии Е содержат

в положении 9 кетогруппу, а ПГ серии F – гидроксигруппу. Имеется также

несколько вторичных ПГ, представляющих собой продукты энзиматическо-

го превращения первичных.

ПГ проявляют свое действие в чрезвычайно низких концентрациях (1–

10 нг/мл). Будучи введенными в организм, они вызывают сокращение

гладкой мускулатуры, регулируют приток крови к определенному органу,

оказывают переменчивое влияние на кровяное давление, контролируют

транспорт ионов через мембраны и т.д.

В целом ПГ, не являясь гормонами, модулируют действие последних.

Они преимущественно влияют на физиологические функции тех клеток,

в которых синтезируются. Характер воздействия ПГ зависит от типа

клетки, и этим ПГ отличаются от гормонов с их однозначным эффектом.

ПГ могут использоваться как терапевтическое средство для предотвра-

щения оплодотворения, стимулирования нормальных родов, прерывания

беременности, предупреждения развития или обезболивания язвы желудка,

390

Мембранные ФЛ

Фосфолипаза А

2

Арахидоновая кислота

Липоксигеназа

Циклооксигеназа

Лейкотриены

Простациклины

(PGI

2

)

Простагландины

(PGG

2

)

Простагландины

(PGH

2

)

Тромбоксаны

(ТХА

2

 и ТХВ

2

)

Простагландины

(PGD

2

, PGE

2

 и PGF

2

)

Арахидоновая кислота

Простагландин Е

1

лечения воспалительных процессов и регуляции кровяного давления, а так-

же для снятия приступов астмы и др.

Среди продуктов эндопероксидации вторичных ПГ необходимо отме-

тить тромбоксаны и простациклины. Тромбоксаны образуются в тромбо-

цитах и после выхода в кровяное русло вызывают сужение кровеносных

сосудов и агрегацию тромбоцитов.

Простациклины образуются в стенках кровеносных сосудов и являются

сильными ингибиторами агрегации тромбоцитов. Таким образом, тромбо-

ксаны и простациклины выступают как антагонисты. Поэтому соотношение

тромбоксана и простациклина во многом определяет условия тромбообра-

зования на поверхности эндотелия сосудов. Приводим формулы двух

важнейших представителей этих соединений:

Лейкотриены. Это производные 20-углеродных полиненасыщенных (эй-

козановых) кислот. Название «лейкотриены» происходит от двух слов:

«лейкоциты» (впервые эти соединения были обнаружены в лейкоцитах)

и «триены» (у всех представителей этого класса соединений из четырех

ненасыщенных связей три являются конъюгированными). Лейкотриены

синтезируются из эйкозановых кислот в лейкоцитах, клетках мастоцитомы,

тромбоцитах и макрофагах по липоксигеназному пути в ответ на иммуно-

логические и неиммунологические стимулы. Приводим структуру одного из

лейкотриенов:

Лейкотриены прежде всего рассматриваются как медиаторы воспа-

лительных реакций; они вызывают сокращение мышечной ткани бронхов

в концентрациях, в 100–1000 раз меньших, чем гистамин; способствуют

сокращению коронарных сосудов. В целом функция лейкотриенов в норме

и при патологии во многом еще неясна.

391

Тромбоксан А

2

Простациклин (PGI

2

)

Лейкотриен А

4

БИОСИНТЕЗ ТРИГЛИЦЕРИДОВ *

Известно, что скорость биосинтеза жирных кислот во многом определяется

скоростью образования триглицеридов и фосфолипидов, так как свободные

жирные кислоты присутствуют в тканях и плазме крови в небольших

количествах и в норме не накапливаются.

Синтез триглицеридов происходит из глицерина и жирных кислот

(главным образом стеариновой, пальмитиновой и олеиновой). Путь био-

синтеза триглицеридов в тканях протекает через образование α-глице-

рофосфата (глицерол-3-фосфата) как промежуточного соединения.

В почках, а также в стенке кишечника, где активность фермента

глицеролкиназы высока, глицерин фосфорилируется за счет АТФ с обра-

зованием глицерол-3-фосфата:

В жировой ткани и мышцах вследствие очень низкой активности

глицеролкиназы образование глицерол-3-фосфата в основном связано с

процессами гликолиза и гликогенолиза. Известно, что в процессе гли-

колитического распада глюкозы образуется дигидроксиацетонфосфат (см.

главу 10). Последний в присутствии цитоплазматической глицерол-3-фос-

фатдегидрогеназы способен превращаться в глицерол-3-фосфат:

Отмечено, что если содержание глюкозы в жировой ткани понижено

(например, при голодании), то образуется лишь незначительное количество

глицерол-3-фосфата и освободившиеся в ходе липолиза свободные жирные

кислоты не могут быть использованы для ресинтеза триглицеридов, поэто-

му жирные кислоты покидают жировую ткань. Напротив, активация

гликолиза в жировой ткани способствует накоплению в ней триглицеридов,

а также входящих в их состав жирных кислот. В печени наблюдаются оба

пути образования глицерол-3-фосфата.

Образовавшийся тем или иным путем глицерол-3-фосфат последова-

тельно ацилируется двумя молекулами КоА-производного жирной кислоты

(т.е. «активными» формами жирной кислоты – ацил-КоА). В результате

образуется фосфатидная кислота (фосфатидат):

* Триглицериды - это триацилглицеролы по международной номенклатуре.

392

+

 АТФ

Mg

2+

Глицеролкиназа

Глицерин

L-глицерол-3-фосфат

+

 АДФ

Глицеролфосфат-

дегидрогеназа

+ НАД

 Н+Н

+

+ НАД

+

Диоксиацетон-

фосфат

Глицерол-3-

фосфат