Окисленный холестерин что это
Хороший, плохой, злой холестерин
Хороший, плохой, злой холестерин
Нарушение жирового обмена является основным фактором развития атеросклероза и связанных с ним осложнений (ишемическая болезнь сердца, инфаркт, инсульт, облитерация сосудов нижних конечностей и пр.). При этом наиболее важным фактором повышенного риска атеросклероза является повышение содержания в крови атерогенных липопротеинов.
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Вряд ли сейчас найдется человек, который не слышал, что высокий холестерин — это плохо. Однако столь же мала вероятность встретить человека, который знает, ПОЧЕМУ высокий холестерин — это плохо. И чем определяется высокий холестерин. И что такое высокий холестерин. И что такое холестерин вообще, зачем он нужен и откуда берется.
Конкурс «био/мол/текст»-2012
Эта статья представлена на конкурс научно-популярных работ «био/мол/текст»-2012 в номинации «Лучший обзор».
Спонсор конкурса — дальновидная компания Thermo Fisher Scientific.
Довольно подробно о роли холестерина в работе биомембран рассказывается в статье «Липидный фундамент жизни» [12]. — Ред.
Главный липидный компонент пищевого жира и жировых отложений — это триглицериды, которые представляют собой эфиры глицерина и жирных кислот. Холестерин и триглицериды, будучи неполярными липидными веществами, транспортируются в плазме крови в составе липопротеиновых частиц. Частицы эти подразделяют по размеру, плотности, относительному содержанию холестерина, триглицеридов и белков на пять больших классов: хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины промежуточной плотности (ЛППП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП) [2]. Традиционно ЛПНП считается «плохим» холестерином, а ЛПВП — «хорошим» (рис. 1).
Рисунок 1. «Плохой» и «хороший» холестерины. Участие различных липопротеиновых частиц в транспорте липидов и холестерина.
Схематично структура липопротеина включает неполярное ядро, состоящее по большей части из холестерина и триглицеридов, и оболочку из фосфолипидов и апопротеинов (рис. 2). Ядро — функциональный груз, который доставляется до места назначения. Оболочка же участвует в распознавании клеточными рецепторами липопротеиновых частиц, а также в обмене липидными частями между различными липопротеинами [3].
Рисунок 2. Схематическое строение липопротеиновой частицы
Баланс уровня холестерина в организме достигается следующими процессами: внутриклеточный синтез, захват из плазмы (главным образом из ЛПНП), выход из клетки в плазму (главным образом в составе ЛПВП). Предшественник синтеза стероидов — ацетил коэнзим А (CoA). Процесс синтеза включает, по крайней мере, 21 шаг, начиная с последовательного преобразования ацетоацетил CoA. Лимитирующая стадия синтеза холестерина в большой степени определяется количеством холестерина, абсорбируемого в кишечнике и транспортируемого в печень [4]. При недостатке холестерина происходит компенсаторное усиление его захвата и синтеза.
Транспорт холестерина
Систему транспорта липидов можно разделить на две большие части: внешнюю и внутреннюю.
Внешний путь начинается с всасывания в кишечнике холестерина и триглицеридов. Его конечный результат — доставка триглицеридов в жировую ткань и мышцы, а холестерина — в печень. В кишечнике пищевой холестерин и триглицериды связываются с апопротеинами и фосфолипидами, формируя хиломикроны, которые через лимфоток попадают в плазму, мышечную и жировую ткани. Здесь хиломикроны взаимодействуют с липопротеинлипазой — ферментом, который освобождает жирные кислоты. Эти жирные кислоты поступают в жировую и мышечную ткани для накопления и окисления соответственно. После изъятия триглицеридного ядра остаточные хиломикроны содержат большое количество холестерина и апопротеина Е. Апопротеин Е специфически связывается со своим рецептором в клетках печени, после чего остаточный хиломикрон захватывается и катаболизируется в лизосомах. В результате этого процесса освобождается холестерин, который затем преобразуется в желчные кислоты и выводится или участвует в формировании новых липопротеинов, образующихся в печени (ЛПОНП). При нормальных условиях хиломикроны находятся в плазме в течение 1–5 ч. после приема пищи [2], [3].
Внутренний путь. Печень постоянно синтезирует триглицериды, утилизируя свободные жирные кислоты и углеводы. В составе липидного ядра ЛПОНП они выходят в кровь. Внутриклеточный процесс формирования этих частиц схож с таковым для хиломикронов, за исключением различия в апопротеинах. Последующее взаимодействие ЛПОНП с липопротеинлипазой в тканевых капиллярах приводит к формированию остаточных ЛПОНП, богатых холестерином (ЛППП). Примерно половина этих частиц выводится из кровотока клетками печени в течение 2–6 ч. Остальные претерпевают модификацию с замещением оставшихся триглицеридов эфирами холестерина и освобождением от всех апопротеинов, за исключением апопротеина В. В результате формируются ЛПНП, которые содержат ¾ всего плазменного холестерина. Их главная функция — доставка холестерина в клетки надпочечников, скелетных мышц, лимфоцитов, гонад и почек [3]. Модифицированные ЛПНП (окисленные продукты, количество которых возрастает при повышенном содержании в организме активных форм кислорода, так называемом окислительном стрессе) могут распознаваться иммунной системой как нежелательные элементы. Тогда макрофаги их захватывают и выводят из организма в виде ЛПВП. При чрезмерно высоком уровне ЛПНП макрофаги становятся перегруженными липидными частицами и оседают в стенках артерий, образуя атеросклеротические бляшки.
Основные транспортные функции липопротеинов приведены в таблице.
| Класс | Размеры | Функция |
|---|---|---|
| ЛПВП | 4–14 нм | Транспорт холестерина от периферийных тканей к печени |
| ЛПНП | 20–22,5 нм | Транспорт холестерина, триглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям |
| ЛППП | 25–35 нм | Транспорт холестерина, триглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям |
| ЛПОНП | 30–80 нм | Транспорт холестерина, триглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям |
| Хиломикроны | 75–1200 нм | Транспорт холестерина и жирных кислот, поступающих с пищей, из кишечника в периферические ткани и печень |
Регуляция уровня холестерина
Уровень холестерина в крови в большой степени определяется диетой. Пищевые волокна снижают уровень холестерина, а пища животного происхождения повышает его содержание в крови.
Один из основных регуляторов метаболизма холестерина — рецептор LXR (рис. 3). LXR α и β принадлежат к семейству ядерных рецепторов, которые образуют гетеродимеры с ретиноидным Х рецептором и активируют гены-мишени. Их естественные лиганды — оксистерины (окисленные производные холестерина). Обе изоформы идентичны на 80% по аминокислотной последовательности. LXR-α обнаружен в печени, кишечнике, почках, селезенке, жировой ткани; LXR-β в небольшом количестве обнаруживается повсеместно [6]. Метаболический путь оксистеринов быстрее, чем у холестерина, и поэтому их концентрация лучше отражает краткосрочный баланс холестерина в организме. Существует всего три источника оксистеринов: ферментативные реакции, неферментативное окисление холестерина и поступление с пищей. Неферментативные источники оксистеринов как правило минорные, но в патологических состояниях их вклад возрастает (окислительный стресс, атеросклероз), и оксистерины могут действовать наряду с другими продуктами перекисного окисления липидов [6]. Основное влияние LXR на метаболизм холестерина: обратный захват и транспорт в печень, вывод с желчью, снижение кишечного всасывания. Уровень продукции LXR различается на протяжении аорты; в дуге, зоне турбулентности, LXR в 5 раз меньше, чем в участках со стабильным течением. В здоровых артериях повышение экспрессии LXR в зоне сильного потока оказывает антиатерогенное действие [7].
Рисунок 3. Участие рецептора LXR в метаболизме холестерина в печени
Важную роль в метаболизме холестерина и стероидов играет рецептор-«мусорщик» SR-BI (рис. 4). Он был обнаружен в 1996 году как рецептор для ЛПВП [8]. В печени SR-BI отвечает за избирательный захват холестерина из ЛПВП. В надпочечниках SR-BI опосредует избирательный захват этерифицированного холестерина из ЛПВП, который необходим для синтеза глюкокортикоидов. В макрофагах SR-BI связывает холестерин, что является первым этапом в обратном транспорте холестерина. SR-BI также захватывает холестерин из плазмы и опосредует его прямой выход в кишечник [9].
Рисунок 4. Участие рецептора SR-BI в метаболизме холестерина
Выведение холестерина из организма
Классический путь выведения холестерина: транспорт холестерина с периферии в печень (ЛПВП), захват клетками печени (SR-BI), экскреция в желчь и выведение через кишечник, где большая часть холестерина возвращается в кровь [10].
Основная функция ЛПВП — обратный транспорт холестерина в печень. Плазменные ЛПВП являются результатом комплекса различных метаболических событий. Состав ЛПВП очень различается по плотности, физико-химическим свойствам и биологической активности. Это сферические или дисковидные образования. Дисковидные ЛПВП в основном состоят из апопротеина A-I с вложенным слоем фосфолипидов и свободного холестерина. Сферические ЛПВП больше и дополнительно содержат гидрофобное ядро из эфиров холестерина и небольшого количества триглицеридов.
При метаболическом синдроме активируется обмен триглицеридов и эфиров холестерина между ЛПВП и триглицерид-богатыми липопротеинами. В результате содержание триглицеридов в ЛПВП повышается, а холестерина снижается (т.е. холестерин не выводится из организма) [11]. Отсутствие ЛПВП у людей встречается при болезни Tangier, главные клинические проявления которой — увеличенные оранжевые миндалины, роговичная дуга, инфильтрация костного мозга и мукозного слоя кишечника [3].
Восстановление этого баланса искусственным путем (например, на молекулярном уровне с использованием наночастиц) когда-нибудь станет основным способом лечения атеросклероза (см. «Наночастицами — по „плохому“ холестерину!» [13]). — Ред.
Окисленный холестерин что это
Когда человеку делают анализ крови, там среди показателей часто присутствует значение уровня холестерина. В молодом возрасте люди в основном не обращают на него внимания, но постепенно приходят к осознанию того, что знать уровень своего холестерина важно, поскольку его повышение может быть опасно для здоровья.
Как выглядит холестерин?
Многие представляют себе холестерин как жир и считают, что чем жирнее пища, тем больше в ней холестерина. Такая точка зрения оправдана лишь отчасти. Холестерин содержится в крови и выглядит как вязкая субстанция. Считать холестерин исключительно вредным нельзя, потому что он расходуется организмом в процессе выработки гормонов и образования клеточных мембран. В разной степени холестерин участвует в работе иммунной, нервной и пищеварительной систем, поэтому определённый объём холестерина должен содержаться в организме постоянно. Другое дело, что удерживать его в пределах допустимой нормы не всегда легко.
Избыток холестерина имеет свойство откладываться на внутренних стенках артерий. Поначалу это незаметный процесс, но постепенно из-за холестеринового слоя диаметр артерии сужается, а кровь начинает хуже через неё проходить. В местах сужения сосуда из холестеринового слоя формируется плотное образование, которое принято называть “холестериновой бляшкой”. Холестериновые бляшки не только практически полностью перекрывают ток крови по сосуду, но и снижают его эластичность. Процесс образования холестериновых называется “атеросклерозом”.
Сами по себе единичные холестериновые бляшки не представляют серьёзной опасности для здоровья, однако если не принимать меры, то со временем их станет слишком много. Кроме того, холестериновая бляшка — это начальная стадия развития тромба. Нередко тромбы образуются там, где находились атеросклеротические бляшки. Опасность тромба в том, что он полностью запечатывают сосуды и могут перекрыть ток крови к жизненно важным органам. Если тромб возникает в сосуде, питающем сердце, у человека может случиться инфаркт миокарда, а если ток крови останавливается в сосуде, питающем головной мозг, то человек может перенести инсульт.
Приводит ли высокий холестерин к смерти?
Сам по себе холестерин не считается смертельно опасным. К смерти могут привести осложнения, вызванные высоким уровнем холестерина. Некоторые из них мы уже назвали. Атеросклероз может спровоцировать развитие ишемической болезни сердца, а одним из осложнений может стать инфаркт миокарда, инсульт, острый тромбоз и другие заболевания. Перечень может быть большим и определяется тем, какие артерии были поражены.
Весь ли холестерин одинаковый?
Холестерин содержится в крови, но не растворяется в ней. По организму холестерин разносится липопротеинами. Молекулы липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) перемещают холестерин из артерий в печень. Позже этот холестерин выводится из организма и не откладывается на стенках сосудов. Такой холестерин считают “хорошим”, поскольку он не только не повышает, а снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Другой тип холестерина, переносится молекулами липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) из печени по всему телу. В периферических тканях холестерин постепенно оседает на стенках сосудов, в результате чего образуются атеросклеротические бляшки. Человеку важно следить и не допускать повышения уровня именно липопротеинов низкой плотности, или “плохого” холестерина.
Ещё одна форма липидов, которые обеспечивают организм энергией, но в большом количестве могут быть вредны, — триглицериды. Они синтезируются печенью или попадают в организм вместе с пищей, а затем переходят в кровь. Большое содержание триглицеридов в крови также нежелательно, поскольку может нарушить работу органов кровообращения.
Что повышает холестерин?
Повышение уровня холестерина может быть связано с различными факторами. Первое, на что стоит обратить внимание, — рацион. Если у человека наблюдается небольшое повышение уровня холестерина врачи обычно рекомендуют ему употреблять меньше пищи с высоким содержанием насыщенных жиров, однако способствовать повышению уровня холестерина могут и некоторые нарушения в работе организма. Например, хроническая почечная недостаточность или снижение функции щитовидной железы. У некоторых людей уровень холестерина может быть повышенным “от природы” и передаваться по наследству. Такая генетическая аномалия называется “семейной гиперхолестеринемией”.
Формируя свой рацион, нужно помнить, что холестерин содержится только в продуктах животного происхождения. Этот аргумент часто приводят в пользу растительного типа питания вегетарианцы. Однако это не означает, что если исключить животную пищу, то остальное питание может быть бесконтрольным. Жаренная на растительном масле пища и продукты с содержанием пальмового масла тоже способны оказать негативное влияние на липидный обмен.
Нужно ли следить за холестерином здоровым людям?
Часто люди начинают следить за теми или иными показателями, когда появляются проблемы и ухудшается самочувствие, но профилактика всегда лучше лечения. Понятие “здоровый человек” слишком общее. Возможно, сейчас у вас нет проблем с печенью с обменом веществ, но это не значит, что их не будет в будущем. Люди с выявленными нарушениями липидного обмена должны регулярно сдавать анализы на холестерин, но и остальным не стоит проверять прочность своего организма.
Если в вашем рационе часто присутствуют жирные блюда, калорийная пища, да и вообще вы любите налегать на сладкое, то это рано или поздно повысит ваш холестерин. Своё влияние могут оказать и другие факторы сердечно-сосудистого риска. На выходе вы рискуете получить атеросклероз со всеми сопутствующими последствиями.
Норма холестерина
Если по результатам анализов ваш холестерин в норме, значит, серьёзных причин для беспокойства нет. При условии соблюдения правил здорового питания и здорового образа жизни следующее обследование можно проходить через несколько лет.
Если же уровень холестерина повышен (от 5 до 6,4 ммоль/л и больше), то стоит контролировать его каждый полгода, чтобы наблюдать динамику. В это же время нужно пересмотреть свой рацион, убрать оттуда продукты, повышающие холестерин, а также отказаться от вредных привычек: курения и употребления алкоголя. О дополнительных рисках, связанных с наличием сопутствующих заболеваний, вас должен предупредить лечащий врач.
Уровнем повышенного риска считается уровень холестерина свыше 6,4 ммоль/л. Такой показатель говорит о необходимости специализированного лечения, поскольку велика вероятность развития ишемической болезни сердца и других сердечно-сосудистых осложнений. Программу лечения должен составить врач на основе проведённых анализов, в том числе на выявление уровня ЛПНП, ЛПВП и триглицеридов.
Группа риска по атеросклерозу
Атеросклероз — коварное заболевание, которое развивается постепенно. Уровень холестерина — это косвенный показатель риска развития атеросклероза, но некоторой категории людей нужно с определённой периодичностью сдавать анализы на холестерин. Такие рекомендации даются:
Важно понимать, что на первой стадии развития атеросклероз не имеет видимых специфических проявлений. Человек может даже не подозревать о развивающемся заболевания и о проблеме с холестерином. Поэтому врачи рекомендуют регулярно сдавать кровь для проведения биохимического анализа.
Когда начинать следить за холестерином?
Для профилактики не бывает слишком рано. Лучше привыкать следить за своим здоровьем с молодого возраста, тогда оно преподнесёт вам меньше неприятных сюрпризов. Особенно важно уделять внимание своему здоровью после 40 лет, это актуально как для мужчин, так и для женщин. У мужчин ишемическая болезнь сердца может начать развиваться раньше, чем у женщин. Это объясняется гормональным фоном. У женщин детородного возраста в организме больше “хорошего” холестерина, в то время как у мужчин перевес может склоняться в сторону “плохого”. После наступления менопаузы уровень “плохого” холестерина у женщин также может начать расти вместе с уровнем триглицеридов.
Если раньше считалось, что от атеросклероза страдают преимущественно люди зрелого и пожилого возраста, то сейчас болезнь диагностируют у более молодых пациентов, поэтому разумно будет начать контролировать уровень холестерина в 30-35 лет. Если анализ покажет, что всё в норме, повторную проверку можно проводить через 3-4 года, если же уровень холестерина повышен или наблюдается генетическая предрасположенность к развитию заболеваний сердца и сосудов, то проверять уровень холестерина стоит чаще.
Страдают ли дети от повышенного холестерина?
Уровень холестерина у детей, как правило, не поднимается выше нормы, однако они тоже могут попасть в группу риска, если в их семье обнаружена наследственная гиперхолестеринемия. В этом случае ребёнка поставят на учёт у педиатра-кардиолога с раннего возраста. Контрольный анализ уровня холестерина стоит сделать в возрасте двух лет, а затем периодически повторять.
Проявления атеросклероза
Невозможно заранее предугадать, какие артерии могут стать жертвами атеросклероза. Это зависит исключительно от того, на каких участках будет оседать и накапливаться холестерин. От этого же зависит риск развития тех или иных заболеваний.
Разные проявления атеросклероза
Симптомы повышенного холестерина
Определить точный уровень холестерина в организме можно только после проведения анализа, но есть симптомы, которые могут указать на наличие нарушений в работе организма. Это не позволит поставить диагноз, однако должно стать поводом для похода к врачу терапевту-липидологу или кардиологу. Запишитесь на профилактический приём, если:
Если вы заметили у себя описанные симптомы, запишитесь на приём к врачу. Достаточно будет посетить терапевта, чтобы тот провёл профилактический осмотр и, при необходимости, направил к другим профильным специалистам.
Диагноз «атеросклероз» трудно поставить без биохимического и инструментального обследования, поэтому приготовьтесь к тому, что вам придётся сдать ряд анализов. Обычно обследование начинается с анализа крови и ЭКГ. Затем в зависимости от полученных результатов назначается программа лечения, если это необходимо. Кровь у пациента, как правило, берут из вены, но если необходим быстрый результат, то его можно получить экспресс-методом через взятие крови из пальца. Для получения более точных результатов сдавать кровь рекомендуется натощак.
Окисленный холестерин что это
Окисленные липопротеины низкой плотности (окЛНП) играют одну из ведущих ролей в атерогенезе. ОкЛНП являются аутоантигенами, индуцирующими локальный иммунный ответ в артериальной стенке и обладающими выраженными проатерогенными свойствами. Согласно современным представлениям, окислительная модификация преобразует ЛНП в форму, захватываемую макрофагами в десятки раз быстрее, чем нативные липопротеины низкой плотности (ЛНП), что способствует прогрессированию атеросклеротического процесса. Уровни окисленных ЛНП могут обладать прогностическим значением в отношении риска сердечно-сосудистых событий.
Риск сердечно-сосудистых заболеваний, атеросклероз.
Oxidized low-density lipoprotein (Ox-LDL).
Твердофазный иммуноферментный анализ.
МЕ/л (международная единица на литр).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
В последние годы было получено достаточно данных в пользу того, что аутоиммунный механизм является первичным патогенетическим процессом, вовлеченным в развитие атеросклероза. Преимущественной мишенью аутоиммунных реакций рассматриваются окисленные липопротеины низкой плотности (oLDL), которые, как полагают, играют критическую роль в развитии и прогрессировании атеросклероза. Ведущий путь химической трансформации липопротеинов – избыточное перекисное окисление липидов, входящих в их состав. В наибольшей степени перекисной модификации подвержены липиды «атерогенной» фракции липопротеинов – ЛПНП.
На сегодняшний день приоритетной считается воспалительная теория атерогенеза, где пусковым механизмом является повреждение эндотелия, сопровождающееся повышением адгезивности и проницаемости и повышением продукции сосудосуживающих и прокоагулянтных факторов. К дисфункции может приводить наличие в организме инфекционных агентов, например вируса герпеса, различных токсических веществ. Высокий уровень инсулина и артериальная гипертензия тоже могут служить причиной развития эндотелиальной дисфункции. Основным фактором, ведущим к повреждению эндотелия, является гиперхолестеринемия. Она приводит к изменениям в структуре эндотелия, что сопровождается увеличением содержания холестерина и соотношения холестерин/фосфолипиды в эндотелиоцитах. В результате нарушается барьерная функция эндотелия и проницаемость его для липопротеинов низкой плотности, что сводится к избыточной инфильтрации интимы этими частицами. Проходя через эндотелий, липопротеины низкой плотности подвергаются окислению, таким образом, в саму интиму проникают в основном окисленные формы липопротеиновых частиц, которые самостоятельно обладают повреждающим воздействием на структурные элементы и эндотелия, и интимы. На следующем этапе формирования атеросклеротического очага происходит инфильтрация интимы циркулирующими моноцит/макрофагами, осуществляющими захват окисленных липопротеинов низкой плотности, с последующей деструкцией. Это способствует накоплению в макрофагах эфиров холестерина и образованию так называемых пенистых клеток, дающих начало липидным полоскам, которые являются первой морфологической стадией атеросклеротического очага. Макрофагами секретируется достаточно большое количество биологически активных веществ, таких как факторы роста (стимулируют миграцию ГМК и фибробластов, пролиферацию этих клеток, синтез соединительной ткани), хемотаксины, митогены. Таким образом, для атеросклеротического процесса характерны фундаментальные закономерности, которые свойственны любому воспалению: действие повреждающего фактора, в качестве которого выступают окисленные липопротеиновые частицы, клеточная инфильтрация, фагоцитоз и формирование соединительной ткани.
Перекисномодифицированные ЛПНП, с одной стороны, подвергаются нерегулируемому захвату макрофагами и гладкомышечными клетками артериальной стенки, который приводит к массивному накоплению в них эфиров холестерина и трансформации таких клеток в «пенистые». Последние быстро погибают, освобождая в межклеточные пространства значительные количества эфиров холестерина и его моногидрата, что инициирует образование атеросклеротических бляшек. С другой стороны, перекисная модификация ЛПНП сопровождается существенным повышением их иммуногенности. Секреция макрофагами и пенистыми клетками факторов роста приводит к пролиферации ГМК и металлопротеиназ, вызывающих деградацию матрикса. По-видимому, это обусловливает прогрессирование атеросклеротического процесса. Образование антител к окисленным ЛПНП, захватываемым клетками артериальной стенки, является дополнительным фактором повреждения артерий. Повышенные уровни окЛНП были обнаружены в циркулирующей крови у пациентов с ишемической болезнью сердца. Кроме того, исследования показали корреляцию между окЛНП и прогрессированием каротидного атеросклероза.
На фоне стабильной стенокардии, фибрилляции предсердий также наблюдается увеличение уровня окисленных липопротеинов. В формировании нестабильных атеросклеротических очагов липидного и воспалительно-эрозивного типа ключевое значение имеет воспаление, активность которого проявляется в повышении содержания воспалительных цитокинов, окисленных липопротеинов и белков. Таким образом, определение уровня окисленных ЛПНП является показательным и информативным, их повышение коррелирует с тяжестью заболевания.
Для чего используется исследование?
Для оценки риска сердечно-сосудистых событий.
Что означают результаты?
Причины повышения уровня окПНП: