Простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены

Это гормоноподобные вещества, которые в организме человека образуются из полиненасыщенных ВЖК. Главным предшественником этих соединений является арахидоновая кислота, которая в организме может образовываться из незаменимых ВЖК.

Установлено, что эти соединения могут образовываться во всех тканях и клетках организма за исключением эритроцитов. Они выполняют роль местных гормонов, вырабатываются в макроколичествах и регулируют функции клеток и тканей, находящихся по соседству или там же, где вырабатываются. Эти вещества имеют короткий период полураспада - живут от нескольких секунд до нескольких минут. После разрыва они подвергаются инактивации, накапливаются в печени и выводятся с мочой.

Биосинтез начинается с момента, когда под действием фосфолипазы А2 из ФЛ выделяется арахидоновая кислота, занимающая центральное место в метаболизме. В дальнейшем под влиянием фермента циклооксигеназы, а в лейкоцитах – липооксигеназы, в структуру арахидоновой кислоты включается молекула кислорода.

В случае образования простаноидов образуются циклические соединения, а лейкотриены являются ациклическими соединениями. простагландины и простациклины являются 5-членными циклическими соединениями, а тромбоксаны – 6-членными. [рис. схема образования, описанная выше]

Простациклины и простагландины обладают широким спектром действия. В эндокринных железах они стимулируют образование гормонов. В жировой ткани они тормозят липолиз. Действуя на одни и те же ткани, они порой оказывают противоположный эффект:

- регулируют сокращение гладких мышц бронхов, кишечника, матки;

- оказывают влияние на сокращение миокарда;

- регулируют кровоток в почках, контролируют выведение с мочой воды и электролитов;

- регулируют проницаемость капилляров, процессы тромбообразования.

В ЦНС простагландины раздражают центры терморегуляции, вызывая повышение температуры, лихорадку. Повышают чувствительность нервных окончаний к раздражающему действию гистамина.

Простациклин образуется главным образом в сердце и сосудах, препятствует образованию тромбов, способствует расширению сосудов, уменьшает артериальное давление.

Тромбоксаны образуются в тучных клетках и тромбоцитах. Они синтезируются в самом начале образования сосудистого тромба и запускают механизм, приводящий к образованию тромба, способствуя прилипанию тромбоцитов.

Лейкотриены образуются в лейкоцитах. Их биологический эффект связан с воспалительными процессами, иммунными и аллергическими реакциями. Они способствуют прилипанию лейкоцитов к стенке сосудов в местах воспаления. Также способствуют сокращению гладкой мускулатуры, регулируют тонус сосудов, особенно стимулируя сокращение коронарных артерий.

Переваривание липидов

Поступая с пищей, липиды в ротовой полости подвергаются только механической обработке. Липолитические ферменты в ротовой полости не образуются. Переваривание липидов будет происходить в тех отделах ЖКТ, где будут создаваться условия для эмульгирования и гидролиза, где будет оптимальная реакция среды для ферментов.

Все эти условия у взрослого человека создаются в кишечнике. У детей первого года жизни слизистая оболочка желудка вырабатывает липазы. рН лежит в слабо кислой среде (рН=5,5). Под влиянием желудочной липазы расщепляются эмульгированные жиры молока. У взрослого человека хотя и вырабатывается желудочная липаза, но она не активна, поскольку рН желудочного сока в норме лежит в резко кислой среде (рН=1,5-2,5).

Переваривание жиров пищи начинается в тонком отделе кишечника, где создаются все условия для гидролиза. В переваривании участвуют:

- желчные кислоты, которые образуются в печени;

- бикарбонаты и ферменты поджелудочной железы;

- ферменты собственно слизистой оболочки желудка.

При поступлении пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку, слизистой последней начинают выделятся регуляторы:

- химоденин;

- секретин;

- холецистокинин;

- энтерокинин.

Все они обеспечивают желчеобразование в печени, сокращение желчного пузыря, выделение панкреатического сока и стимуляцию секреции желез тонкого кишечника.

Также под влиянием бикарбонатов поджелудочной железы будет происходить нейтрализация соляной кислоты. При разложении образующейся угольной кислоты выделяется СО₂, который способствует лучшему перемешиванию пищевого комка.

Основную роль в переваривании пищи играют желчные кислоты, которые образуются в печени из холестерина. В основе всех желчных кислот лежит структура циклопентанпергидрофенантрена:

Родоначальником желчных кислот является холевая кислота, которая содержит ОН-группу в 3, 7 и 12 положениях. Производными холевой кислоты являются:

1. хенодезоксихолевая кислота, которая имеет 2 ОН-группы в 3 и 7 положениях;

2. дезоксихолевая кислота, имеющая окси-группы в 3 и 12 положениях;

3. литохолевая кислота, имеющая одну окси-группу в 3 положении.

Большая часть желчных кислот в печени конъюгирована глицином и таурином. Их еще называют парные желчные кислоты, например гликохолиевые, таурохолиевые кислоты. Соотношение конъюгатов меняется в зависимости от характера принимаемой пищи. В случае преобладания углеводов увеличивается содержание глициновых конъюгатов. Если преобладают белки в диете, то увеличивается содержание тауриновых конъюгатов.

Выделение желчных кислот способствует:

1. эмульгированию жира;

2. активации панкреатических липаз, фосфолипаз;

3. способствуют всасыванию труднорастворимых в воде веществ: ВЖК, ХС, моношлицеридов, жирорастворимых витаминов.

При эмульгировании жир дробится на мелкие капельки, что значительно увеличивает поверхность контакта липида с ферментами. Желчные кислоты обволакивают эти капельки, препятствуя тем самым их слиянию. Таким образом стабилизируется эмульсия жира, который будет подвергаться гидролизу под влиянием панкреатических липаз. Помогают гидролизу жира ионы Са²⁺, которые образуют комплекс со свободными ВЖК. [рис. гидролиза трипальмитина: трипальмитин +3 воды® (липаза) глицерин+ 3 С₁₅Н₃₁СООН] [рис. гидролиза фосфатидилхолина: фосфатидилхолин +4 воды®(фосфолипазы А1, А2, С, D) глицерин + С₁₅Н₃₁СООН + С₁₇Н₃₁СООН +Н₃РО₄ +НО-СН₂- СН₂-Nº( СН₃) ₃] Фосфолипаза А1 действует на связь между глицерином и предельной ВЖК, А2 – между глицерином и непредельной ВЖК, С – между глицерином и фосфорной кислотой, D – между фосфорной кислотой и холином (HO-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₃).

В результате гидролиза пищевого жира образуются спирты, фосфаты, ВЖК, азотистые основания, АК и другие соединения. Необходимо отметить, что в расщеплении жиров принимают участие и кишечные липазы, но их активность невысокая. К тому же они расщепляют только моноглицериды.

Установлено, что всасывание продуктов гидролиза жира имеет свои особенности. Легко всасываются простой диффузией в слизистую кишечника спирты, АК, фосфаты, короткоцепочечные ВЖК (10-14 атомов С), азотистые основания. Труднорастворимые в воде продукты гидролиза (ВЖК, моноглицериды, холестерин, жирорастворимые витамины) всасываются только в комплексе с желчными кислотами. Эти комплексы называются холеиновыми. В таком виде эти соединения проходят через биомембраны энтероцитов. В эпителии клеток ворсинок кишечника происходит распад холинового комплекса. При этом желчные кислоты сразу поступают в ток крови и через систему воротной вены попадают в печень, откуда они вновь поступают в составе желчи в желчный пузырь и могут вновь принимать участие в новом акте переваривания жира пищи.

Установлено, что общий фонд желчных кислот у взрослого человека составляет 2,8-3,5 г. При этом они совершают 5-6 оборотов в сутки за счёт печёночно-кишечной циркуляции. После того, как продукты гидролиза жира поступили в энтероциты, в стенке кишечника начинают синтезироваться жиры, специфичные для данного организма, которые по своему строению отличаются от пищевого жира.

Механизм ресинтеза жира

Ресинтез жира в стенке кишечника происходит следующим образом:

1. сначала продукты гидролиза (глицерин, ВЖК) активируются с использованием АТФ. Далее происходит последовательное ацилирование глицерина с образованием моно-, ди-, триацилглицеридов. Центральное место в синтезе жира в стенке кишечника занимает фосфатидная кислота. Из неё в сенке кишечника, как правило в первые часы после приема пищи, образуются простые (ТГ) и сложные (ФЛ) жиры. [рис. активации глицерина и ВЖК: глицерин® (глицеролкиназа, при этом АТФ в АДФ) a-глицерофосфат; R-CH₂-CH₂-COOH +HS-КоА® (ацил-S-КоА-синтетаза, при этом АТФ в АМФ)R-CH₂-CH₂-COSKoA]

2. [рис. присоединения к a-глицерофосфату активированного остатка ВЖК: a-глицерофосфат+ R₁-COSKoA®(ацилтрансфераза) моноацилглицерин +HS-KoA®(ацилтрансфераза, +R₂-CO-SKoA) диацилглицерин+ HS-KoA. Диацилглицерин может присоединять инозит с образованием фосфатидилинозита; серин – фосфатидилсерин (под действием ПФ отнимается СО₂ и образуется фосфатидилэтаноламин, с прибавлением к которому 3 СН₃ образуется фосфатидилхолин); также может присоединять воду с выделением фосфорной кислоты на место которой присоединяется 3 активированный остаток ВЖК]