Атеросклероз

Гиперлипопротеинемия и сопровождающая её гиперхолестеринемия создают повышенную опасность заболевания атеросклерозом. Вероятность заболевания тем выше, чем больше отношение концентраций ЛНП и ЛВП в крови. Напомним, что ЛНП снабжают клетки холестерином, в то время как ЛВП удаляют из них избыток холестерина.

Главное биохимическое проявление атеросклероза- это отложения холестерина в стенках артерий. В 1913 г. Н. Аничков установил, что высокое содержание холестерина в корме кроликов вызывает у них гиперхолестеринемию и атеросклероз. Аничков сформулировал концепцию, согласно которой атеросклероз есть результат гиперхолестеринемии и инфильтрации холестерина из крови в стенки артерий. Эта концепция лежит в основе и современных взглядов на патогенез атеросклероза.

Атеросклеротические изменения начинаются с появления липидных пятен и полосок на внутренней поверхности артерий. В аорте пятна и полоски впервые появляются ещё в детском возрасте, примерно с трёх лет. Со временем их количество увеличивается; они возникают и в других местах сосудистого русла- в коронарных артериях ( 15-20 годам), в артериях нижних конечностей. Затем на месте пятен и полосок образуются утолщения - атеросклеротические бляшки. Если бляшку разрезать, из неё выдавливается жёлтая кашица, состоящая почти целиком из эфиров холестерина. Бляшки могут изъявляться, язвы зарастают соединительной тканью (образуется рубец), в которую откладываются соли кальция. Стенки сосудов деформируются, становятся жёсткими, нарушается моторика сосудов, суживается просвет вплоть до закупорки.

Наиболее опасные и частые осложнения атеросклероза- ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, инсульт, облитерирующий эндоартериит и гангрена нижних конечностей, одна из форм почечной гипертонии.

Гиперхолестеринемия- главная причина отложения холестерина в артериях. Но существенное значение имеют также первичные повреждения клеток сосудов. Повреждения эндотелия могут возникать вследствие гипертонии, воспалительных процессов, нарушений свёртывания крови, при действии токсических веществ (например, никотина). В результате повреждения нарушается барьер проницаемости сосудистой стенки, в частности вследствие увеличения промежутков между эндотелиальными клетками. Вероятно, такое же действие оказывает и холестерин, осаждающийся на поверхности эндотелия артерий (стадия пятен и полосок).

В области повреждения эндотелия в стенку артерии проникают компоненты крови, в том числе липопротеины. Этот чужеродный для межклеточного вещества материал поглощается макрофагами и другими фагоцитирующими клетками. Кроме того, он вызывает специфическую реакцию гладких мышечных клеток сосудов: мышечные клетки начинают размножаться и тоже фагоцитировать липопротеины (наряду с другими компонентами крови). Все вещества фагоцитированных липопротеинов разрушаются в клетках ферментами лизосом, за исключением холестерина: в этих клетках нет ферментов для каких-либо превращений холестерина, кроме этерификации. Поэтому холестерин накапливается в клетках в больших количествах; капли эфиров холестерина в цитоплазме придают клеткам характерный пенистый вид. В конечном счёте клетки погибают, холестерин оказывается в межклеточном пространстве и инкапсулируется соединительной тканью - образуется атеросклеротическая бляшка.

Между отложениями холестерина в артериях и липопротеинами крови происходит двусторонний обмен холестерином, но при гиперхолестеринемии преобладает поток холестерина в стенки артерий. Методы профилактики и лечения атеросклероза направлены на то, чтобы усилить обратный поток, обычно путём гиперхолестеринемии. Для этого применяют малохолестериновую диету, лекарства, увеличивающие экскрецию холестерина или ингибирующие его синтез, прямое удаление холестерина из крови методом гемодиффузии и др.

Атеросклероз является результатом нарушения очень сложной биохимической системы, включающей синтез холестерина, его катаболизм и выведение, образование и дозревание липопротеинов, рецепцию липопротеинов клетками, обмен компонентами между клетками и липопротеинами, катаболизм липопротеинов. Каждое из указанных звеньев в свою очередь представляет собой сложную цепь молекулярных событий. Вся система контролируется во многих участках специальными регуляторными механизмами. Легко представить, что отдельные нарушения в разных участках этой системы могут привести к одному и тому же результату- гиперхолестеринемии и отложению холестерина в стенках сосудов. Вероятно, наличие большого количества мишеней для повреждающих факторов и является молекулярной основой высокой распространённости атеросклероза.

Представленную здесь картину молекулярных механизмов развития атеросклероза нельзя считать окончательной. Дальнейшие биохимические исследования могут внести значительные изменения в современное понимание атеросклероза, а главное- в способы его предупреждения и лечения. А насколько такие исследования актуальны, следует из того, что атеросклероз разной степени обнаруживается у всех без исключения людей, а его осложнения занимают одно из первых мест в списке причин смертности.

Все мероприятия по лечению гиперхолестеринемий направлены на снижение содержания холестерина в крови. Лечение атеросклероза начинают с диетотерапии и лечебной физкультуры, а при выраженной гиперхолестеринемии проводят лекарственную терапию и применяют следующие препараты:

статины (ловастатин, правастатин, мевинолин и др.), ингибирующие синтез холестерина в печени, по механизму конкурентного ингибирования;
секвестранты желчных кислот – анионообменные смолы (холестирамин и колестипол), усиливающие выведение желчных кислот из организма;
пробукол, витамин Е и др., тормозящие ПОЛ;
полиен, эйконол, максепа, содержащие w-3 ; жирные кислоты. Из этих веществ в эндотелии сосудов синтезируется простациклин PGI3, тормозящий агрегацию тромбоцитов, свёртывание крови, обладающий вазодилатационными и гипотоническими свойствами;
никотиновую кислоту и её производные, которые снижают секрецию ЛОНП из печени и повышают уровень ЛВП;
фибраты, активирующие липопротеинлипазу и угнетающие образование ЛОНП;
тироксин и эстрадиол, стимулирующие синтез рецепторов ЛНП и желчных кислот в печени;
небольшие дозы этанола, увеличивающие уровень ЛВП;

В наиболее тяжёлых случаях применяют сорбционные методы.

Нарушение синтеза некоторых биогенных аминов может вызывать различные

заболевания. Недостаточность дофамина в чёрной субстанции мозга приводит к болезни Паркинсона. Это одна из самых распространённых неврологических болезней (частота встречаемости 1:200 среди людей старше 60 лет). При этом заболевании снижена активность тирозингидроксилазы, ДОФА-декарбоксилазы. Заболевание сопровождается 3 основными симптомами: акинезией (скованность движений), ригидностью (напряжение мышц), тремором (непроизвольное дрожание). Дофамин не проникает через гематоэнцефалический барьер, поэтому для лечения паркинсонизма используются следующие принципы:

заместительная терапия препаратами- предшественниками дофамина (производными ДОФА): леводопой, мадопаром, накомом и др.;
подавление инактивации дофамина ингибиторами МАО: депренилом, ниаламидом, пиразидолом и др.

Депрессивные состояния часто связаны со снижением в нервных клетках содержания дофамина и норадреналина.

Гиперсекреция дофамина в височной доли мозга наблюдается при шизофрении.

*Отрицательный азотистый баланс возникает при недостаточном питании, болезнях, старении

*Наследственные нарушения обмена аминокислот

Болезнь	Дефектный фермент или транспортная система	Основные проявления
Гиперглицинемия	Глицинрасщепляющий фермент	Резкое повреждение мозга, судороги, гипотония, нарушение дыхания
Гомоцистинурия	1. Цистатионин-В-синтаза	Высокая концентрация гомоцистина и метионина в тканях. Нарушение умственного развития и развития скелета.
2. Метилентетрагидрофолатре- дуктаза	Высокая концентрация гомоцистина, нормальная- метионина; нарушение умственного развития.
3. Фермент, превращающий витамин В12 в метилкобаламин, или белки, транспортирующие витамин В12 из кишечника в кровь	Высокая концентрация гомоцистина, низкая- метионина; пернициозная анемия.
Цистиноз	Транспорт или восстановление цистина	Внутриклеточное накопление цистина, часто образующего кристаллы в лизосомах. Нарушение роста. Нарушения функции почек.
Цистинурия	1. Нарушение транспорта цистина в почках	Значительная экскреция цистина с мочой: цистиновые камни в мочевых путях.
2. Нарушение транспорта цистина, лизина, аргинина и орнитина в почках и кишечнике	Экскреция всех названных аминокислот: цистиновые камни в мочевых путях.
Аспартат-глутаматурия	Транспорт аспартата и глутамата в почках	Бессимптомия.
Формиминоглута- матурия	Печёночная глутаматформими- нотрансфераза	Гиперкинезия, нарушение развития речи
Гипервалинемия	Валинаминотрансфераза	Нарушение физического и умственного развития, частая рвота.
Болезнь кленового сиропа	Декарбоксилаза а-кетокислот с разветвлённой углеродной цепью	Истощение, неврологические нарушения. Моча имеет запах кленового сиропа. Высокая концентрация лейцина, изолейцина, валина и соответствующих а-кетокислот в крови и моче.
Синдром нарушения всасывания лизина	Транспорт лизина в кишечнике и почках	Нарушение физического и умственного развития. Увеличенная экскреция лизина с мочой, низкая концентрация лизина в крови.
Лизинурическая непереносимость белков	Транспорт лизина, орнитина и аргинина в почках, кишечнике и через мембрану гепатоцитов	Понос, рвотоа, гипераммониемия после приёма белковой пищи. Нерасположение (или отвращение) к белковой пище. Высокая концентрация лизина, аргинина и орнитина в моче, низкая в крови.
Альбинизм	Тирозиназа	Нарушено образование меланина. Чувствительность к солнечному облучению. Снижение остроты зрения.
Алкаптонурия	Диоксигеназа гомогентизиновой кислоты	Выделение с мочой гомогентизиновой кислоты, охроноз, артриты.
Тирозинемия	Тирозинаминотрансфераза	Нарушение умственного развития, гиперкератоз ладоней и подошв, помутнение роговицы.
Фенилкетонурия	1. Гидроксилаза фенилаланина	Симптомы см. раздел об обмене фенилаланина и тирозина.
2. Дигидроптеридинредуктаза	То же
3. Дигидробиоптеринсинтетаза	То же
Гистидинемия	Гистидаза	Высокая концентрация гистидина в крови и моче. Разной степени нарушения умственного развития и речи.
Гистидинурия	Транспорт гистидина в почках и кишечнике	Высокая концентрация гистидина в моче, нормальная- в крови. Может быть отстование умственного развития.
Уроканатурия	Уроканаза	Нарушение умственного развития.