CC BY
179
биохимия
Биохимия
© коллектив авторов, 2012
УДК 616.127-005.4-008.9-074
в. Н. Титов, А. в. Ариповский, С. И. Каба, П.О. Колесник, м. И. веждел, Ю. К. Ширяева
индивидуальные жирные Кислоты в плазме крови, эритроцитах и липопротеинах. сравнение результатов Больных ишемической болезнью сердца и добровольцев
ФГУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс минздравсоцразвития РФ, Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии Госсанэпиднадзора РФ, г. Оболенск московской области
Согласно общепринятой теории, атеросклероз - это нарушение метаболизма липидов, которые химически являются эфирами жирных кислот (ЖК) со спиртами, следовательно, атеросклероз - патология ЖК. В соответствии с биологической классификацией среди ЖК функционально обоснованно выделять насыщенные ЖК, не имеющие двойных связей, моноеновые ЖК с одной связью, ненасыщенные ЖК с двумя-тремя и полиеновые ЖК с четырьмя-шестью двойными связями в цепи. Насыщенные и моноеновые ЖК являются субстратами для наработки клетками энергии, АТФ. Ненасыщенные ЖК in vivo необходимы для построения мембран; полиеновые ЖК - эссенциальные, поскольку являются предшественниками синтеза клетками гуморальных регуляторов - эйкозаноидов (простаноидов илейкотриенов). Для выяснения патогенеза наиболее распространенных в человеческой популяции "метаболических пандемий " становится важным количественное определение индивидуальных ЖК в плазме крови и эритроцитах методом газовой хроматографии. Необходимо определить содержание среднецепочечных ЖК, пальмитиновой и стеариновой насыщенных ЖК, олеиновой моноеновой ЖК и ее транс-форм - линолевой, линоленовой и дигомо-у-линоленовой ненасыщенных ЖК, а также эссенциальных полиеновых т-б арахидоновой, т-3 эйкозапентаеновой и докозагексаеновой ЖК. Чем выше содержание в пище пальмитиновой насыщенной ЖК, пальмитолеиновой и транс-вакценовой моноеновой ЖК, тем больше в пище пациента говяжьего мяса и продуктов из жирного коровьего молока. Чем выше отношение пальмитиновой/олеиновой ЖК, тем ниже риск формирования атероматоза интимы артерий и развития ишемической болезни сердца, и наоборот. Прогностически нежелательным является снижение отношения т-3/т-б эссенциальных полиеновых ЖК. Их метаболизм происходит по-разному, и функциональная активность т-3 эйкозаноида типа 3 является более высокой. При дефиците в клетках т-3 и т-б полиеновых ЖК эйкозаноиды синтезируются из ненасыщенной дигомо-у-линоленовой ЖК, и действие их оказывается афизиологичным. Это и составляет патогенетическую основу атеросклероза. Диагностически обоснованно определять ЖК также при сахарном диабете, ожирении, метаболическом синдроме и отчасти артериальной гипертонии.
Ключевые слова: жирные кислоты, газовая хроматография, пальмитиновая жирная кислота, эссенциальные
кислоты, триглицериды
V.N. Titov, A.V. Aripovsky, S.I. Kaba, P.O. Kolesnik, M.I. Vejdel, Yu.K. Shiryayeva
the individual fatty acids in blood plasma, erythrocytes and lipoproteins. the comparison of tests results of patients with ischemic heart disease and
volunteers
According to the generally accepted theory, the atherosclerosis is a kind of disorder of metabolism of lipids which chemically are the ethers of fatty lipids with .spirits. Hence, the atherosclerosis is fatty acids pathology. In conformity with the biologic classification, among fatty acids it is functionally valid to distinguish saturated fatty acids without double bonds; monoenic fatty acids with one double bond; unsaturated fatty acids with two or three double bonds and polyenic fatty acids with four of six double bonds in chain. The saturated and monenic fatty acids are the substrates for cells to groundwork energy, ATP. The unsaturated fatty acids in vivo are needed to form membranes. The polyenic fatty acids are essential since they are precursors of cell synthesis of humoral regulators - eicosanoids (prostanoids and leukotrienes). To clarify the pathogenesis of the "metabolic pandemics" most prevalent in human population, the quantitative determination of individual fatty acids in blood plasma and erythrocytes using gas chromatography technique is needed. It is necessary to evaluate the content of medium chain fatty acids; palmitic and stearic saturated fatty acids; oleic monoenic fatty acid and its transforms - linoleic, linolenic and dihomo-y-linolenic unsaturated fatty acids; essential polyenic т-б arachidonic, т-3 eicosapentaenoic and docosahexaenoic fatty acids. The higher is in food the content ofpalmitic saturatedfatty acid, palmitoleic and trans-vaccenic monoenic fatty acids, the more is in patient diet of beef meat and products of fat cow's milk. The higher is ratio of palmitic/oleic fatty acids the lower is the risk of formation of atheromatosis of arteries intima and development of ischemic heart disease and vice versa. The decrease of ratio of т-3/т-б essential polyenic fatty acids is undesirable in prognostic sense. The metabolism of these acids differs and functional activity of т-3 eicosanoid type 3 is higher. In case of deficiency of т-3 and т-б polyenic fatty acids in cells eicosanoids are synthesized from unsaturated dihomo-y-linolenic fatty acid and their influence turns out to be aphysiologic. This condition is a pathogenic foundation of atherosclerosis. There is a diagnostic reason to detect fatty acids in case of diabetes mellitus, obesity, metabolic syndrome and partially arterial hypertension.
Key words: fatty acids, gas chromatography, palmitic fatty acid, essential acids, triglycerides
Ранее мы описали патогенез атеросклероза как синдром дефицита в клетках эссенциальных полиеновых жирных кислот (ЭС поли-ЖК) [5]. Мы также изложили
наши представления о последовательном становлении на ступенях филогенеза переноса в межклеточной среде ЖК аполипопротеином A-I в составе липопротеинов
высокой плотности (ЛПВП) и пассивном поглощении ЖК клетками в форме полярных липидов - фосфолипи-дов (ФЛ) и диглицеридов [6]. Позже в филогенезе произошло становление более производительного переноса ЖК аполипопротеином В-100 в форме уже неполярных липидов: эфиров со спиртом глицерином - триглицери-дов (ТГ) и со спиртом холестерином (ХС) - эфиров холестерина. Какие же ЖК клетки пассивно поглощают из ЛПВП в форме полярных липидов и какие - из липопро-теинов очень низкой плотности (ЛПОНП) и липопро-теинов низкой плотности (ЛПНП) путем рецепторного эндоцитоза?
В химии ЖК рассматривают как насыщенные (н-ЖК), которые в цепи атомов углерода (С) не имеют двойных связей (ДС) (-С=С-), и ненасыщенные, которые имеют от 1 до 6 ДС, локализованных в разных положениях. На основании становления синтеза клетками ЖК в филогенезе и функционального предназначения ЖК in vivo мы предложили иную, биологическую классификацию ЖК. С позиций биологии мы полагаем, что обосновано разделять ЖК на н-ЖК, моноеновые ЖК (моно-ЖК), ненасыщенные ЖК с 2-3 ДС (нена-ЖК) и ЭС поли-ЖК, которые имеют 4-6 ДС. По длине ЖК делят на коротко-цепочечные (c 4-c 10), среднецепочечные (c 12-c 14), длинноцепочечные (С 18-С 22) и очень длинноцепочеч-ные (С 24 и более). "Основная" длинноцепочечная н-ЖК in vivo - С 16:0 пальмитиновая (Пальм н-ЖК); только ее de novo из ацетата (глюкозы, ГЛЮ) могут синтезировать все животные клетки. В моноеновую С 18:1 олеиновую ЖК клетки превращают Пальм н-ЖК при действии инсулина (ИНС). Пальм н-ЖК и олеиновая моно-ЖК являются субстратами для окисления в митохондриях и для запасания в адипоцитах с целью наработки энергии, синтеза АТФ. Нена-ЖК С 18:2 линолевую и С 18:3 линоле-новую нена-ЖК клетки приматов и человека синтезировать не могут; они являются структурно незаменимыми. Регуляторно ЭС для приматов и человека являются га-6 С 20:4 арахидоновая (Арахи) и га-3 С 20:5 эйкозапентае-новая (Эйкоза) и С 22:6 докозагексаеновая (Докоза) ЭС поли-ЖК. Их клетки используют как субстраты для синтеза семейства биологически активных эйкозаноидов (простациклины, тромбоксаны и лейкотриены) и анну-лярных аминофосфолипидов (ФЛ). Эти ФЛ в плазматической мембране из гидрофобных фосфатидилхолинов формируют более гидрофильное микроокружение вокруг каждого интегрального белка.
Определяя количество ЖК в биологических средах с диагностической целью, желательно выяснить:
- прогностическое значение концентрации в плазме крови индивидуальных ЖК;
- участие ЖК в формировании атероматоза и атеро-тромбоза интимы артерий при атеросклерозе и ишеми-ческой болезни сердца (ИБС), в образовании «мягких» и «плотных» атероматозных бляшек, толщины интима-медия;
- могут ли ЖК быть прогностическими факторами риска нарушения коронарного кровообращения и развития инфаркта миокарда;
- отношение между индивидуальными ЖК, которое
Для корреспонденции:
Титов Владимир Николаевич, д-р мед. наук, проф., рук. лаб. клин. биохимии липидов
Адрес: 122551, Москва, ул. 3-я Черепковская, 15а Телефон: 414-63-10 E-mail: vn_titov@mail.ru
является диагностически (прогностически) значимым.
Важно также определить:
- в каких средах пула внутрисосудистой среды содержание ЖК является более информативным;
- каково отношение в разных биологических средах (плазма крови, эритроциты, ЛПВП, ЛПОНП и ЛПНП и альбумин + неэтерифицированные ЖК (АЛБ + НЭЖК)) между функционально зависимыми ЖК при патологии биологической функции экзотрофии - нарушении питания, алиментарном дефиците ЭС поли-ЖК, ожирении и резистентности к ИНС [12]. Будет ли это плазма крови, в которой содержание ЖК отражают пул в составе всех ЛП, АЛБ НЭЖК, перенос ЖК как от энтероцитов и ге-патоцитов ко всем клеткам, так и от адипоцитов? Методами хроматографии желательно определять количество каждой ЖК, например в мкг/мл среды, а не в процентах от суммы площадей всех (больших и малых) пиков на хроматограмме.
Материалы и методы. Содержание ЖК определяли в плазме крови одновременно в ЛПВП, ЛПОНП, ЛПНП и НЭЖК + АЛБ; эритроцитах [11], апоА-I ЛПВП + НЭЖК + АЛБ и апоВ-100 ЛПОНП и ЛПНП у 44 пациентов с ИБС, которые находились в отделениях Института клинической кардиологии. Возраст пациентов - 57,2 ± 7,4 года. При диагностике придерживались критериев ВОЗ. В исследование были включены пациенты со стенокардией функционального класса 1-2. Содержание ЖК в биологических средах определяли и у 10 здоровых добровольцев в возрасте 25-31 года, которых мы в методическом плане сопоставили с больными ИБС. Определение ЖК проводили на аналитическом газовом хроматографе Varian 3900 ("Varian", США) с кварцевой капиллярной колонкой (15 мм х 0,25 мм х 0,3 мкм) и неподвижной фазой SUPELCOWAX 10 ("Supelco", США). Температурная программа анализа - от 90°С (0,5 мин) до 240°С (5 мин) со скоростью 6°С/мин. Детектор - пламенно-ионизационный (260°С), регистрация сигнала - компьютерная при использовании программы (Мультихром-1,5х (ЗАО "Амперсенд", РФ). Для количественного определения ЖК использовали внутренние стандартные образцы, c 17:0 маргариновую (гептадекановую) н-ЖК с построением калибровочных графиков для ЖК при хроматографии официнальной смеси стандартных образцов индивидуальных ЖК ("Supelco", США). Отделение эритроцитов от плазмы крови с ЭДТА (дикалиевая соль) выполняли центрифугированием при 5000 об/мин в течение 10 мин. Для преципитации апоВ-100 ЛП использовали метод, описанный в работах [17, 26].
Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы Excel 2007 ("Microsoft", США). При отсутствии нормального распределения использовали значение медианы и интерквартильный размах, а не среднюю величину и среднеквадратичное отклонение. Корреляционный анализ выполнен с помощью программы STATISTICA 6 ("StatSoft", США), при этом вычисляли коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Достоверными считали значения данного коэффициента, по модулю равные или превышающие 0,5. Принимали статистический уровень значимости p не более 0,05.
Результаты и обсуждение. Содержание индивидуальных ЖК в четырех биологических средах показано в табл. 1.
Количество среднецепочечной c 14:0 миристиновой ЖК было наиболее низким у пациентов с ИБС натощак в ЛПВП и АЛБ + НЭЖК. После всасывания энтероциты этерифицируют среднецепочечные ЖК (С 12:0 лаурино-вую и c 14:0 миристиновую н-ЖК) в состав "коротких"
Таблица 1
Концентрации индивидуальлных ЖК в разных биологических средах
Медиана (интерквартильный размах), мкг/мл
14:0 15:0 16:0 16:1 18:0 18:1-ol 18:1-vac
Среда Пациенты с ИБС (n = 44)
Плазма 19,0 (12,0—28,3) 4,0 (2,7—5,2) 469,0 (407,0—582,0) 30,5 (23—42,3) 165,0 (140,0—210,0) 332,0 (279,0—425,0) 31,5 (27,0—38,5)
ЛПНП 14,5 (9,8—22,0) 2,7 (2,0—3,7) 337,5 (257,3—402,0) 23,0 (17,0—30,5) 108,0 (89,8—131,5) 254,0 (193,3—323,8) 24,0 (18,0—31,0)
ЛПВП + НЭЖК 5,4 (3,7—7,3) 1,2 (0,8—1,4) 140,5 (89,3—172,5) 6,7 (4,2—12,3) 52,0 (30,5—62,3) 77,0 (53,0—102,3) 8,2 (4,8—11,0)
Эритро- 11,0 (9,0—15,0) 2,3 (1,6—2,8) 289,0 (256,3—336,5) 8,0 (6,4—13,0) 177,0 (147,8—201,5) 169,5 (146,0—201,3) 17,5 (14,8—21,0)
циты
Добровольцы (n = 10)
Плазма 24,0 (20,0—28,0) 6,7 (5,4—8,3) 577,0 (548,0—604,0) 31,0 (27,0—41,0) 204,0 (177,0—229,0) 375,0 (344,0—422,0) 44,0 (31,0—51,0)
ЛПНП 19,0 (15,0—22,0) 11,0 (9,4—11,0) 387,0 (359,0—396,0) 22,0 (21,0—31,0) 111,0 (97,0—123,0) 281,0 (247,0—288,0) 30,0 (26,0—33,0)
ЛПВП + НЭЖК 14,0 (12,0—15,0) 8,1 (7,7—8,4) 219,0 (206,0—276,0) 12,0 (12,0—15,0) 74,0 (66,0—89,0) 130,0 (115,0—166,0) 12,0 (12,0—18,0)
Эритро- 17,0 (16,0—21,0) 5,6 (4,4—5,7) 382,0 (337,0—400,0) 6,1 (5,0—6,6) 258,0 (190,0—288,0) 212,0 (157,0—227,0) 20,0 (16,0—22,0)
циты
Медиана (интерквартильный размах), мкг/мл
18:2 а-18:3 у-20:3 20:4 20:5 22:5 22:6
Среда Пациенты с ИБС (n = 44)
Плазма 814,0 (702,0—967,0) 2,9 (2,1—5,0) 29,5 (22,8—35,0) 173,0 (138,0—221,0) 7,3 (3,0—14,0) 6,8 (5,4—9,4) 41,0 (24,8—52,5)
ЛПНП 570,0 (482,3—743,0) 1,9 (1,5—3,8) 20,5 (14,0—23,3) 110,0 (92,0—144,5) 4,8 (2,1—8,0) 4,6 (3,6—5,7) 23,0 (16,0—32,3)
ЛПВП + НЭЖК 215,0 (122,5—250,5) 0,8 (0,5—1,3) 8,5 (4,6—11,3) 49,0 (28,8—66,0) 1,9 (0,5—4,5) 2,1 (1,2—3,0) 12,8 (6,6—17,3)
Эритро- 253,0 (220,0—292,8) 0,6 (0,3—1,1) 17,5 (13,0—21,0) 136,5 (100,3—172,3) 2,5 (1,8—5,4) 11,5 (9,3—14,3) 34,0 (27,8—44,5)
циты
Добровольцы (n = 10)
Плазма 795,0 (706,0—841,0) 5,0 (4,4—6,8) 35,0 (24,0—36,0) 164,0 (140,0—208,0) 11,0 (8,7—22,0) 9,7 (7,1—13,0) 60,0 (48,0—83,0)
ЛПНП 554,0 (546,0—612,0) 2,2 (2,0—3,2) 21,0 (18,0—26,0) 125,0 (107,0—140,0) 7,0 (6,3—12,0) 7,8 (5,0—8,1) 43,0 (32,0—48,0)
ЛПВП + НЭЖК 259,0 (184,0—314,0) 0,9 (0,8—1,0) 11,0 (10,0—13,0) 61,0 (52,0—72,0) 3,9 (2,4—5,7) 3,1 (2,8—3,8) 21,0 (18,0—27,0)
Эритро- 180,0 (164,0—182,0) Не обнару- 13,0 (11,0—14,0) 105,0 (83,0—140,0) 2,4 (2,1—2,7) 8,7 (6,2—11,0) 28,0 (23,0—32,0)
циты жено
Примечание. Здесь и в табл. 2: ol — олеиновая кислота, vac — вакценовая кислота.
ТГ, основой которых является ш-9 С 14:1 миристолеино-вая моно-ЖК. "Короткие ТГ по лимфатическим путям достигают абдоминальных (оментальное и забрюшин-ное) жировых депо и изливаются в кровь; в ней С 14 и С 12 ЖК оказываются минорными. Минорной н-ЖК является и афизиологичная для приматов и человека С 15:0 н-ЖК с нечетным числом атомов С, которую, вероятно, синтезирует микрофлора кишечника. Возможно, она отражает и особенности питания; у добровольцев ее содержание выше, чем при ИБС (см. табл. 1).
В отличие от С 14:0 миристиновой н-ЖК содержание С 16:0 Пальм н-ЖК во всех средах было наибольшим. Оно высокое в плазме крови и ЛПНП, ниже в эритроцитах и самое низкое в ЛПВП + НЭЖК. Это объясняется тем, что ЛП, которые переносят к клеткам Пальм н-ЖК в форме ТГ, являются ЛПОНП, а в мембране эритроцитов ее содержит каждая молекула ФЛ. Более высокое содержание Пальм н-ЖК в биологических средах у добровольцев может быть отражением особенностей питания, близости его к современной "вестерн"- диете. Пальм н-ЖК - единственная длинноцепочечная ЖК, которую животные клетки синтезируют de novo из
ацетата (ацетил-КоА), экзогенной ГЛЮ. Далее под действием пальмитоилэлонгазы клетки удлиняют С 16:0 Пальм н-ЖК до С 18:0 стеариновой н-ЖК и при действии стеаторилдесатуразы превращают в га-9 С 18:1 цис-олеиновую моно-ЖК. В суммарное количество С 16:0 входит как экзогенная Пальм н-ЖК пищи, так и эндогенная С 16:0 ЖК [21].
Содержание в биологических средах га-7 С 16:1 паль-митолеиновой моно-ЖК отражает количество в пище экзогенной Пальм н-ЖК (потребляемых с пищей говядины и продуктов из коровьего молока). В филогенезе С 16:1 была одной из моно-ЖК, которые синтезировали животные клетки; позже в эукариотических клетках ее заместила С 18:1 олеиновая моно-ЖК. Пальмитолеино-вую ЖК (га-7 С 16:1) синтезируют бактерии в желудке коровы; при их гибели и деструкции ЖК поглощают клетки коровы; в говяжьем жире содержание моно-ЖК достигает 7%. В биологических средах ее более чем на порядок меньше, чем Пальм н-ЖК, и на порядок ниже ее содержание в ЛПВП + НЭЖК и эритроцитах по сравнению с плазмой крови и ЛПНП. Концентрация С 16:1 ЖК была одинаковой у пациентов с ИБС и добровольцев.
Три ЖК - Пальм н-ЖК, стеариновая С 18:0 и олеиновая С 18:1 моно-ЖК - функциональный фрагмент метаболизма ЖК; запасание только этих ЖК происходит in vivo для последующего окисления и наработки клетками энергии. Происходит депонирование в форме "липид-ных" капель в цитозоле всех клеток или в форме большой капли в специализированных адипоцитах. Превращение Пальм н-ЖК в олеиновую моно-ЖК наблюдали и на ранних ступенях филогенеза, однако выраженным оно стало при становлении биологической функции ло-комоции и действии ИНС. У приматов и человека С 18:0 стеариновая н-ЖК превратилась по сути в промежуточный метаболит в синтезе С 16:0 Пальм н-ЖК ^ С 18:0 стеариновая н-ЖК ^ С 18:1 олеиновая моно-ЖК. Стеариновой ЖК в биологических средах в 2-3 раза меньше, чем Пальм н-ЖК, и б0льшая часть ее находится в плазме крови и эритроцитах. У добровольцев уровень стеариновой н-ЖК был выше, чем у пациентов с ИБС, и наибольшее ее количество содержали эритроциты.
С пищей поступают и иные С 18:1 ЖК, которые содержат животные и растительные масла, и ЖК, которые являются результатом химической обработки растительных масел при производстве твердых сортов маргарина. К первым относится цис-форма С 18:1 вакценовой моно-ЖК, которая в отличие от эндогенной га-9 С 18:1 олеиновой моно-ЖК и экзогенной га-6 олеиновой моно-ЖК является га-11 С 18:1 моноеновой ЖК. Вакценовая моно-ЖК - компонент животных жиров, в том числе рыбьего жира, и грибов. Афизиологичной га-6 С 18:1 моно-ЖК является транс-элаидиновая ЖК, которая формируется при производстве маргарина; in vivo она подлежит окислению в пе-роксисомах [31]. Содержание вакценовой моно-ЖК на порядок ниже, чем олеиновой, и в таком же соотношении она содержится во всех биологических средах. Ее содержание не различалось у пациентов с ИБС и добровольцев.
Во всех биологических средах высоко содержание га-6 С 18:2 линолевой нена-ЖК. В отличие от Пальм н-ЖК и олеиновой моно-ЖК клетки приматов и человека не могут синтезировать С 18:2 нена-ЖК; она всецело экзогенная. Это основная ЖК растительных масел средней полосы (подсолнечное, соевое) с умеренным климатом. Содержание линолевой ЖК во всех биологических средах было наиболее высоким как у пациентов с ИБС, так и у добровольцев. У последних концентрация линолевой нена-ЖК в эритроцитах была ниже, чем у пациентов с ИБС. В плазме крови и ЛПНП отмечено высокое содержание линолевой нена-ЖК, в то время как в ЛПОНП ее обычно содержится меньше. В ТГ в ЛПОНП С 18:2 линолевая нена-ЖК этерифицирована в олеиновые ТГ, а в ЛПНП - в линолевые и линоленовые ТГ. Высоко содержание линолевой нена-ЖК и в ЛПВП, однако если в апоВ-100 ЛП она этерифицирована в составе неполярных ТГ, то в ЛПВП - в полярных ФЛ. С 18:2 нена-ЖК всегда экзогенная, поэтому она отражает особенности питания.
Содержание двух линоленовых ЖК - га-3 С 18:3 а-линоленовой и га-6 С 18:3 у-линоленовой нена-ЖК является относительно низким. Наиболее высока концентрация линоленовой нена-ЖК в ЛПНП в форме эфи-ров со спиртом ХС и в мембране эритроцитов в составе фосфоглицеридов, в фосфатидилхолинах. Если бы мы определяли у-линоленовую нена-ЖК, цифры были бы больше, поскольку у-линоленовую нена-ЖК содержат все растительные масла, в то время как а-линоленовая является компонентом только льняного масла.
В 4-5 раз меньше по сравнению с С 18:2 линолевой нена-ЖК биологические среды содержат га-6 С 20:4 Ара-хи ЭС поли-ЖК. Б0льшая ее часть находится в плазме
крови в составе ЛПНП в форме эфиров со спиртом ХС, в мембране эритроцитов в составе аминофосфолипидов, и ее почти нет в ЛПВП + НЭЖК. Не выявлено различие в содержании Арахи у пациентов с ИБС и добровольцев. Для приматов и человека вся Арахи является экзогенной. Растительные масла не содержат Арахи ЭС поли-ЖК; арахисовое масло содержит до 40% линолевой нена-ЖК, много меньше олеиновой и небольшое количество С 20:0 арахиновой н-ЖК. Арахи ЭС поли-ЖК много в мясе паренхиматозных органов, свином сале и меньше в мясе птицы. В последнее время Арахи получают методами биотехнологии. Важным источником Арахи ЭС поли-ЖК являются куриные яйца. У приматов и человека ш-6 Арахи - предшественник синтеза биологически активных простаноидов: простациклинов, тромбокса-нов и лейкотриенов. Однако даже высокое содержание ш-6 Арахи в ЛПНП не свидетельствует о том, что клетки могут рецепторно ее поглощать; это еще не гарантирует ее биодоступность.
При дефиците в пище Арахи и Эйкоза ЭС поли-ЖК клетки компенсаторно синтезируют эйкозаноиды из ш-6 и га-9 20:3 дигомо-у-линоленовой нена-ЖК, однако надо установить, что при этом происходит в сыворотке крови. В биологических жидкостях С 20:3 дигомо-у-линоленовая нена-ЖК является минорной. Не отмечено различие в ее содержании у пациентов с ИБС и добровольцев; отсутствует различие в распределении ее и между биологическими средами. Из С 20:3 дигомо-у-линоленовой нена-ЖК клетки синтезируют только эйкозаноиды типа 1 с одной ДС в молекуле и афизиологичным действием [4]. Биологически активные эйкозаноиды типа 2 с двумя ДС в молекуле клетки рыхлой соединительной ткани (РСТ) синтезируют из С 20:4 Арахи. Предшественниками синтеза эйкозаноидов с высокой активностью типа 3 являются га-3 С 20:5 Эйкоза и га-3 С 22:6 Докоза ЭС поли-ЖК. Содержание Докоза в биологических средах на порядок выше, чем Эйкоза. Основное количество их содержат ЛПНП в плазме крови в форме эфиров со спиртом ХС и в ЛПВП в составе ФЛ. Промежуточным продуктом в биологических средах является С 22:5 докозапентаеновая поли-ЖК. Предстоит установить диагностическое значение этого факта [15]. Для синтеза эйкозаноидов перокси-сомы клеток вначале окисляют Докоза в Эйкоза [24]. Если клетки в составе ЛПНП поглощают га-3 Эйкоза и Докоза, они согласно принципу «биологической субординации» останавливают синтез эйкозаноидов из Арахи [27] и образуют высокоактивные эйкозаноиды типа 3 [29] с тремя ДС в молекуле.
Для диагностики значимо определение в биологических средах отношения отдельных ЖК (табл. 2).
Чем выше отношение 16:1/16:0, тем большее количество Пальм н-ЖК поступает с пищей, которую клетки этерифицируют в афизиологичные пальмитиновые ТГ, и тем больше в пище пациента говядины и продуктов из жирного молока. Чем ниже отношение 16:0/18:1, тем больше олеиновой моно-ЖК поступает с пищей или образуется из эндогенной Пальм н-ЖК под действием ИНС. Желательно, чтобы это отношение было высоким [30]. В противоположность этому желательно низкое отношение у-20:3/20:4, а С 20:4/20:5+22:6 - физиологично как можно более низкое. Мы полагаем, что два показателя - отношение 16:0/18:1 и 20:4/20:5+22:6 - отличают средиземноморскую диету от афизиологичной "вестерн"-диеты.
Мы считаем, содержание индивидуальных ЖК и их отношения позволяют достоверно оценить эффективность профилактики и лечения. Нормализация био-
Таблица 2
отношения жК в биологических средах
Медиана (интерквартильный размах)
16:1/16:0 16:0/18:1-ol Y-20:3/20:4 С 20:4/(С 20:5+С 22:6)
Среда Пациенты с ИБС (n = 44)
Плазма 0,064 (0,054—0,081) 1,42 (1,29-1,58) 0,16 (0,12-0,21) 3,73 (2,93-5,12)
ЛПНП 0,071 (0,060-0,085) 1,29 (1,21-1,47) 0,17 (0,13-0,23) 3,60 (2,59-5,65)
ЛПВП + НЭЖК 0,052 (0,043-0,076) 1,76 (1,60-2,01) 0,16 (0,13-0,21) 3,47 (2,68-5,51)
Эритроциты 0,031 (0,025-0,041) 1,69 (1,59-1,78) 0,13 (0,10-0,14) 3,93 (2,97-4,74)
Добровольцы (n = 10)
Плазма 0,061 (0,050-0,069) 1,54 (1,44-1,67) 0,21 (0,19-0,22) 2,03 (1,81-3,07)
ЛПНП 0,070 (0,058-0,084) 1,34 (1,22-1,40) 0,19 (0,17-0,21) 2,16 (1,85-3,34)
ЛПВП + НЭЖК 0,057 (0,055-0,066) 1,67 (1,65-1,80) 0,20 (0,16-0,21) 1,99 (1,84-3,23)
Эритроциты 0,016 (0,014-0,019) 1,86 (1,81-1,90) 0,11 (0,10-0,14) 3,42 (2,74-4,21)
логической функции трофологии, функции питания - единственный способ снизить в популяции частоту сердечно-сосудистых заболеваний [18]. Физиологичная калорийность пищи, оптимальное содержание ш-3 ЭС поли-ЖК, более высокое, чем ш-6 Арахи, низкий уровень Пальм н-ЖК есть условия эффективной профилактики «метаболических пандемий». Если в течение сотен миллионов лет основным фактором внешней среды, к которому приходилось адаптироваться, была температура, то в последние века - это афизиологич-ное питание, нарушение биологической реакции экзо-трофии [32, 33]. Для диагностики достаточно измерить концентрацию ЖК в плазме крови и эритроцитах [7, 8]. В спектре ЖК можно определять и иные ЖК, это не изменит диагностическое значение. Определение ЖК позволяет лучше оценивать эффективность диетотерапии и профилактики атеросклероза, сахарного диабета, ожирения, метаболического синдрома и эссенциаль-ной гипертонии [3]. Необходимо понять, что высокий уровень заболеваемости и смертности от сердечнососудистых заболеваний - с позиций общей биологии не что иное как гибель части популяции в процессе приспособления к изменяющимся условиям внешней среды, к афизиологичному питанию.
По нашему мнению, функционально эндогенную Пальм н-ЖК можно рассматривать как гидрофобную форму ГЛЮ. Желательно, чтобы количество эндогенной Пальм н-ЖК превышало количество экзогенной, поскольку клетки этерифицируют их в состав разных - олеиновых и пальмитиновых - ТГ [10]. Пальмитиновые ТГ труднее депонировать в адипоциты, еще труднее извлечь (мобилизовать) из них Пальм н-ЖК под действием гормонально-зависимой липазы. Пальм н-ЖК выраженно гидрофобна и химически активна; карбоксильной группой она связывается с аминокислотными остатками белков, лишая их функциональной активности [14]. Поэтому этерификацию Пальм н-ЖК в ТГ in vivo расценивают как снижение ее "липотоксичности". В то же время накопление в цитозоле гепатоцитов, скелетных миоцитов и Р-клеток островков Лангерганса, трудных для гидролиза пальмитиновых ТГ с температурой плавления 48°С, является проявлением "ли-потоксичности" пальмитиновых ТГ. В результате этого происходит гибель клеток печени, кардиомиоцитов, ади-поцитов и Р-клеток островков по типу апоптоза [2].
С позиций метаболизма ЖК нет более неподходящего для человека мяса, чем говядина, включая телятину.
Много Пальм н-ЖК и пальмитолеиновой моно-ЖК содержат и «жирные» продукты из коровьего молока [23]. В течение миллионов лет содержание Пальм н-ЖК в пище не было выше 15%; при «вестерн»-диете уровень Пальм н-ЖК превышает 60% [20]. Под действием ИНС клетки превращают синтезированную из ГЛЮ Пальм н-ЖК в олеиновую и депонируют ее в олеиновых ТГ. На экзогенную Пальм н-ЖК ИНС действие не оказывает; эти процессы сформировались намного раньше синтеза ИНС [19]. Накопление in vivo экзогенной Пальм н-ЖК приводит к развитию синдрома резистентности к ИНС. Низкое отношение 16:0/18:1 - условие для профилактики сахарного диабета и резистентности к ИНС, атеросклероза и атероматоза интимы артерий, а также ожирения и эссенциальной артериальной гипертонии [1]. Заметим, что клетки приматов и человека синтезируют ш-9 С 18:1 олеиновую моно-ЖК, а растения - ш-6 С 18:1 моно-ЖК [2]. Константа скорости окисления эндогенной олеиновой моно-ЖК, вероятно, является более высокой, чем экзогенной [13]. Это важно для биологических реакций воспаления и стресса [25], когда нейтрофилы образуют и секретируют в межклеточную среду активные формы 02 [9], а эндогенная ш-9 олеиновая моно-ЖК является «захватчиком» активных форм кислорода. Если основное количество ЖК в составе ЛПОНП поглощают скелетные миоциты и адипоциты через апоЕ/В-100-рецепторы [16], то б0льшую часть ЛПНП поглощают клетки через апоВ-100 рецепторы [22, 28]. Вышеизложенное дает нам основание говорить о важности для диагностики той информации, которую позволяет получить количественное определение в плазме крови содержания индивидуальных ЖК.
ЛИТЕРАТУРА
1. КараманЮ. К., Новгородцева Т. П., Кантур Т. А. и др. // Кардиология. - 2010. - № 7. - С. 26-30.
2. Кузнецова Э. И., Пчелкин В. П., Цыдендамбаев В. Д., Верещагин А. Г. // Физиол. растений. - 2006. - Т. 53. - С. 387-396.
3. Новицкий В. В., Карпов Р. С., Котловский М. Ю. и др. // Бюл. сиб. мед. - 2008. - № 3. - С. 13-18.
4. СергееваМ. Г., Варфоломеева А. Т. Каскад арахидоновой кислоты. - М., 2006.
5. Титов В. Н. // Кардиология. - 1998. - Т. 38, № 1. - С. 43-49.
6. Титов В. Н. // Клин. лаб. диагн. - 2006. - № 6. - С. 3-13.
7. Титов В. Н., Арапбаева А. А., Кухарчук В. В. и др. // Клин. лаб. диагн. - 2006. - № 1. - С. 3-8.
8. Титов В. Н., Арапбаева А. А., Кухарчук В. В. и др. // Клин. лаб. диагн. - 2006. - № 4. - С. 3-7.
9. Титов В. Н., Арапбаева А. А., Федоров С. В. и др. // Клин. лаб. диагн. - 2006. - № 3. - С. 3-9.
10. Титов В. Н. // Успехи соврем. биол. - 2009. - Т. 129, № 1. - С. 10-26.
11. Шишкина Л. Н., Шевченко О. Г. // Успехи соврем. биол. - 2010.
- Т. 130, № 6. - С. 587-602.
12. Эндакова Э. А., Новгородцева Т. П., Светашев В. И. Модификация состава жирных кислот крови при сердечнососудистых заболеваниях. - Владивосток, 2002.
13. Callo M., Aragno M., Gatto V. et al. // Eur. J. Endocrinol. - 1998. -Vol. 141. - p. 35-39.
14. CogganA. R., Kisrieva-Ware Z., Dence C. S. et al. // J. Nucl. cardiol.
- 2009. - Vol. 16, N 4. - p. 562-570.
15. Du Z. Y., Ma T., Winterthhun S. et al. // Biochim. Biophys. Acta. -2010. - Vol. 1801, N 4. - p. 526-536.
16. Friesen R. W., Innis S. M. // Am. J. clin. Nutr. - 2010. - Vol. 91, N 1. - p. 23-31.
17. Grove N. H. // clin. chem. - 1979. - Vol. 25, N 4. - p. 560-564.
18. Hoebeeck L. I., Rietzschel E. R., Langlois M. et al. // Eur. J. clin. Nutr. - 2011. -Vol. 65. - p. 606-613.
19. HornstraB. G. // pUFA Newslett. - 2007. - Vol. 12, N 3. - p. 3-4.
20. KraussR. M., EckelR., HowardB. // circulation. - 2000. - Vol. 102.
- p. 2284-2289.
21. Kuhlow D., Zarse K., VoigtA. et al. // Eur. J. Nutr. - 2010. - Vol. 49, N 7. - p. 417-427.
22. Levin G., DuffinK. L., ObukowiczM. G. et al. // Biochem. J. - 2002.
- Vol. 365. - P. 489-496.
23. Lopez-Alvarenga J. C., Ebesson S., Ebesson L. et al. // Metabolism.
- 2010. - Vol. 59, N 1. - P. 86-92.
24. MadsenL, RoylandL, Dyroy E. et al. // J. Lipid Res. - 1998. - Vol. 39. - P. 583-593.
25. NakbiA., Tayeb W, DabbouS. et al. // Lipids Hlth Dis. - 2010. - Vol. 9. - P. 89-95.
26. Rizzo A. M., Montorfano G., Negroni M. et al. // Lipids Hlth Dis. -2010. - Vol. 9. - P. 7-16.
27. RubinD, LaposataM. // J. Lipid Res. - 1992. - Vol. 33. - P. 14311440.
28. Seifert E. L, Fiehn O, Bezaie V. et al. // PLOS one. - 2010. - Vol. 5. - P. 1-13.
29. Song C, LiX., LeonardB. E., HorrobinD. F. // J. Lipid Res. - 2003.
- Vol. 44. - P. 1984-1991.
30. Sun L., Zhang Y., Wang Q. et al. // J. Nutr. Biochem. - 2010. - Vol. 22, N 4. - P. 311-317.
31. Thompson A. K., Minihane A. M., Williams C. M. // Eur. J. Clin. Nutr.
- 2011. - Vol. 65. - P. 553-564.
32. Witte T. R., Salazar A. J., Ballester O. F., Hardman W. E. // Lipids Hlth Dis. - 2010. - Vol. 9. - P. 31-39.
33. Yanagisawa N., Shimada K., Miyazaki T. et al. // J. Atheroscler. Thromb. - 2010. - Vol. 17, N 3. - P. 285-294.
Поступила 30.06.11
© КОЛЛЕКТИв АвТОРОв, 2012
УДК 616.127-005.4-089-092.18-078.33-074
в. в. Базарный, Е. Н. Тихонина, К. в. Кондрашов
определение миелопероксидазы нейтрофилов при хирургическом лечении ишемической болезни сердца
ГОУ вПО Уральская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития России, Свердловская областная клиническая больница № 1, Екатеринбург
Цель работы - оценить значение определения миелопероксидазы (МПО) в нейтрофилах для лабораторного мониторирования состояния пациентов при хирургическом лечении ИБС. Для этого проведен анализ клинико-лабораторных данных 123 пациентов с диагнозом хроническая ИБС, стенокардия II-III функционального класса. Активность МПО определяли цитохимическим методом Грэхема-Кнолля. Было выявлено снижение активности МПО нейтрофилов при ИБС. У пациентов с кардиальными осложнениями после аортокоронарного шунтирования отсутствовала стереотипная нейтрофильная реакция.
Ключевые слова: миелопероксидаза, нейтрофилы, ишемическая болезнь сердца, аортокоронарное шунтирование
V.V. Bazarny, Ye.N. Tikhonina, K.V. Kondrashov
the detection of myeloperoxidase in case of surgical treatment of ischemic heart disease
The article deals with the assessment of significance of detection of myeloperoxidase in neutrophils to laboratory monitoring of patients conditions under surgical treatment of ischemic heart disease. The analysis of clinical laboratory data of 123 patients with chronic ischemic heart disease and stenocardia of functional class II-III was carried out. The activity of myeloperoxidase was detected using the Graham-Knoll cytochemical technique. The decrease of activity of myeloperoxidase of neutrophils under ischemic heart disease was established. The stereotype neutrophils reaction were lacking in patients with cardiac complications after coronary artery bypass grafting.
Key words: myeloperoxidase, neutrophils, ischemic heart disease, coronary artery bypass grafting
Для корреспонденции:
Базарный Владимир Викторович, д-р мед. наук, проф. каф. клин.
лаб. и микробиол. диагн.
Адрес: 620028, Екатеринбург, ул. Репина, 3
Телефон: (343)213-24-33
E-mail: vlad-bazarny@yandex.ru
Нейтрофилы по современным представлениям играют ключевую роль в иммунологических нарушениях при атеросклерозе и ишемической болезни сердца (ИБС) [6]. Это послужило основанием для того, чтобы использовать показатели состояния нейтрофильных гранулоцитов, в частности уровень миелопероксидазы (МПО) в сыворотке, измеренный
