Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Пул свободных жирных кислот (рис. 2б.З, пул 1), образующихся при пщролизе триацилглицеролов, идентичен пулу свободных жирных кислот, подвергающихся реэстерификации. Жирные кислоты данного пула поступают 2то Глава 2б также в плазму. Жирные кислоты, которые поглощаются из окружающей среды, после действия липопротеинлипазы на триацнлглицеролы хиломикронов и ЛПОНП образук т другой пул (пул 2); меченые жирные кислоты пула 2 могут попасть в пул ! только после вхождения в состав триацилглицеролов. РОЛЬ ГОРМОНОВ В МОБИЛИЗАЦИИ ЖИРОВ Инсулин Скорость высвобождения свободных жирных кислот из жировой ткани регулируется рядом гормонов, влияющих либо на скорость липолиза, либо на скорость эстерификацин.
Инсулин ингибирует выход свободных жирных кислот из жировой ткани, в результате чего уменьшается концентрация свободных жирных кислот в плазме. Он усиливает процесс липогенеза и биосинтез ацилглицеролов, окисление глюкозы до СО, по пентозофосфатному пути. Все зти эффекты зависят от концентрации глюкозы и могут быть объяснены в значительной мере способностью инсулина увеличивать поступление глюкозы в клетки жировой ткани; это достигается в результате транслокации переносчиков глюкозы из аппарата Гольджи к плазматической мембране.
Показано, что инсулин увеличивает также активность пируватдегидрогеиазы, ацетил-СоА-карбоксилазы и глицеролфосфат-ацилтраисферазы; на фоне увеличения поступления глюкозы в клетки жировой ткани эти ферменты способствуют усилению синтеза жирных кислот и ацилглицеролов. Известно, что этн ферменты координированно регулируются путем ковалентной модификации, а именно по механизму фосфорилиро вани я — дефосфорилирования.
Основное действие инсулина в жировой ткани состоит в ингибировании активности гормончувствителыюй лииазы, в результате чего уменьшается высвобождение не только свободных жирных кислот, но и глицерола. Жировая ткань более чувствительна к действию ийсулина, чем многие другие ткани. Это свидетельствует о том, что ~п что жировая ткань является главным местом действия инсулина. Гормоны, стимулирующие лнполнз (рнс. 26.9) Ряд других гормонов ускоряет высвобождение свободных жирных кислот из жировой ткани и повышает их концентрацию в плазме путем увеличения скорости липолиза трнацнлглицеролов. К таким гормонам относятся адреналин„норадреналин, глюкагон, адренокортикотропный гормон (АКТГ), а- и р-меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), тнреотропный гормон (ТТГ), гормон роста (ГР) и вазопрессин.
Многие из этих гормонов являются активаторами гормон-чувствительной липазы. Для оптн- мального протекания большинства липолитических процессов необходимо присутствие глюкокортикоидов и гормонов щитовидной железы. Сами по себе эти гормоны не оказывают прямого влияния на липолиз, а действуют как факторы, стимулирующие действие других гормонов. Гормоны, которые быстро промотируют липолиз, например катехоламины, стимулируют активность адеиилатциклазы — фермента, катализирующего превращение АТР в сАМР. Механизм действия в этом случае аналогичен механизму гормональной стимуляции гликогенолиза, рассмотренному выше (см. гл. 19). сАМР путем стимуляции сАМР- зависимой протеинкиназы превращает неактивную гормон-чувствительную триацилглицероллипазу в активную лнпазу.
Липолиз регулируется в основном количеством сАМР, присутствующим в тканях. Следовательно„процессы, вызывающие разрушение сАМР или приводящие к его образованию, оказывают также действие на липолиз. сАМР гидролизуется до 5'-АМР при участии никло-3; 5'-иуклеотидфосфодиэстеразы.
Этот фермент ннгибируется метилксантинами, такими, как кофеин и теофиллии. Поэтому потребление кофе, содержащего кофеин, вызывает существенное н длительное повышение уровня СЖК в плазме крови человека. Инсулин действует как антагонист гормонов, стимулирующих липолиз. В настоящее время полагают, что липолиз более чувствителен к изменению концентрации инсулина в крови, чем процессы утилизации глюкозы и реакции эстерификации.
Антилиполитнческое действие инсулина, никотиновой кислоты и простагландина Е, можно объяснить либо ингибированием синтеза сАМР на стадии, катализируемой аденилатциклазой, либо стимулированием действия фосфодиэстеразы. В основе механизма действия гормонов щитовидной железы лежит, вероятно, увеличение уровня сАМР за счет создания более благоприятных условий для прохождения стимула от рецептора на наружной стороне клеточной мембраны к участку локализации аденилатциклазы на внутренней стороне мембраны, а также ингибирования активности фосфодиэстеразы. Стимулирующее действие гормона роста на липолиз развивается медленно. Оно связано с синтезом ферментов, участвующих в образовании сАМР.
Глюкокортикоиды стимулируют липолиз, ускоряя синтез липазы сАМР- независимым путем, который ингнбируется инсулином. Приведенные данные помогают понять роль гипофиза и коры надпочечников в усилении мобилизации жиров. Симпатическая нервная система путем высвобождения норадреналина в жировой ткани играет центральную роль в мобилизации свободных жирных кислот. Усиление липолиза, вызываемое действием многих из рассмотренных выше факторов, можно Транс и гнл и н(ппивлге линяло» 27! АКТГ, ТТГ, глюкагон 1 в~ Р-Адренергические сг ~)е Инсулин, простагландин б никотиновал кислота l l ТР блок аторы Гормон щитовидной мселаз и г / г жк»- Ф Г р роста Ингибиторы белкового синтааа г г Метил ксантины С) сАМР— е т Гор ьюн ° щитовидной желева б'-АМР „ф' ар " Ч+" " Инсулин Глюкокортикоиды ингибиторы белкового синтеза ! Инсулин моноацил тли не)юл С)КК + глнцерол Рис. 26.!).
Регуляция липолиза в к«яровой ткани. 'ГП -тиреотропный ~орх|он; СЖК - свободные 'кирные кислоты. Обратите внимание на то, что благодаря каскалпой последов»тельпостн ускорение пропекся могкст происходить па различных стадиях. Липолиз тормозится прн: )) улаленпи стимулируияцс~ о гормонгп ") действии фосфатазы липазы; 3) ингибировынии липазы н адснилатциклазы высокичп конпсн ~ рациями СЖК; 4> ипгибировгнин влепила < пи«лазы «дснозиноч: 5) гидролнзе сАМР.
катализпрусмом фосфодизс~сразой. Возможно, что АКТГ. ГП ' и ~ лижагон пе ак1иннр)чот аденилатпиклазу )и у)уо, поскольку нсббходимыс )п и~го кон цен ~ рации ка кдого лз ггих ~ ормоноя гораздо вьппс. чем обвар)зкивасмые в кровотоке. Пунктирными линиями показаны пологкитсльпыс !+ ) и отрипагетьные ! ) регуляторпыс эффекты. а сплогпнымп линиями поток субс1ра гов. уменьшить или полностью предотвратить путем денервации жировой ткани, блокадой нервных ганглиев гексаметонием или путем истощения резервов норадреналина при введении резерпина.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ Жировая ткань человека не является, повидимому, важным местом липогенеза. На это указывают опыты с мечеными глюкозой и пируватом, которые показали, что лишь очень незначительная часть метки обнаруживается в длинноцепочечных жирных кислотах. В жировой ткани, по-видимому, отсутствует ключевой фермент лино генезав АТР-цитратлиаза; следует также отметить, что активность этого фермента в клетках печени очень низкая.
Другие ферменты, например глюкозоб-фосфатдегидрогеназа и «яблочный» фермент, ак- тивность которых адаптивно возрастает в ткани крыс при усилении липогенеза, не изменяют активности в жировой ткани человека. Предполагают, что для человека характерен «синдром избытка углеводов», обусловленный ограниченной способностью организма трансформировать избыток углеводов путем липогенеза.
У птиц липогенез протекает в печени и приобретает особое значение в связи с необходимостью липидов для образования яиц. Жировая ткань человека не чувствительна к действию большинства гормонов, стимулирующих липолиз, кроме катехоламинов. Представляет интерес также отсутствие «липолитического» ответа на адреналин у кроликов, морских свинок, свиней и кур, выраженное липолитическое действие глюкагона у птиц наряду с отсутствием антилиполитического действия инсулина и наконец отсутствие синтеза вцилглицеролов 272 1'лови 26 из глюкозы у голубей.