CC BY
430
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014 УДК 616.379-008.64-009.831:577.1
Т.И. Коткина1, В.Н. Титов1, Р.М. Пархимович2
ИНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О р-ОКИСЛЕНИИ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В ПЕРОКСИСОМАХ, МИТОХОНДРИЯХ И КЕТОНОВЫЕ ТЕЛА. ДИАБЕТИЧЕСКАЯ, АЦИДОТИЧЕСКАЯ КОМА КАК ОСТРЫЙ ДЕФИЦИТ АЦЕТИЛ-КоА И АТФ
1ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» Минздрава России, 121552, г. Москва, ул. 3-я Черепковская, д. 15а; 2Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.В. Владимировского, 129110, г. Москва, ул. Щепкина, д. 61/12
Изложенные более века назад механизмы в-окисления жирных кислот (ЖК) не соответствуют современным физико-химическим данным. Окисление длинноцепочечной С 16:0 пальмитиновой, насыщенной ЖК происходит не при образовании последовательно восьми молекул ацетил-КоА, а путем образовании двойной связи и гидролиза ее на две короткоце-почечные С 8:0 ЖК. Только короткоцепочечные ЖК могут укорачиваться при отщеплении С 2-ацетата с образованием С 4-масляной кислоты (бутирата) и ее метаболитов: в-гидроксибутирата, ацетоацетата и ацетона. Критический момент окисления - гидролиз ацетоацетил-КоА на 2 молекулы ацетил-КоА; для гидролиза требуется затратить молекулу АТФ. Основа неспецифичной, биологической реакции стресса - кетоацидоза есть уменьшение в митохондриях пула ацетил-КоА образованного как из гликогена и глюкозы (ГЛЮ), так и из ЖК. Оксалацетат вводит в цикл Кребса недостаточное количество ацетил-КоА и это лимитирует синтез АТФ. Инсулин прямо участия в развитии кетоацидоза не принимает, но он подготавливает те условия, при которых неспецифичный этиологический фактор инициирует диабетический кетоацидоз: а) депонирование в цитозоле малого количества гликогена и б) преобладание в цитозоле клеток и в адипоцитах пальмитиновых триглицеридов, которые медленно гидролизует гормонозависимая липаза и освобождает в межклеточную среду неэтерифицированные ЖК. Повышение их содержания в плазме крови предшествует кетоаци-дозу, который развивается и у пациентов без диабета. Когда для в-окисления в митохондриях и синтеза АТФ клетки начинают окислять не среднецепочечные ЖК, не олеиновую и пальмитиновую ЖК, а ненасыщенные линолевую и линоле-новую ЖК с большим числом двойных связей, количество масляной кислоты, в-гидроксибутирил-КоА и ацетоацетил-КоА увеличивается, а ацетил-КоА уменьшается. Причиной летального исхода является развитие метаболического ацидоза, гипергидратация клеток головного мозга с развитием отека и афизиологичной респираторной компенсацией метаболического ацидоза. Декарбоксилирование ацетоацетата и образование ацетона - начальные этапы глюконеогенеза - формирования ГЛЮ из ЖК, что у приматов и человека выражено слабо. С позиций теории для купирования кетоацидоза и восстановления синтеза АТФ рационально применить инфузию оптимального количества ацетил-КоА, который как неполярный тиоэфир может преодолеть гематоэнцефалический барьер, плазматическую мембрану клеток во внутреннюю мембрану митохондрий. Полагаем, что сахарный диабет - это в первую очередь патология метаболизма ЖК и во вторую патология ГЛЮ.
Ключевые слова: сахарный диабет; кетоновые тела; кетоацидоз; жирные кислоты; в-окисление. T.I. Kotkina', V.N. Titov', R.M. Parkhimovitch2
THE DIFFERENT NOTIONS ABOUT B-OXIDATION OF FATTY ACIDS IN PEROXISOMES, PEROXISOMES AND KETONIC BODIES. THE DIABETIC, ACIDOTIC COMA AS AN ACUTE DEFICIENCY OF ACETYL-KOA AND ATP
1The Russian cardiologic R&D production complex of Minzdrav of Russia, 121552 Moscow, Russia; 2The M.V. Vladimirovskiy Moscow oblast research clinical institute, 129110 Moscow, Russia
The mechanisms of в-oxidation of fatty acids developed more than a century before have no compliance with actual physical chemical data. The oxidation of long-chain C '6:0 palmitic .saturated fatty acid occurs not by .sequential formation of eight molecules of acetyl-KoA but by force of formation of double bond and its hydrolysis on two short-chain C 8:0 fatty acids. Only short-chain fatty acids can become shorter under "chipping" of C 2-acetate with formation of C 4-butyric acid (butyrate) and its metabolites (в-hidroxibutirate, acetoacetate, acetone). The critical moment of oxidation is a hydrolysis of acetoacetyl-KoA on two molecules of acetyl-KoA. The molecule of ATP is to be expended on hydrolysis. The foundation of nonspecific biological reaction of stress - ketoacidosis, - is a decrease in mitochondrions of acetyl-KoA pool formed both from glycogen and glucose and fatty acids. The oxalate acetate inputs into Krebs cycle inadequate amount of acetyl-KoA which limits synthesis of ATP. The insulin has no direct involvement into development of ketoacidosis but prepares conditions to facilitate nonspecific etiological factor to initiate diabetic ketoacidosis. These are the pooling of small amount of glycogen in cytozol and the predominance in cytozol of cells and adipocytes of palmitic triglycerides which are slowly hydrolyzed by hormone-dependent lipase to release non-esterified fatty acids into intercellular medium. The increase of their concentration in blood plasma precedes ketoacidosis which is developing in patients without diabetes mellitus too. When cells begin to oxidize unsaturated linoleic and linolenic acids with large number of double binds instead of medium-chain fatty acids, oleinic and palmitic fatty acids to support в-oxidation in mitochondrions and synthesis of ATP the amount of butyric acid, в-hidroxibutiryl-KoA and acetoacetyl-KoA increases and of acetyl-KoA decreases. The cause of fatal outcome is the development of metabolic acidosis, hyperhydration of cerebral cells with development of edema and aphysiologic respiratory compensation of metabolic acidosis. The decarboxylation of acetoacetate and formation of acetone - initial stage of gluconeogenesis - formation of glucose from fatty acids - is manifested poorly both in primates and humans. From theoretical positions, to arrest ketoacidosis and to restore synthesis of AFT, it is reasonable to apply the infusion of optimal amount of acetyl-KoA which as nonpolar tioester can get over hematoencephalic barrier, plasma membrane and inner membrane ofmitochondrions. It is supposed that diabetes mellitus is to be considered primarily as pathology ofmetabolism of fatty acids and only secondly as pathology of glucose.
Keywords: diabetes mellitus; ketone bodies; ketoacidosis; fatty acids; в-oxidation.
Кетоновые тела (КТ) - метаболиты самой короткоцепо-чечной С 4-масляной жирной кислоты (ЖК) - бутирата: это Р-гидроксибутират, ацетоацетат и ацетон. Они физиологично присутствуют в сыворотке крови и межклеточной среде в "следовых" количествах (0,1 ммоль/л); при диабетическом и недиабетическом, метаболическом, кетоацидозе их уровень возрастает в десятки раз [1]. КТ - ранний физиологичный, оптимальный субстрат для окисления в филогенетически наиболее древних органеллах клеток, в митохондриях, с целью наработки энергии и синтеза макроэргического адено-зинтрифосфата (АТФ). КТ наиболее активно поглощают и окисляют нейроны центральной нервной системы, кардио-миоциты и миоциты диафрагмы [2]. 0,Ь-3-гидроксибутират (ГБ) - основное КТ, содержание которого определяют с диагностической целью, постоянно циркулирует в межклеточной среде, и его пассивно, по градиенту концентрации, поглощают клетки с последующим окисления в митохондриях и наработкой АТФ в цикле Кребса [3].
Если сердце перфузировать раствором с ГБ как единственным субстратом для наработки энергии, он обеспечивает половину потребности миокарда в АТФ у сытых крыс и более 75% у голодных животных. КТ на аутокринном уровне ингибируют окисление в митохондриях и поглощение клетками глюкозы (ГЛЮ) [4]. КТ, можно полагать, являются субстратом окисления в митохондриях клеток с самых ранних ступеней филогенеза, когда а) функциональная специализация нейронов не была полностью завершена, б) не был сформирован гематоэнцефалический барьер (бислой эндотелий-астроциты) и в) только началось формирование пула спинномозговой жидкости. Можно полагать, что на самых ранних ступенях филогенеза в паракринных сообществах клеток вся межклеточная среда была идентична спинномозговой жидкости; с ранних ступеней филогенеза гематоэнцефалический барьер сохранил высокую проницаемость для КТ. Все ЖК головного мозга, включая жирные кислоты длинной С 18 с 12 двойными связями, синтезированы нейронами только из КТ.
Прошли сотни миллионов лет, сформировался гемато-энцефалический барьер и параметры межклеточной среды организма стали разительно отличаться от спинномозговой жидкости. Гематоэнцефалический барьер стал преградой для С 6-С 10-короткоцепочечных ЖК, и нейроны адаптировались к окислению энергетически не очень выгодной, но более легко доступной ГЛЮ. Для этого на ступенях филогенеза произошло формирование специфичных глюкозных транспортеров - ГЛЮТЗ; используя их нейроны и клетки рыхлой соединительной ткани (РСТ) мозга стали поглощать ГЛЮ из спинномозговой жидкости, если ее уровень даже несколько ниже, чем в цитозоле. В гематоэнцефалическом барьере ГЛЮТ3 располагаются на плазматической мембране эндотелия и астроцитов. Процессы обмена между единым межклеточным пулом in vivo и локальным пулом спинномозговой жидкости происходят путем биологической реакции эндо- и экзоцитоза (трансцитоза) через цитозоль двух клеток - эндотелий+астроциты; и первые и вторые являются клетками РСТ. Уровень ГЛЮ в спинномозговой жидкости мало отличается от гликемии в межклеточной среде. Последующее становление в филогенезе переноса апобелками ЖК в полярной и неполярной форме, системы липопротеинов (ЛП) высокой плотности (ЛПВП), биологической функции локомоции, синтез инсулина (ИНС) и ЛП низкой плотности, формирование вторичных медиаторов биологической реакции воспаления (белков острой фазы) не затронули консервативный, локальный пул межклеточной среды, каковым является спинномозговая жидкость. В то же время, как и от клеток всех иных тканей, отток спирта холестерина от нейро-
Для корреспонденции: Коткина Татьяна Ивановна, ст. науч. сотр. Адрес: 121552, Москва, ул. 3-я Черепковская, 15а E-mail: kotkina_t@list.ru
нов головного мозга осуществляют филогенетически ранние ЛПВП; в этом процессе задействован и филогенетически более поздний, инициированный ИНС апоЕ.
Клетки внутреннего монослоя гематоэнцефалического барьера (астроциты) не имеют рецепторов для ЖК [5], а ИНС не оказывает влияния на функцию филогенетически ранних ГЛЮТ3. Митохондрии нейронов физиологично окисляют ГЛЮ; однако они всегда готовы начать окислять КТ, если они пассивно диффундируют в спинномозговую жидкость из межклеточной среды по градиенту концентрации. Обязательным условием окисления КТ в митохондриях нейронов является физиологичный уровень парциального давления О2. Повышение в плазме крови содержания КТ и ГБ сочетается с увеличением концентрации полярных неэтерифицированных ЖК (НЭЖК) в комплексе с липидпереносящим белком альбумином (АЛБ) [6]; уровень НЭЖК в биологической функции трофологии во время биологической реакции эндотрофии повышается в несколько раз, а концентрация КТ, особенно ГБ, возрастает на порядок и более. При кетоацидозе ацетоацетат и ГБ попадают в межклеточную среду (по градиенту концентрации) из клеток разных органов, в том числе из гепатоцитов.
Если мы, исходя из физико-химических условий, которые существовали на ранних ступенях филогенеза, расставим последовательно все субстраты, которые митохондрии предпочитают окислять при синтезе АТФ, получится, мы полагаем, следующее: 1) КТ - метаболиты короткой С 4-масляной ЖК - бутирата: Р-гидроксибутират и ацетоацетат; 2) короткоце-почечные С 6-С 10 насыщенные ЖК (н-ЖК); 3) среднеце-почечные С 12 и С 14 н-ЖК; 4) длинноцепочечная С 16:0 пальмитиновая (Пальм) н-ЖК, для которой митохондрии во внутренней мембране имеют специфичный транспортер кар-нитинпальмитоилацилтрансферезу; 5) ю-6 экзогенная и ю-9 эндогенная С 18:1 олеиновая мононенасыщенная (моно-ЖК), которая, при наличии Д9- или Д6-двойной связи (-С=С-, ДС) в цепи имеет более высокую константу скорости окисления [7] по сравнению с Пальм н-ЖК; последней в ряду предпочтения субстратов окисления является 6) ГЛЮ. Становление этой последовательности произошло на самых ранних ступенях филогенеза еще у прокариотов (безъядерных клеток) и, согласно описанному нами принципу «биологической субординации» [8], изменению не подлежит.
Рассмотрение становления в филогенезе функции клеточных органелл дает основание говорить, что митохондрии окисляют ГЛЮ только при условии, что в цитозоле клеток нет ни одного субстрата окисления с большей степенью предпочтения, чем ГЛЮ. Мы полагаем, что по такому же принципу реализовано и действие филогенетически позднего ИНС; гормон блокирует гидролиз триглицеридов (ТГ) и окисление всех ЖК, сводит к минимуму содержание в межклеточной среде, а следовательно и в цитозоле КТ, коротко-, средне- и длинноцепочечных ЖК и «вынуждает» митохондрии ИНС-зависимых клеток окислять не очень-то желаемую ими ГЛЮ. Синтез в филогенезе ИНС произошел на далеко не ранних ступенях, когда метаболизм ГЛЮ уже миллионы лет регулировали гипергликемия и глюкагон [9]. Согласно описанному нами принципу «биологической субординации», ИНС не имеет возможности прямо регулировать в клетках филогенетически ранние метаболические превращения ГЛЮ; в этих условиях гормон стал регулировать метаболизм ГЛЮ опосредованно, путем изменения метаболизма ЖК [10] путем регуляции пассивного и активного поглощения клетками ЖК. После ингибирования окисление ЖК и запуска окисление митохондриями ГЛЮ ИНС активирует пассивное поглощение ГЛЮ ИНС-зависимыми клетками путем рецепторного действия и выставления на мембрану дополнительного количества ГЛЮТ4. В физиологичных условиях во всех клетках in vivo, кроме нервной ткани, при нормальном парциальном давлении О2 в плазме крови, межклеточной среде и тканях, митохондрии синтезируют АТФ, окисляя КТ, С 6-С 10 коротко-, С 12-С14 средне-, С 16-С 18 длинноцепочечные ЖК и в последнюю очередь ГЛЮ.
Мы предлагаем по-иному рассмотреть формирование КТ в норме и при патологии [11], используя данные физической химии, принципы общей биологии и становление реакций метаболизма последовательно на ступенях филогенеза. С позиций физической химии КТ - это короткие монокарбо-новые ЖК, окси- и кето-производные С 4:0 масляной ЖК; ацетон - это декарбоксилированный ацетоацетат. КТ являются продуктами ß-окисления ЖК в митохондриях клеток на последних этапах перед образованием из ацил-КоА молекул ацетил-КоА (активированной уксусной кислоты, которую далее клетки окисляют в цикле Кребса). При физиологичном процессе a-, ß- и ю-окисления афизиологичных ЖК, которое происходит в пероксисомах, также образуются короткоце-почечные ЖК и КТ, которые далее окисляют митохондрии. Афизиологичными для приматов и человека являются ЖК: а) с нечетным числом атомов углерода; б) с разветвленной цепью; в) транс-формы моноеновых ЖК с одной ДС (моно-ЖК) и ненасыщенные ЖК с двумя-тремя ДС (ненаЖК); г) дикар-боновые ЖК; д) ЖК с бензольными и индольными кольцами в цепи атомов углерода и д) очень длинноцепочечные ЖК с числом атомов углерода в цепи С 24 и более. Растения -представители флоры и микроорганизмы синтезируют во всех климатических поясах более 800 индивидуальных ЖК; в организме приматов и человека метаболизму подвергаются не более двух десятков индивидуальных ЖК. Биологическая роль клеточных органелл - пероксисом состоит в том, чтобы в процессе оптимизации ЖК в печени все афизиологичные ЖК были окислены. Окисляется в пероксисомах и избыточное количество экзогенной С 16:0 Пальм нЖК. Гепатоциты этерифицировали ТГ в состав пальмитиновых и олеиновых липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП); в ТГ были включены только физиологичные ЖК. При окислении всех ЖК в составе пероксисом синтеза АТФ не происходит. Если в процессе a-, ß- и rö-окисления в пероксисомах происходит образование метаболитов ЖК, которые можно физиологично окислить, белки-переносчики ЖК в форме НЭЖК в цитозоле переносят их в митохондрии, и они окисляют их с образованием АТФ. При rö-окислении в пероксисомах образуются и короткоцепочечные дикарбоновые ЖК; их почки экскретируют с мочой.
Реакции ß-окисления ЖК описал Knoop в 1904 г.; согласно этому, цепи ЖК с четным числом атомов углерода превращаются в молекулы С 2-ацетата (уксусной кислоты), в активированную, неполярную форму тиоэфиров с коэнзимом А (КоА-SH) - ацетил-КоА. «Отщепление» ацетата в С 16:0 Пальм нЖК начинается с карбоксильного конца, всякий раз между С 2 (a-положение) и С 3 (ß-положение) в цепи ЖК; это и дало основание назвать процесс ß-окислением. После каждого этапа окисления ЖК, полагают, становится на 2 атома С (молекула ацетата) короче. Наиболее короткой окисляемой ЖК является С 4 масляная ЖК, бутират. Все физиологичные ЖК с четным числом атомов углерода С митохондрии окисляются в одних и тех же реакциях (рис. 1).
Первая стадия - дегидрирование (отнятие двух атомов Н+, протонов) у 2-го и 3-го атомов С в бутирилКоА с образованием ДС. Вторая стадия - присоединение Н2О к атомам С, которые образовали ДС - стадия гидратации; при этом -ОН-группа присоединяется к С 3 и образуется 3-гидрокси-ацил-КоА - ГБ. Третья стадия - превращение -ОН-группы при третьем атоме С в карбонильную группу (-СООН); повторная реакция дегидрирования приводит к образованию активированной формы ацетоацетил-КоА. Четвертая стадия ß-окисления - отщепление уксусной кислоты в форме ацетил-КоА при действии ацилтрансферазы (ß-(3) кетотиолазы) при потреблении еще одной молекулы КоА-SH (реакция тиоли-тического гидролиза) и второй молекулы АТФ. В результате образуется две молекулы ацетил-КоА. Перед окислением каждую ЖК надо вначале превратить в форму неполярного тиоэфира с коэнзимом А (КоА-SH), в форме ацил-КоА. Для этого надо затратить молекулу АТФ; до начала окисления ЖК образование АТФ происходит в реакциях гликолиза.
О
уК
О О
^он он о
Рис.1. Структура метаболитов С 4 масляной ЖК-бутирата: снизу вверх ß-гидроксибутират, ацетоацетат и ацетон.
При превращении ацетоацетата в две молекулы ацетил-КоА происходит затрата второй молекулы АТФ. Для того чтобы окислить молекулу Пальм нЖК, необходимо затратить две молекулы АТФ, одна из которых может быть получена при окислении в митохондриях ГЛЮ. Отсюда, вероятно, и пошло выражение «липиды сгорают в пламени углеводов».
Укороченная на 2 атома углерода ЖК в форме ацил-КоА повторно включается в цикл р-окисления. Для полного окисления длинноцепочечной С 16:0 Пальм ЖК, как это общепринято, необходимо совершить 7 циклов. Далее ацетил-КоА взаимодействует с оксалацетатом (дикарбоновая кислота) с образованием трикарбоновой лимонной кислоты, которая вступает в цикл Кребса и по этапам этого цикла превращается в СО2 и Н2О. Окисление каждого ацетил-КоА образует 10 молекул АТФ; учитывая образование 28 молекул АТФ при Р-окислении С 16:0 Пальм нЖК, общее количество образованных АТФ составляет 106 молекул. По иным расчетам [12], при окислении Пальм нЖК образуется 129 АТФ. Напомним, что при окислении в митохондриях молекулы ГЛЮ образуются 32 молекулы АТФ.
Согласно положению Кноппа и устоявшемуся мнению, С 16:0 Пальм нЖК в митохондриях последовательно (7 раз) подвергается р-окислению; в результате образуется 8 молекул ацетил-КоА; все этапы окисления Пальм н-ЖК идентичны. Митохондрии клеток с высокой константой скорости реакции окисляют С 18:1 олеиновую моно-ЖК, существенно медленнее С 16:0 Пальм нЖК и очень медленно происходит окисление С 18:2 линолевой и С 18:3 линоленовой ненаЖК. Согласно устоявшемуся мнению, надо вначале «избавиться» в цепи атомов С от ДС и далее окислять все ЖК как нЖК [13]. Однако столь долго существующие представления не «согласуются» с данными физической химии. С 16:0 Пальм нЖК «можно подвергнуть р-окислению» не 7, а только 1 раз; после гидролиза (отщепления) ацетата Пальм нЖК превращается в С 14:0 миристиновую ЖК, которая имеет иные физико-химические параметры. На втором этапе происходит окисление уже не Пальм, а С 14 миристиновой нЖК; на третьем окисляется С 12:0 лауриновая н-ЖК с образованием С 10:0 каприновой н-ЖК, которая на последующих этапах «отрезания ацетата» превращается последовательно в С 8:0 каприловую, С 6:0 капроновую и С 4:0 масляную нЖК и далее в КТ. И каждая из ЖК обладает индивидуальными физико-химическими параметрами. Следовательно, каждый из этапов р-окисления Пальм нЖК - это индивидуальная химическая реакция, которая не идентична ни предыдущей, ни последующей. В подтверждение этого мы приводим температуры плавления и кипения ЖК (табл. 1).
Возможно, каждый этап р-окисления активируют разные ферменты. Однако более вероятно, что окисление ЖК катализируют одни и те же энзимы, но константы скорости реакции на каждом из этапов являются разными. Согласно положениям физической химии, «разорвать» цепь атомов углерода в ЖК можно только по месту расположения ДС. Полученные данные показывают, что при окислении ЖК озоном (О3) в моно-ЖК разрыв цепи ЖК происходит по месту расположения ДС и окисление моно-ЖК происходит с более высокой константой скорости реакции, чем нЖК. В биологической реакции стресса в крови в составе НЭЖК
Таблица 1
Температура плавления и кипения индивидуальных жирных кислот
Кислота Число атомов углерода Температура, 0С
плавления кипения
Уксусная С 2 16,6 118,0
Масляная С 4 -4,7 162,5
Капроновая С 6 -1,5 205,0
Каприловая С 8 16,0 237,0
Каприновая С 10 31,6 269,0
Лауриновая С 12 43,6 102,0
Миристиновая С 14 58,0 122,0
Пальмитиновая С 16 62,9 139,0
Стеариновая С 18 69,9 139,0
физиологично доминируют С 12 и С 14 среднецепочечные ЖК, С 18:1 олеиновая моно-ЖК, позже С 16:0 Пальм нЖК и только после этого в составе НЭЖК начинает увеличиваться количество С 18:2 линолевой и С 18:3 линоленовой ненаЖК. Согласно нашим данным, in vitro (табл. 2) окисление О3 С 18:1 олеиновой моно-ЖК происходит с константой скорости реакции, которая более высокая, чем для С 18:2 линолевой ЖК и во много раз выше, чем при окислении Пальм н-ЖК. Многочисленные данные подтвердили, что эта зависимость сохраняется и in vivo.
Для характеристики различия физико-химических свойств индивидуальных н-ЖК в процессе р-окисления мы сопоставили температуру плавления и кипения. Они характеризуют: а) первичную структуру, б) пространственную форму (конформацию) и в) активность ЖК в химических реакциях. Для каждой ЖК с четным числом атомов С эти параметры разные и изменяются не всегда линейно (см. табл. 1). При уменьшении длины ацильной цепи температура плавления н-ЖК понижается. Однако эта закономерность нарушается для ацетата; температура плавления С 2 уксусной кислоты почти равна температуре плавления С 8 каприловой нЖК и намного выше, чем таковая С 4 масляной ЖК. Следовательно, в процессе р-окисления превращение масляной ЖК в уксусную происходит наиболее медленно и наиболее «трудно», требуя затрат дополнительной энергии. Это, можно полагать, определено тем, что ацетат может находиться в растворе в разных формах: как мономера, так и димера -шестичленного гетероцикла, в котором атомы С и О фиксированы электростатически. Эту форму ацетата можно видеть на инфракрасных спектрах биологических жидкостей (рис. 2). Это дает основание говорить, что в процессе р-окисления скорость образования С 4:0 масляной нЖК (бутирата) из С 6:0 капроновой существенно выше, чем на следующем этапе окисления-превращения С 4 масляной нЖК в две молекулы уксусной кислоты. Если р-окисление в клетках усилено, то происходит формирование кинетического блока превращения масляной кислоты в ацетат и в митохондриях накапливается С 4 бутират и ее метаболиты. Накопление масляной ЖК и КТ обусловлено и тем, что для превращения ее в 2 молекулы ацетата ацетил-КоА необходимо затратить вторую
О-Н-О
^ У
о-н-сг
Рис. 2. Структура гидрофильного димера ацетата - шестич-ленного цикла, из которого с затратами энергии образуются две молекулы ацетил-КоА.
Таблица 2
Константа скорости окисления озоном индивидуальных жирных кислот и акцепторов активных форм кислорода, л • моль • с
Жирная кислота или акцептор Скорость окисления
С 16:0 Пальмитиновая 6,0 10-2
С18:1 Олеиновая 1,0 106
С18:2 Линолевая 6,1 104
С 20:4 Арахидоновая 2,4 105
а-Токоферол 1,4 103
Р-Каротин 4,0 104
Аскорбиновая 3,3 104
кислота
молекулу АТФ для этерификации с КоА^Н второй молекулы уксусной кислоты. Это происходит при кетоацидозе в той ситуации, когда в клетках формируется выраженный дефицит АТФ. Можно обоснованно сказать, что константа скорости реакции окисления отдельных ЖК, а следовательно, и скорость превращения отдельных этапов окисления Пальм нЖК, является разной (табл. 2).
Общепринято, что первым этапом окисления С 16:0 Пальм, является «отщепление» С 2 ацетата (ацетил-КоА) от карбоксильного конца ЖК. Однако это не соответствует данным физической химии, которые получены при окислении нЖК О3 [14]. При хроматографии продукты реакции, которые получены при неполном окисления С 14:0 миристиновой нЖК О3 и О2 были одними и теми же и содержали все ЖК от С 14 до С 2 (рис. 3). Однако среди продуктов реакции в начальной стадии преобладали С 6 и С 8 ЖК, а содержание С 2 ацетата было минимальным. Это означает, что первая реакция р-окисления ЖК это не «отщепление» ацетата с карбоксильного конца цепи атомов углерода, а гидролиз С 16:0 нЖК пополам, на две ко-роткоцепочечные С 8 каприловые ЖК.
При окислении С 16:0 нЖК в первую очередь происходит а) формирование ДС в середине цепи ЖК и б) гидролиз ЖК на две части с четным числом атомов С. Это определено тем,
Рис. 3. Состав смеси С 14:0 миристиновой ЖК при окислении озоном.
1 - опытные данные; 2 - расчеты с учетом разной энергии разрыва связи С-Н; 3 - расчет с условием энергетической равноценности всех связей [14].
о
С16:0= ПнЖК
S-KoA
S-KoA
ОН О 0 0 О
ллллл
Сг:0
"6:0
'8:0
Чг' О
,-0 с
10:0
,-0 Ci2:0
О
,,0 С
14:0
О
Рис. 4. Схема ß-окисления С 16:0 Пальм ЖК (включая и этапы изображенные пунктиром), которые являются общепринятыми и те (сплошна линия) которые соответствуют физической химии.
1 - структура ß-гидроксибутирата; 2 - ацетоацетата, 3 - ацетона.
что силы взаимодействия между крайними атомами С в молекуле ЖК являются существенно большими, по сравнению с атомами С в середине молекулы. Начиная с длины С 8 взаимодействие между атомами С в цепи становятся одинаковыми и Р-окисление короткоцепочечных ЖК происходит далее путем гидролиза крайней молекул ацетата. Такого же мнения придерживаются и другие авторы [15]; они допускают, что первым этапом окисления С 16:0 является разрыв ДС в средней части цепи с образованием двух молекул С 8:0 каприно-вой ЖК. Возможно, реакция гидролиза длинноцепочечных ЖК происходит не в митохондриях, а в иных органеллах - в пероксисомах (рис. 4). Далее С 8 каприловая нЖК, перенесенная специфичными белками-переносчиками цитозоля, подвергается дальнейшему Р-окислению в митохондриях.
В молекуле даже С 14:0 наибольшей энергией обладают связи у конечных атомов углерода, у метильной группы (-СН3). Таким образом, первый этап окисления длинноцепочечных нЖК С (С 16—С 20) происходит, вероятно, в пероксисомах и состоит в формировании ДС, по положению которой гидролиз ЖК происходит пополам. Подтверждением этого является и тот факт, что среди С 16 ЖК в животных клетках встречается только одна ненаЖК - ю-7 С 16:1 паль-митоолеиновая ЖК, в которой ДС находится в Д7-позиции и при гидролизе образуются две ЖК с четным числом С. При этом скорость отдельных этапов окисления является разной; с наименьшей скоростью реакции и наибольшими затратами энергии происходит разрыв связи С-С в С 4 масляной ЖК с образованием двух молекул ацетата, ацетил-КоА.
Подобным же образом происходит окисление очень длин-ноцепочечных ЖК (С 24 и более), которые подвергаются окислению вначале в пероксисомах и далее в митохондриях. Вероятно, очень длинноцепочечные ЖК подвергаются а- и ю-окислению с образованием более коротких ЖК, которые далее окисляют митохондрии [16]. Подобным же образом
происходит последовательно разрыв нескольких ДС в цепи ненаЖК, которые отделены друг от друга по меньшей мере тремя метиле-новыми группами. При этом из очень длинно-цепочечных ЖК с 3 ДС могут быть образованы три короткоцепочечные ЖК с четным числом атомов С и далее при Р-окислении образованы три молекулы С 4 масляной ЖК. Константа скорости окисления эссенциальной С 20:4 ара-хидоновой полиеновой ЖК (поли-ЖК) значительно меньше, чем для моно- и диеновых ЖК. Однако еще более медленнее, чем ненаЖК, происходит Р-окисление С 16:0 Пальм н-ЖК [17]. Таким образом, при окислении длинноце-почечных ЖК вначале в пероксисомах происходит разрыв этих ЖК пополам и далее митохондрии окисляют их как короткоцепочечные. Физиологичным субстратом для окисления в митохондриях всех клеток являются и КТ, однако при этом они всегда блокируют окисление в митохондриях ГЛЮ. Более вероятно, пероксисомы и митохондрии функционально являются единой системой метаболизма в клетках ЖК; вначале a-, Р- и ю-варианта окисления всех афизиологичных ЖК и избытка физиологичной Пальм н-ЖК в пероксисомах без образования АТФ, а далее - в митохондриях с синтезом АТФ. Вероятно, поэтому в цитозоле столь велико и разнообразно семейство белков, которые переносят разные ЖК между органел-лами в форме полярных НЭЖК или в форме неполярных эфиров ЖК с КоА - ацил-КоА. Кроме того, это позволяет полагать, что перок-сисомы образовались в филогенезе позже, чем начали функционировать митохондрии.
Согласно устоявшимся представлениям, при Р-окислении любой длинноцепочечной ЖК образуется одна молекула С 4:0 масляной ЖК. Однако а) при Р-окислении короткоцепочечной ЖК (С 8-С 10) образуется одна молекула бутирата; б) при окислении длинноцепочеч-ной ЖК (С 16—С 18) образуются 2 молекулы С 4 ЖК, а в) при Р-окислении очень длинноцепочечной ЖК (С 22-С 26) не-наЖК последовательно в пероксисомах и митохондриях может образоваться и три С 4 масляных ЖК и в 3 раза большее количество ее метаболитов в форме КТ. В силу кинетических трудностей превращения С 4 масляной ЖК в уксусную кислоту это способствует формированию кинетического блока на этапе превращения ГБ в ацетоацетат. При диабетическом кетоацидозе отношение ГБ/ацетоацетат возрастет до 10:1, при физиологичном отношении - 1:1. Поэтому в диагностике кетоацидоза определение содержание в плазме крови ГБ является основным [18]. Что же следует за формированием блока окисления КТ с накоплением в межклеточной среде ГБ? К сожалению, все последствия являются неблагоприятными: а) в митохондриях накапливается ГБ, б) прекращается формирование ацетил-КоА из ЖК и в) естественно, уменьшается синтез АТФ. По сути ЖК перестают быть субстратом для синтеза АТФ при сохранении физиологичного парциального давления рО2. ГБ - органическая кислота и накопление его в цитозоле формирует внутриклеточный метаболический ацидоз, высокое содержание ионов водорода (протонов) с нарушением функции разных клеточных систем.
При понижении рН в цитозоле клетки начинают выводить протоны (Н+) в межклеточную среду ионными насосами по градиенту концентрации; за этим следует понижение рН крови, изменение кислотно-основного равновесия, уменьшение содержания бикарбонатов (буферной системы). При понижении рН крови происходит нарушение диссоциации ок-сигемоглобина - превращение его в восстановленную форму с освобождением О2. При этом in vivo развивается функциональная, ацидотическая гипоксия in vivo со снижением рО2 в
тканях. В крови формируется выраженная гиперкап-ния (высокое рСО2); при активации ею дыхательного центра начинается афизиологичная, респираторная компенсация метаболического ацидоза с развитием вначале одышки, а позже - дыхания типа Куссмауля. Однако респираторная компенсация метаболического ацидоза является малоэффективной. Одновременно с Н+ из цитозоля клеток ионные насосы выводят и катионы К+, которые ионные помпы замещают введением из межклеточной среды по градиенту концентрации ионов №+ с развитием внутриклеточной гипернатриемии и увеличением объема клеток, особенно в паренхиматозных органах, ткани мозга и в монослое эндотелия.
При кетоацидозе метаболизм ГЛЮ в цитозоле клеток может происходить и по полиоловому пути. Полиолы - спирты, образуются они путем декар-боксилирования пентоз и гексоз при участии альдо-зоредуктазы или полиолдегидрогеназы. При этом в цитозоле клеток ГЛЮ превращается в сорбитол, а ксилоза — в ксилит. Нарушение метаболизма ГЛЮ происходит в нейронах, в которых ГЛЮ под влиянием альдозоредуктазы превращается в сорбитол. Клетки нервной ткани медленно выводят сорбитол, который является активным осмолитом; он увеличивает осмотическое давление в цитозоле, инициирует приток в клетку воды с увеличением размеров клеток (отеком) нейронов. Концентрация сорбитола в нервной ткани всегда выше, чем в других органах. Это нарушает функцию №+, К+-АТФазы, а при кетоацидозе способствует развитию отека мозга, вклиниванию продолговатого мозга в заднее черепное отверстие и его ущемлению (протрузии) [19]. На фоне коматозного состояния нарушение функции вегетативных центров продолговатого мозга является причиной летального исхода.
Специфичным симптомом кетоацидоза является появление в моче и выдыхаемом воздухе ацетона [20]; каково его происхождение и патофизиологичное значение? При кетоацидозе в условиях блокады превращения ГБ ^ ацетоацетат в митохондриях из ЖК образуется мало ацетил-КоА, при окислении которого в цикле Кребса формируется АТФ. Митохондрии клеток при блокаде превращения КТ в ацетил-КоА могут некоторое время синтезировать в цикле Кребса АТФ при окислении ацетил-КоА, образованного из гликогена и ГЛЮ; однако это время является непродолжительным. За блокадой образования ацетил-КоА из КТ и ЖК следует развитие гликопении и дефицита сразу обоих пулов ацетил-КоА. В условиях гликопении филогенетически древние механизмы гипогликемии (гликопении) начинают активировать биохимические реакции глюконеогенеза не только из лактата, но и из ЖК. Многие виды позвоночных, в частности крысы, способны физиологично синтезировать ГЛЮ из ЖК, и первым субстратом этого превращения является ацетон. Он образуется при декарбоксилировании ацетоацетата. В последовательных биохимических реакциях далее ацетон превращается в спирт-ацетол, далее в гликоксаль, метилглиоксаль, Б-ГЛЮ и, наконец, в 1-ГЛЮ. Определяя содержание в плазме крови метилглиоксаля, мы рассматриваем его как диагностический тест гликопении в цитозоле и активности реакций глюконео-генеза из КТ, из ЖК [21] (рис. 5).
В проведенных нами экспериментах у голодных крыс [22] [14С]ацетат и [3Н]лейцин включаются преимущественно в ГЛЮ, в то время как у сытых животных оба субстрата использованы в синтезе ЖК [23]. При добавлении ацетона в пищу крыс в микросомах гепатоцитов происходит образование ацетола и синтезированная из ацетона ГЛЮ поступает в кровоток. Метаболические превращения ацетона в ГЛЮ проходят и через этап образования метилглиоксаля [24] и двухатомного спирта 1,2-пропандиола [25]. Таким же путем происходит превращение ЖК в ГЛЮ у бактерий, масличных
Метаболизм ЖК
NhL
СО
■ сн
соо
(^Ацетоацетат^
* Д.......* .
СО„
Спонтанно
ацетоацетатдегидрогеназа
NI-L
СО
■ NH,
Ацетон
т
Ацетон монооксигеназа [НАДФ+]
NH„
СО-
■ NH„
Ацетол
NH,
Т
СО
Ацетол монооксигеназа [НАДФ+]
-NHO
Глиоксалаза I
СН,
сн,
он
он
S-D-лактол-глютатион
COSG
Глиоксалаза I
СОО
(^О^ктат^)
Рис. 5. Образование ацетона при декарбоксилировании ацетоацетил-КоА на первых этапах биохимических реакций глюконеогенеза из ЖК.
культур и низших животных. При введении меченого ацетона добровольцам с нормальной массой тела и при ожирении, 11% его in vivo использовано в синтезе ГЛЮ [26]. При инфу-зии [14С]ацетона больным с диабетическим кетоацидозом для синтеза ГЛЮ in vivo клетки используют от 20 до 75% этого субстрата. При этом эндогенно синтезированная из ацетона 14С-ГЛЮ подвергается обычным метаболическим превращениям и является не D-, а l-глюкозой. Показана и возможность одновременного включения в эндогенную ГЛЮ при глюконеогенезе двух предшественников синтеза: 2-[14С]аце-тона и [2-13С]лактата. При этом 37-73% меченого ацетона и 8-12% меченой молочной кислоты включаются в ГЛЮ [27]. И метилглиоксаль [28], и ацетон могут быть использованы клетками в реакциях глюконеогенеза и быть субстратами для синтеза ГЛЮ в гепатоцитах.
Несмотря на столь важное биологическое, физиологическое значение КТ, механизмы их образования до конца не поняты [29]. Критичным in vivo является состояние, при котором субстратом для глюконеогенеза - образования в цитозоле ГЛЮ и ацетил-КоА становятся гликогенные аминокислоты: аланин, аргинин и аспарагин. При активации окисления ЖК в условиях голодания, интенсивной мышечной работы, при гликопении в клетках диабетического и недиабетического происхождения, врожденных нарушениях метаболизма (дефект первичной структуры сукцинил-КоА:3 кетоацил КоА-SH трансферазы) возникают эпизоды кетоацидоза [30]. Постоянный кетоацидоз и кетонурия - форма врожденной недостаточности этого фермента; спровоцировать ее могут и длительные воздействие внешних условий. У приматов и человека ацетон в синтезе ГЛЮ используется мало, хотя и возможно инициировать экспрессию синтеза всех мРНК ферментов; у приматов и человека ацетон подвергается экскреции с мочой и выдыхаемым воздухом.
Функциональный кетоацидоз формируется in vivo при голодании и избытке животных жиров (ненаЖК) в пище при
недостатке углеводов; протекает он относительно благоприятно по сравнению с кетозом при неконтролируемом диабете 1-го типа, токсикозе беременных и у жвачных животных в период усиленной лактации. Основная причина этого состоит, как полагают, в понижении образования пула ацетил-КоА из ГЛЮ, который in vivo является важным субстратом для получения энергии при активации гликогенолиза и гликолиза в цитозоле в условиях понижения рО2 и в состоянии гипоксии. Пул гликогена in vivo при диабете может быть заметно меньше, чем в физиологичном состоянии, а пул ЖК в ади-поцитах функционально более или менее мобильным при освобождении из функционально разных жировых депо. Так, пациенты с увеличенной массой тела, метаболическим синдромом и ожирением являются более толерантными к голоданию и диете с низким содержанием углеводов; кетоацидоз у них развивается позже, в менее выраженной степени [31], и в меньшей мере повышается в крови содержание НЭЖК.
При диабете, хроническом голодании и приеме жирной пищи кетоацидоз, как правило, является умеренным. В периоде лактации и формирования массы «конечных липидов» молока потребность в субстратах для синтеза АТФ может быть настолько велика, что у животных возможно развитие гипогликемии, гликопении и кетоацидоза при отсутствии в печени оптимальных запасов а) гликогена, б) легко гидроли-зуемых ТГ и в) быстро окисляемых ЖК. При диабетическом кетоацидозе в условиях резистентности к ИНС в миоцитах и адипоцитах ингибирован липогенез и активирован липолиз. В сыворотке крови и межклеточной среде увеличивается содержание полярных НЭЖК; это «вынуждает» клетки усиливать пассивное их поглощение путем диффузии через мембрану. И чем выше во внеклеточной среде уровень НЭЖК [32], тем более активно клетки их поглощают и окисляют в митохондриях; при этом физиологично понижается окисление ГЛЮ митохондриями и поглощение клетками ГЛЮ из межклеточной среды. In vivo нет возможности запасать АТФ, поэтому синтез АТФ и все этапы образования ацетил-КоА происходят при возрастании потребности клеток в энергии.
Состоянию кетоацидоза предшествует повышение содержания в крови НЭЖК+АЛБ; их из ТГ функционально разных адипоцитах освобождает гормонозависимая липаза. Функционально физиологичная мобилизация НЭЖК происходит в определенной последовательности [33]. В начале возросшей потребности в синтезе АТФ в биологической реакции эндо-трофии (вне приема пищи) среди полярных НЭЖК+АЛБ в плазме крови преобладают среднецепочечные С 12:0 и С 14:0 нЖК [34]. Позже происходит мобилизация С 18:1 олеиновой моно-ЖК, далее в НЭЖК увеличивается содержание Пальм нЖК [35]: в последнюю очередь происходит мобилизация из адипоцитов подкожной жировой ткани линолевой и ли-ноленовой ненаЖК. В физиологичных условиях клетки для покрытия потребностей в энергии ненаЖК не используют [36]. Пероксисомы и митохондрии окисляют НЭЖК с разной константой скорости реакции в зависимости от структурных особенностей ЖК. Быстрое окисление среднецепочечных нЖК и олеиновой моно-ЖК и Пальм нЖК в митохондриях сменяется выраженно медленным процессом окисления не-наЖК вначале в пероксисомах, а затем в митохондриях с образованием С 4 масляной ЖК и КТ.
Депо жировой ткани in vivo являются функционально специализированными. В физиологичных условиях в ади-поцитах сальника и забрюшинной клетчатки избирательно депонированы «короткие» ТГ, в которых этерифицированы среднецепочечные С 14:0 миристиновая и С 12:0 лаурино-вая ЖК. Они, в первую очередь и выходят в кровь в форме НЭЖК при активации липолиза, и их с высокой константой скорости реакции окисляют митохондрии; это «экспресс-запас» субстратов для наработки энергии, синтеза АТФ в условиях биологической функции адаптации, биологической реакции стресса [37]. При диабете 1-го типа кетоацидоз развивается наиболее часто у пациентов, у которых накопление ЖК в жировых депо сальника и забрюшинного пространства
выражено слабо и число гепатоцитов, которые накапливают гликоген также невелико; немного гликогена всегда содержит пул перипортальных гепатоцитов. В иных жировых депо происходит депонирование С 16 и С 18 нЖК и моно-ЖК, однако параметры их мобилизации зависят от того: а) этери-фицированы ли они в адипоцитах в составе олеиновых или пальмитиновых ТГ; б) синтезированы ли они из экзогенных Пальм н-ЖК и олеиновой моно-ЖК или образованы эндогенно из экзогенной ГЛЮ как «гидрофобная» форма ГЛЮ. В олеиновых ТГ в средней (sn-2) позиции трехатомного спирта глицерина этерифицирована С 18:1 олеиновая моно-ЖК; в пальмитиновых же ТГ в sn-2 этерифицирована С 16:0 Пальм нЖК. Наиболее эффективно происходит мобилизация ЖК из олеиновых ТГ, особенно из тех, которые синтезированы эндогенно из ГЛЮ пищи при действии ИНС. Именно ИНС экспрессирует синтез ферментов превращения Пальм н-ЖК в олеиновую моно-ЖК: пальмитоилэлонгазу и стеароил-КоАдесатуразу. Они синтезированную в гепатоцитах из ГЛЮ С 16:0 Пальм нЖК превращают в олеиновую моно-ЖК и далее этерифицируют в состав олеиновых ТГ [38]. Чем эффективнее действие ИНС, тем больше олеиновых ТГ запасено в адипоцитах, тем более эффективно удается увеличить синтез АТФ из НЭЖК при реализации биологической реакции стресса в биологической функции адаптации. При сохранной функции ИНС большинство ТГ в адипоцитах являются олеиновыми; при резистентности к ИНС и сахарном диабете большая часть запасенных ТГ - это пальмитиновые.
С позиций биологических функций и биологических реакций кетоацидоз не является осложнением только сахарного диабета; ИНС в его патогенезе непосредственного участия не принимает. И с оценкой диабетического кетоацидоза как «абсолютной» недостаточности ИНС можно не согласиться. Кетоацидоз - нарушение биологических функций гомеостаза и адаптации, это биологическая реакция стресса в фазе истощения; эти биологические функции реализованы in vivo на миллионы лет до становления биологической функции локо-моции и синтеза ИНС [39]. Вместе с тем нарушение действия ИНС сформировало все условия, чтобы неспецифичный, этиологический фактор, включая биологическую реакцию воспаления (инфекция, сепсис), инициировал диабетический кетоацидоз. Каковым бы ни был этиологической фактор ке-тоацидоза, он требует in vivo больших энергетических затрат, синтеза митохондриями большего, чем физиологичного, количества АТФ, чего они по разным причинам сделать не могут. Кетоацизод может развиваться у практически здоровых детей как ацетонемический синдром; патогенетически он тоже обусловлен повышением концентрации КТ в плазме крови. В детском возрасте отмечают эпизоды повторной аце-тонемической рвоты, которые чередуются с периодами полного здоровья. Провоцируют их чаще погрешности в диете (чрезмерное употребление жирной пищи). Происходит это на фоне врожденных дефектов метаболизма [40], а также при соматической, инфекционной патологии и нарушении функции эндокринных желез [41]. Нередко причиной кетоацидоза является действие эндо- или экзогенных патогенов, на которые в организме in vivo в рамках биологической функции эн-доэкологии формируется биологическая реакция воспаления и сепсис [42].
Различают первичный (идиопатический, наследуемый) кетоацидоз, который в некоторых регионах отмечают у 4-6% детей в возрасте 1-13 лет, и ацетонемический вторичный синдром, которым является диабетический кетоацидоз. КТ - физиологичные компоненты р-окисления ЖК; поэтому кетоацидоз нарушение только количественное. Ацетонемию рассматривают как врожденную энзимопатию: а) недостаточность глюкозо-6-фосфатазы; б) снижение этерификации НЭЖК в цитозоле клеток в реакции с КоА-SH; в) нарушение образования ацил-КоА и далее ацетил-КоА; г) нарушение в митохондриях синтеза ок-салацетата (щавелевой кислоты), которая «вводит» ацетил-КоА в цикл Кребса; д) изменение in vivo синтеза карнитина и активности карнитинпальмитоилацилтрансферазы [43]. Кетоацидоз
могут спровоцировать: а) острые соматические заболевания; б) наличие «скрытого» сахарного диабета; в) прием с пищей большого количества жиров; г) нарушение функции эндокринных желез с усилением гидролиза ТГ во всех клетках и в адипоци-тах; д) повышение в плазме крови содержания НЭЖК+АЛБ и ж) усиление пассивного поглощения ЖК клетками по градиенту концентрации. Кетоацидоз могут инициировать: а) гемодиализ по причине потери карнитина с диализатом [44]; б) длительная ацидурия, при которой карнитин как основание выводится с мочой вместе с иными органическими кислотами; в) лечение пациентов с диабетом препаратами сульфонилмочевины и ингибиторами р-окисления ЖК, карнитинпальмитоилацилтранс-феразы [45]; г) низкая активность КоА дегидрогеназы коротко-цепочечных ЖК [46] и д) наследственные дефекты ферментов синтеза карнитина. При всех этих причинах нарушено поглощение митохондриями субстратов на уровне внутренней мембраны. Часто в условиях умеренного метаболического ацидоза можно выявить гиперурикемию и обострение уремических артритов. Это определено тем, что клетки эпителия проксимальных канальцев нефрона взамен анионов мочевой кислоты охотно экскретируют органические анионы лактата и ГБ и реабсор-бируют анионы мочевой кислоты, провоцируя этим умеренную гиперурикемию.
Мы полагаем, что причиной неспецифичного кетоацидо-за является функциональная (редко структурно обусловленная) неспособность митохондрий синтезировать в биологической реакции стресса возросшее количество АТФ по причине дефицита в клетках ацетил-КоА. При диабетическом кетоацидозе у худых пациентов развивается: 1) недостаток запасенного в клетках гликогена и ГЛЮ для образования пула ацетил-КоА; 2) недостаток пула ацетил-КоА и из ЖК; в митохондриях афизиологично ограничен пул ацетил-КоА, который оксалацетат призван вводить в цикл Кребса; естественно недостаточен и синтеза АТФ. У пациентов с диабетом при постоянном ограничении приема с пищей углеводов и малой массой скелетной мускулатуры in vivo явно недостаточно: а) количество депонированного гликогена, а также
б) запасов среднецепочечных ЖК в форме «коротких» ТГ и
в) олеиновых ТГ, которые синтезированы эндогенно из принятой с пищей ГЛЮ. Ведь экзогенная Пальм нЖК, принятая с пищей, и Пальм нЖК, синтезированная эндогенно из ГЛЮ, с позиций действия ИНС - это существенно разные субстраты. Их с разной скоростью мобилизует в цитозоле каждой из клеток и из ИНс-зависимых адипоцитов гормонозависи-мая липаза [47]. Поэтому при сахарном диабете 1-го типа для профилактики кетоацидоза in vivo как можно меньшим должен быть пул экзогенной Пальм нЖК, полученный с пищей и депонированный в пальмитиновых ТГ и оптимальным пул Пальм нЖК, синтезированный эндогенно из экзогенных углеводов. Ибо при действии ИНс только эндогенная Пальм нЖК будет превращена в олеиновую моно-ЖК и этерифици-рована в метаболически активные олеиновые ТГ.
Не все ЖК, которые депонированы в адипоцитах, может, к сожалению, оптимально гидролизовать позиционно и структурно зависимая липаза адипоцитов [48], которую активируют тиреоидные гормоны и гормон роста, катехоламины и глюкокортикоиды, эстрогены и натрийуретические пептиды. Ингибировать липолиз в адипоцитах способен только ИНС. При этом заложить ЖК в адипоциты намного проще, чем их оттуда мобилизовать. У пациентов с диабетом 1-го типа желательно, чтобы при адекватной дозе ИНС потребление с пищей углеводов и липидов обеспечивало запасание гликогена, эндогенный синтез олеиновой моно-ЖК и ее этерификацию в олеиновые ТГ [49]. Только они в условиях возрастания потребности клеток в АТФ могут обеспечить быструю мобилизацию ЖК из адипоцитов жировых депо и их быстрое окисление в митохондриях, минуя пероксисомы. Обычно высокоспецифичной гормонозависимой липазе приходится с трудом гидролизовать запасенные в адипоцитах физиологичные, но менее «желаемые» пальмитиновые ТГ, тем более линолевые и линоленовые ТГ.
При использовании в качестве субстрата для наработки энергии и синтеза АТФ эссенциальных ненаЖК образуется афизиологично большое количество С 4 масляной ЖК, КТ и формируется блок их превращения в ацетил-КоА на уровне ацетоацетата. Причиной этого является: а) недостаток в клетках и митохондриях ацетил-КоА, образуемого как из ГЛЮ, так и из ЖК и б) отсутствие АТФ, необходимого, в частности, для этерификации с КоА-SH второй молекулы ацетата - превращения ее в форму ацетил-КоА. Повышение в плазме крови содержания ГБ можно расценивать как тест внутриклеточного дефицита АТФ и нарушение окисления ЖК в митохондриях. ГБ рассматривают как ранний, достоверный маркер синдрома резистентности к ИНС и нарушения толерантности к ГЛЮ [50]. По сути кетоацидотическая кома - это тотальный дефицит в клетках АТФ по причине отсутствия субстрата - ацетил-КоА для его синтеза и острое состояние энергетического стресса. С позиций общей биологии и биохимии при купировании этого состояния эффективным может оказаться внутривенное введение раствора ацетил-КоА. Что будет на самом деле, надо выяснить в эксперименте и клинике.
Кетоацидоз - это гиперпродукция КТ, с одной стороны, и дефицит ацетил-КоА, для функции цикла Кребса - с другой. Необходимо обеспечить митохондрии субстратами для окисления в цикле Кребса и образования АТФ и предотвратить развитие диабетической кетоацидотической комы. При этом надо восстановить нарушение метаболизма ЖК, их физиологичное окисление в митохондриях в форме ацетил-КоА. Применение при лечении кетоацидоза инфузий ГЛЮ и небольших доз ИНС является позитивным и может способствовать увеличению пула ацетил-КоА из ГЛЮ и возобновлению синтеза АТФ. С позиций регуляции метаболизма оптимальным, мы полагаем, было бы внутривенное введение ацетил-КоА, который может сразу без предварительных превращений ввести в цикл Кребса оксалацетат и возобновить оптимальный уровень синтеза АТФ. Будучи неполярным тиоэфир уксусной кислоты (ацетил-КоА) может быстро преодолеть плазматическую мембрану клеток, гематоэнцефалический барьер, наружную и внутреннюю мембрану митохондрий, быстро включиться в цикл Кребса и начать синтез АТФ. Однако это предложение обосновано только теоретически и это надо проверять. В то же время из всего изложенного можно обоснованно заключить, что сахарный диабет мы рассматриваем в первую очередь как нарушение метаболизма ЖК и во вторую - как патологию ГЛЮ, патологию субстратов для наработки клетками энергии в биологической функции гомеостаза. Рационально мы полагаем, что следует отработать в первую очередь гиполипидемическую диетотерапию сахарного диабета и резистентности к ИНС, которая может рационально дополнить гиполипидемическое действие всех гипогликемических препаратов, в том числе и самого ИНС.
ЛИТЕРАТУРА
1. Mitchell G.A., Kassovska-Drstinova S., Boukaftane Y. Medical aspects of ketone body metabolism. Clin. Invest. Med. 1995; 18 (3): 193-216.
2. Pelletier A., Codere L. Ketone bodies alter dinitrophenol-induced glucose uptake through AMPK inhibition and oxidative stress generation in adult cardiomyocytes. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2007; 292: 1325-32.
3. Robinson A.M., Wiliamson D.H. Physiological roles of ketone bodies as substrates and signals in mammalian tissues. Physiol. Rev. 1980; 60: 143-87.
4. Tradif A., Julien N., Pelletier A. et al. Chronic exposure to beta-hy-droxybutyrate impairs insulin action in primary cultures of adult cardiomyocytes. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2001; 281: 1205-12.
5. BjursellM., Admyre T., GoranssonM. et al. Imroved glucose control and reduced body fat mass in free fatty acid receptor 2-dericient mice fed a high-fat diet. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2011; 300 (1): 211-20.
6. Roden M. How free fatty acids inhibit glucose utilization in human
skeletal muscle. News Physiol. Sci. 2004; 19: 92-6.
7. Лисицын Д.М., Разумовский С.Д., Тишинин М.А., Титов В.Н. Кинетические параметры окисления озоном индивидуальных жирных кислот. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2004; 138 (11): 117-9.
8. Титов В.Н. Лабораторная диагностика и диетотерапия гиперли-попротеинемий. Биологические основы. М.: Медпрактика; 2006: 215-61.
9. КендышИ.Н. Регуляция углеводного обмена. М.; 1985.
10. Титов В.Н. Фундаментальная медицина. Функциональная роль инсулина как фактора обеспечения энергией биологической функции локомоции. Клиническая лабораторная диагностика. 2005; 2: 3-7.
11. Титов В.Н., Лисицын Д.М. Иные представления об образовании кетоновых тел, кинетике Р-окисления жирных кислот и патогенезе кетоацидоза. Клиническая лабораторная диагностика. 2005; 3: 3-9.
12. Leninger Principles of Biochemistry. Four edition Nelson D.L., Cox M.M. W.H. Freeman and Company. 2006. 238-73.
13. Мари Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэл В. Биохимия человека. 1993. М.: Мир; 1993: 235-55.
14. Разумовский С.Д., Раковский С.А., Шопов Д.М. Озон и его реакции с органическими соединениями. София, НРБ.
15. Farguharson J., Jamileson E.C., Muir J. et al. Direct gas chromatographic assay of urinary medium-chain fatty acylcarnitines by their thermal decomposition. Clin. Chim. Acta. 1992; 205: 233-40.
16. Benton C.R., Holloway G.P., Campbell S.E. et al. Rosiglitazone increases fatty acid oxidation and fatty acid translocase (FAT/CD36) but not carnitine palmitoyltransferase I in rat muscle mitochondria. J. Physiol. 2008; 586: 1755-66.
17. Титов В.Н., Коновалова Г.Г., Лисицын Д.М. и др. Кинетика окисления жирных кислот в липидах липопротеинов низкой плотности на основании регистрации расхода окислителя и прироста продуктов реакции. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2005; 140 (7): 45-7.
18. Henderson D.W., SchlesingerD.P. Use of a point-care beta-hydroxy-butyrate sensor for detection of ketonemia in dogs. Can. Vet. J. 2010; 51 (9): 1000-2.
19. HoornE.J., ZietseR. Cerebral oedema in adult diabetic ketoacidosis: the importance of effective serum osmolality. J. Med. 2010; 68 (2): 439-44.
20. Kosugi K., Scofield R.F., Chandramouli V. et al. Pathways of acetone's metabolism in the rat J. Biol. Chem. 1986; 261 (9): 3952-7.
21. ТитовВ.Н., ДмитриевЛ.Ф., КрылинВ.В. Метилглиоксаль - тест на нарушение биологической функции гомеостаза и эндоэколо-гии, низкого уровня глюкозы в цитозоле и глюконеогенеза из жирных кислот. Терапевтический архив. 2010; 10: 71-7.
22. Titov V.N., Pitsin D.G. Effect of a single ethanol injection on lipid and lipoprotein synthesis in rat liver. Biokhimia. 1978; 43 (1): 3-8.
23. Titov V.N., PitsinD.G., FedorovaM.P. Effects of cortisol on lipid and lipoprotein synthesis in rat hepatocytes. Biokhimia. 1978; 43 (11): 2002-10.
24. Riba P., Garzo T., Mandl J. et al. Gluconeogenesis from methylg-lyoxal in isolated murine hepatocytes. Does an alternative pathway exist in which pyruvate is not an intermediate? Int. J. Biochim. 1992; 24: 1721-4.
25. Casazza J.P., VeechR.L. et al. The production of 1-2-propanediol in ethanol treated rats. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1985; 129: 426-30.
26. Reichard G.A., Haff F.C., Skutches C.L. et al. Plasma acetone metabolism in the fasting human. J. Clin. Invest. 1979: 63 (4): 619-26.
27. Lewis G.D., Laufman A.K., McAnalley B.H. et al. Metabolism of acetone to isopropyl alcohol in rats and humans. J. Forensis Sci. 1984; 29 (2): 541-9.
28. Kalapos M.P., Garzo T., Antoni F. et al. Effect of methylglyoxal on glucose formation, drug oxidation and glutathione content in isolated murine hepatocytes. Biochim. Biophys. Acta. 1991; 1092: 284-90.
29. Лебкова Н.П. Современные представления о внутриклеточных механизмах обеспечения энергетического гомеостаза в норме и при патологии. Вестник РАМН. 2000; 9: 16-23.
30. Fukao T., Sass J.O., KursulaP. et al. Clinical and molecular characterization of five patients with succinyl-CoA: 3-ketoacid CoA transferase (SCOT) deficiency. Biochim. Biophys. Acta. 2010; 1812 (5): 619-24.
31. Joo N.S., Lee D.J., Kim K.M. et al. Ketonuria after fasting may be related to the metabolic superiority. Endocrinol. Nutr. Metab. 2010; 25: 1771-6.
32. Bergman R.N., Ader M. Free fatty acids and pathogenesis of type 2 diabetes mellitus. TEM. 2000; 11 (9): 351-6.
33. Nieminen P., Kakela R., Pyykonen T. et al. Selective fatty acid mobilization in the mink during food deprivation. Comp. Biochem. Physiol. D. Biochem. Mol. Biol. 2006; 145 (1): 81-93.
34. Price E.R., Krokfors A., Gugliemo C.G. Selective mobilization of fatty acids from adipose tissue in migratory birds J. Exp. Biol. 2008; 211: 29-34.
35. Hartman A.D. Adipocyte fatty acid mobilization in vivo: effects of age and anatomical location. Lipids. 1985; 20: 255-61.
36. Raclot T., Langin D., Lafontan M. et al. Selective release human adipocyte fatty acids according to molecular structure. Biochem. J. 1997; 324: 911-5.
37. Raclot T., OudartH. Net release of individual fatty acids from white adipose tissue during lipolysis in vitro: evidence for selective fatty acid re-uptake. Biochem. J. 2000; 348: 129-36.
38. Титов В.Н. Олеиновая жирная кислота. Олеиновые, линолевые и линоленовые липопротеины низкой плотности. Клиническая лабораторная диагностика. 2006; 6: 3-13.
39. Bielohuby M., Menhofer D., KirchnerH. et al. Induction of ketosis in rats fed low-carbohydrate, hingh-fat diets depends on the relative abundance of dietary fat protein. Am. J. Physol. Endocrinol. Metab. 2011; 300 (1): 65-76.
40. Browning M.F., Levy H.L., Wilkins-Haug L.E. et al. Fetal fatty acid oxidation defects and maternal liver disease in pregnancy. obstetrics. Gynecology. 2006; 107 (1): 115-21.
41. Devalia B. Adherance to protocol during the acute management of diabetic ketoacidosis: would specialist involvement lead to better outcomes? Int. J. Clin. Pract. 2010; 64 (11): 1580-2.
42. Abaci A., Razi C.H., Ozdemir O. et al. Neonatal diabetes mellitus accompanied by diabetic ketoacidosis and mimicking neonatal sepsis: a case report. J. Clin. Res. Pediatr. Endocrinol. 2010; 2 (3): 131-3.
43. Демидова И.Ю. Кетоацидоз и кетоацидотическая кома. Клиническая лабораторная диагностика. 1997; 9: 25-32.
44. EvangeliouA., GourgiotisD., Karaginni C. et al. Carnitine status and increase in patients with type I juvenile diabetes. Minerva Pediatr. 2010; 62 (10): 551-7.
45. Prip-Buus C., Pegorier J.P., Duee P.H. et al. Evidence that the sensitivity of carnitine palmitoyltransferase I to inhibition by malonyl-CoA is an important site of regulation of hepatic fatty acid oxidation in the fetal and newborn rabbit. Biochem. J. 1990; 269: 409-15.
46. Zolkipli Z., Pedersen C.B., LamhonwahA.M. et al. P328 antioxidants and bezafibrate modulate in vitro oxidative stress in shortchain acul CoA dehydrogenase deficiency (SCADD). Eur. J. Paediatr. Neurol. 2009; 13: 122-9.
47. Holm C., Osterlund T., Laurell H., Contreras A. Molecular mechanisms regulating hormone-sensitive lipase and lipolysis. Annu. Rev. Nutr. 2000; 20 (1): 365-93.
48. Assmann G., Krauss R.M., Fredrickson D.S., Levy R.I. Positional specificity of triglyceride lipases in post-heparin plasma. J. Biol. Chem. 1973; 248 (20): 7184-90.
49. Henderson R.J., Christie W.W., Moore J.H. Positional distribution of exogenous and endogenous fatty acids in triacylglycerols formed by rat adipocytes in vitro. Biochim. Biophys. Acta. 1979; 574 (1): 8-17.
50. Gall W.E., Beebe K., Lawton K.A. Alpha-hydroxybutyrate is an early biomarker of insulin resistance and glucose intolerance in a nondiabetic population. PLOS One. 2010; 5: 1-11.
REFERENCES
1. Mitchell G.A., Kassovska-Drstinova S., Boukaftane Y. Medical aspects of ketone body metabolism Clin. Invest. Med. 1995; 18 (3): 193-216.
2. Pelletier A., Codere L. Ketone bodies alter dinitrophenol-induced glucose uptake through AMPK inhibition and oxidative stress generation in adult cardiomyocytes. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2007; 292: 1325-32.
3. Robinson A.M., Wiliamson D.H. Physiological roles of ketone bodies as substrates and signals in mammalian tissues Physiol. Rev. 1980; 60: 143-87.
4. Tradif A., Julien N., Pelletier A. et al. Chronic exposure to P-hydroxybutyrate impairs insulin action in primary cultures of adult cardiomyocytes. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2001; 281: 1205-12.
5. BjursellM., Admyre T., GoranssonM. et al. Imroved glucose control and reduced body fat mass in free fatty acid receptor 2-dericient mice fed a high-fat diet. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2011; 300 (1): 211-20.
6. Roden M. How free fatty acids inhibit glucose utilization in human skeletal muscle. News. Physiol. Sci. 2004; 19: 92-6.
7. Lisitzin D.M., Razumovsky S.D., Tishinin M.A., Titov V.N. Kinetic parameters of individual ozone oxidation of fatty acids. Bulleten experi-mentalnoy biologii I mediciny. 2004; 138 (11): 117-9 (in Russian).
8. Titov V.N. Laboratory diagnosis and nutritional treatment of hyper-li-poproteinemy. Biological basis. M.: Medical practice; 2006: 215-61 (in Russian).
9. Kendysh I.N. Regulation of carbohydrate metabolism. M.; 1985 (in Russian).
10. Titov V.N. Fundamental medicine. The functional role of insulin as a factor in the biological function of providing energy for locomotion. Wedge. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2005; 2: 3-7 (in Russian).
11. Titov V.N. Lisitzin D.M. Different ideas about education ketone bodies, kinetics, P-oxidation of fatty acids and pathogenesis of ketoacidosis. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2005; 3: 3-9 (in Russian).
12. Leninger Principles of Biochemistry. Four edition Nelson D.L., Cox M.M. W.H. Freeman and Company. 2006: 238-73.
13. MariR., GrennerD., MeyesP., RoduelB. Biochimiya cheloveka. M.: Mir; 1993: 235-55 (in Russian).
14. Razumovsky S.D., Rakowskiy S.A., ShopovD.M. Ozone and its reaction with organic compounds. Sofia, Bulgaria.
15. Farguharson J., Jamileson E.C., Muir J. et al. Direct gas chromato-graphic assay of urinary medium-chain fatty acylcarnitines by their thermal decomposition. Clin. Chim. Acta. 1992; 205: 233-40.
16. Benton C.R., Holloway G.P., Campbell S.E. et al. Rosiglitazone increases fatty acid oxidation and fatty acid translocase (FAT/CD36) but not carnitine palmitoyltransferase I in rat muscle mitochondria. J. Physiol. 2008; 586: 1755-66.
17. Titov V.N., Konovalova G.G., Lisitzin D.M. Kinetics and other fatty acid oxidation of low density lipoprotein lipids based on registration flow rate of oxidant and reaction products. Bulleten experimentalnoy biologii i meditsiny. 2005; 140 (7): 45-7 (in Russian).
18. Henderson D.W., Schlesinger D.P. Use of a point-care P-hydroxybutyrate sensor for detection of ketonemia in dogs. Can. Vet. J. 2010; 51 (9): 1000-2.
19. HoornE.J., ZietseR. Cerebral oedema in adult diabetic ketoacidosis: the importance of effective serum osmolality. Keth. J. Med. 2010; 68 (2): 439-44.
20. Kosugi K., Scofield R.F., Chandramouli V. et al. Pathways of acetone's metabolism in the rat J. Biol. Chem. 1986; 261 (9): 3952-7.
21. Titov V.N., Dmitriev L.F., Krylin V.V. Methylglyoxal - the test for a violation of the biological functions of homeostasis and Endoecol-ogy, a low level of glucose in the cytosol and gluconeogenesis from fatty acids. Terapevticheskiy archiv. 2010; 10: 71-7 (in Russian).
22. Titov V.N., Pitsin D.G. Effect of a single ethanol injection on lipid and lipoprotein synthesis in rat liver. Biokhimia. 1978; 43 (1): 3-8.
23. Titov V.N., PitsinD.G., FedorovaM.P. Efects of Cortisol on lipid and lipoprotein synthesis in rat hepatocytes. Biokhimia. 1978; 43 (11): 2002-10.
24. Riba P., Garzo T., Mandl J. et al. Gluconeogenesis from methylg-lyoxal in isolated murine hepatocytes. Does an alternative pathway exist in which pyruvate is not an intermediate? Int. J. Biochim. 1992; 24: 1721-24.
25. Casazza J.P., VeechR.L. et al. The production of 1-2-propanediol in ethanol treated rats. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1985; 129: 426-30.
26. Reichard G.A., Haff F.C., Skutches C.L. et al. Plasma acetone metabolism in the fasting human. J. Clin. Invest. 1979: 63 (4): 619-26.
27. Lewis G.D., Laufman A.K., McAnalley B.H. et al. Metabolism of acetone to isopropyl alcohol in rats and humans. J. Forensis Sci. 1984; 29 (2): 541-9.
28. Kalapos M.P., Garzo Т., Antoni F. et al. Effect of methylglyoxal on glucose formation, drug oxidation and glutathione content in isolated murine hepatocytes. Biochim. Biophys. Acta. 1991; 1092: 284-90.
29. Lebkova N.P. Modern views on the intracellular mechanisms to ensure energy homeostasis in normal and pathological conditions. Vestnik Rossiyskoy akademii medicinskich nauk. 2000; 9: 16-23 (in Russian).
30. Fukao Т., Sass J.O., KursulaP. et al. Clinical and molecular characterization of five patients with succinyl-CoA: 3-ketoacid CoA transferase (SCOT) deficiency. Biochim. Biophys. Acta. 2010; 1812 (5): 619-24.
31. Joo N.S., Lee D.J., Kim K.M. et al. Ketonuria after fasting may be related to the metabolic superiority. Endocrinol. Nutr. Metab. 2010; 25: 1771-6.
32. Bergman R.N., Ader M. Free fatty acids and pathogenesis of type 2 diabetes mellitus. ТЕМ. 2000; 11 (9): 351-6.
33. Nieminen P., Kakela R., Pyykonen T. et al. Selective fatty acid mobilization in the mink during food deprivation. Comp. Biochem. Physiol. D. Biochem. Mol. Biol. 2006; 145 (1): 81-93.
34. Price E.R., Krokfors A., Gugliemo C.G. Selective mobilization of fatty acids from adipose tissue in migratory birds J. Exp. Biol. 2008; 211: 29-34.
35. Hartman A.D. Adipocyte fatty acid mobilization in vivo: effects of age and anatomical location. Lipids. 1985; 20: 255-61.
36. Raclot Т., Langin D., Lafontan M. et al. Selective release human adipocyte fatty acids according to molecular structure. Biochem. J. 1997; 324: 911-5.
37. Raclot Т., OudartH. Net release of individual fatty acids from white adipose tissue during lipolysis in vitro: evidence for selective fatty acid re-uptake. Biochem. J. 2000; 348: 129-36.
38. Titov V.N. Oleic fatty acid. Oleic, linoleic and linolenic low density lipoproteins. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2006; 6: 3-13 (in Russian).
39. Bielohuby M., Menhofer D., KirchnerH. et al. Induction of ketosis in rats fed low-carbohydrate, hingh-fat diets depends on the relative abundance of dietary fat protein. Am. J. Physol. Endocrinol. Metab. 2011; 300 (1): 65-76.
40. Browning M.F., Levy H.L., Wilkins-Haug L.E. et al. Fetal fatty acid oxidation defects and maternal liver disease in pregnancy. Obstetrics. Gynecology. 2006; 107 (1): 115-21.
41. Devalia B. Adherance to protocol during the acute management of diabetic ketoacidosis: would specialist involvement lead to better outcomes? Int. J. Clin. Pract. 2010; 64 (11): 1580-2.
42. Abaci A., Razi C.H., Özdemir O. et al. Neonatal diabetes mellitus accompanied by diabetic ketoacidosis and mimicking neonatal sepsis: a case report. J. Clin. Res. Pediatr. Endocrinol. 2010; 2 (3): 131-3.
43. Demidova I.Y. Ketoatsidoticheskaya ketoacidosis and coma. Klin-icheskaya laboratornaya diagnostika. 1997; 9: 25-32 (in Russian).
44. EvangeliouA., GourgiotisD., Karaginni C. et al. Carnitine status and increase in patients with type I juvenile diabetes. Minerva Pediatr. 2010; 62 (10): 551-7.
45. Prip-Buus C., Pegorier J.P., Duee P.H. et al. Evidence that the sensitivity of carnitine palmitoyltransferase I to inhibition by malonyl-CoA is an important site of regulation of hepatic fatty acid oxidation in the fetal and newborn rabbit. Biochem. J. 1990; 269: 409-15.
46. Zolkipli Z., Pedersen C.B., LamhonwahA.M. et al. P328 antioxidants and bezafibrate modulate in vitro oxidative stress in shortchain acul CoA dehydrogenase deficiency (SCADD). Eur. J. Paediatr. Neurol. 2009; 13: 122-9.
47. Holm C., Osterlund Т., Laurell H., Contreras A. Molecular mechanisms regulating hormone-sensitive lipase and lipolysis. Annu. Rev. Nutr. 2000; 20 (1): 365-93.
48. Assmann G., Krauss R.M., Fredrickson D.S., Lew R.I. Positional specificity of triglyceride lipases in post-heparin plasma. J. Biol. Chem. 1973; 248 (20): 7184-90.
49. Henderson R.J., Christie W.W., Moore J.H. Positional distribution of exogenous and endogenous fatty acids in triacylglycerols formed by rat adipocytes in vitro. Biochim. Biophys. Acta. 1979; 574 (1): 8-17.
50. Gall W.E., BeebeK., LawtonK.A. Alpha-hydroxybutyrate is an early biomarker of insulin resistance and glucose intolerance in a nondia-betic population. PLOS One. 2010; 5: 1-11.
Поступила 23.04.13
