Введение к работе
Актуальность проблемы. Питание оказывает значительное влияние на процессы транспорта липидов ( А.А. Покровский, 1974; В.Ф. Маркелова, 1974; U.U. Левачев, 1978; Б.Г. Ляпков, 1982). Эпидемиологическими и биохимическими исследованиями установлена связь избыточного потребления углеводов и аиров пищи с нарушениями обмена липидов и метаболическими болезнями ( атеросклероз, оаирение, сахарный диабет, аелчекаменная болезнь). В этом отношении менее изученным остается значение алиментарного белкового фактора. Между тем(протеины пищи являются основным нут-риентом, а их недостаток возникает в организме не только при несбалансированности питания, но и при различных заболеваниях и патологических состояниях ( Т.Н. Шарманов, 1985).
Несмотря на то, что установлены существенные различия в метаболизме липидов при потреблении белков «ивотного и растительного происхождения ( ^.KiitcK&trsiy , 1976) и выявлены особенности влияния отдельных алиментарных протеинов ( Б.Г Ляпков и соавт., l9B6;/i/.S.SciunsAawda. . 1^9; MSupano чі аё. 1990), однако многие стороны влияния белков пищи на обмен липидов остались малоизученными.
Одним из ключевых этапов метаболизма липидов является их транспорт в сыворотке крови и желчи. Эти биологические аидкос-ти представляют собой водную среду и для переноса гидрофобных липидов в организме существуют надмолекулярные образования: липопротеиды (ЛП ) в сыворотке крови и аелчныэ мицеллы. Центральное место в формировании этих образований занимает эндо-плазматический ретикулу'м гепатоцита ( D.M. Лопухин, 1983). Здесь происходит синтез белкового и липидного компонентов ЛП
_ 4 -микросомальными монооксигенаэами, осуществляется окисление холестерина в желчные кислоты, реализуется взаиморегулирующее влияние отдельных компонентов системы транспорта липидов. Это позволило рассмотреть Ш сыворотки крови, пелчную мицеллу и эндо-плазматический ретикулум гепатоцита в качестве единой саморегулирующейся системы С Т.Ш. Шарманов, 1984), что. явилось основой для исследования влияния белкового питания на процессы транспорта липидов. Представлялось, что тщательное изучение липидного состава сыворотки крови, отдельных Ш, келчи, микросомальной фракции печени, спектра аелчных кислот с последующим корреляционным и регрессионным анализом позволит определить основные пути взаимодействия данной саморегулирующейся системы. В свою очередь.оценка состояния некоторых ключевых ферментов метаболизма ЛП и желчных кислот даст возможность выяснить направленность влияния белкового питания на процессы транспорта липидов.
Белковая недостаточность проявляется многочисленными био
химическими признаками, включающими нарушения липвдного обмена,
например, жировым гепатозом ( А.А Покровский, 1978; А.С. Логи
нов, Ю.Е.Блок,, 1987; Б.А. Саяханов, 1990;ВМиевпеі,С.К.Лспідсмегі>,
1982; Т. Oflama d с. . 1Ш ).
Не вызывает сомнения, что и длительное ограничение двигательной активности, столь характерное для современного человека, обусловливает возникновение белковой недостаточности в организме вследствие активации катаболических процессов С О.Г. Гаэенко, 1980; Е.А. Коваленко, Н.Н. Г^ровский, 1980; И.В. Федоров,- 1982; Т.Ш. Шарманов, 1984; А.А. Алдашев,' 1989; К.В. Смирнов, 1990 ).
Особый интерес представляло определение значения алиментарного белкового фактора при интоксикации ксенобиотиками.
Среди них следует выделить как индукторы эндоплазматического
ретикулума, так и контаминанты.неоказиваицие непосредственного воздействия на эту субклеточную органеллу гепатоцита. С одной стороны,данная экспериментальная модель позволяла оценить значение печеночных мииросом для функционирования системы транспорта липидов, а с другой - экспериментально биохимически оценить возможности модификации белкового компонента пищи при разработке лечебно-профилактического питания ( Т.Ш. Шарманов, 1935; В.А. Дэценко и соавт., 1987; Г.А. і^уліснбаев, 1989 ).
Цель исследования; изучить некоторые биохимические механизм.) влияния алиментарного белкового фактора на процессы транспорта липидов в сиворотко крови и аелчи.
Задачи, исследования;
-
Изучить биохимические пути воздействия экспериментальных диет с различными пищевыми протеинами ( казеином, белкой хлопчатника, пшеничной клейковиной, сбалансированной смесь» аивотного-и растительного белка ) на процессы транспорта липи-доз.
-
Исследовать хеханизш! нарушения процессов транспорта липидов при дефиците протеинов. Раэр^бо?агь классификация синдрома белковой недостаточное?:!.
-
Определить цуги влияния алиментарного белкового фактора на процессы транспорта липидов пря интоксикации ксенобиотиками.
-
Оценить возксзносїь использования нвяоторых показателей процессов транспорта дипвдов дія диагностики обеспеченности организма белком.
-
Разработать методику количественной тонкослойной хроматографии липидов и яелчных кислот с применением денситометрии.
Научная новизна
I. Использование модели единой саморегулирующейся системы транспорта липидов в сыворотке крови и желчи позволило установить факт воздействия белков пищи на биосинтез желчных кислот через изменение уровня цитохроыа Р-450 и свободного холестерина в ыикросоыальной фракции печени. Определено функционирование механизма,поддерживающего постоянство концентрации мицеллообра-зущих компонентов желчи:желчных кислот и фосфолипидов, включающего реципрокную секрецию их печенью,и процессы накопления свободных жирных кислот в аелчи, вероятно, вследствие распада фосфолипидов. Белки пищи в основном воздействуют на процессы секреции.
2. Изученные алиментарные и неалиментарные формы синдрома белковой недостаточности приводят к перераспределению протеинового фонда организма с мобилизацией внепеченочных источников и поддержанием уровня печеночного микросомального белка.
Существующее представление о механизмах развития жировой инфильтрации при синдроме белковой недостаточности дополнены сведениями об ингибировании процессов окисления холестерина в желчные кислоты, а также о подавлении липолитических механизмов в ыикросомальной фракции печени.
Нарушение конъюгирования желчных кислот глицином является одним из биохимических признаков белковой недостаточности различного происхождения.
Длительная гипокинезия является неалиментарной катаболи-ческой формой синдрома белковой недостаточности. Полноценные пищевые белки в определенной мере уменьшают, а неполноценные усугубляют патогенный эффект ограничения подвижности на процессы транспорта липидов.
- 7 -3. Для возникновения дислипопротеинемии при экзогенной
интоксикации имели значение:индукция печеночных микросом, ин-
гибирование сывороточного липолиэа, а при затравке Н -нитро-
яопиперидином - увеличенное поступление ЛП из стенки кишечника.
Изученные алиментарные формы синдрома белковой недостаточности
усугубляли эффект ксенобиотика.
Алиментарный белковый фактор изменял степень индукции эндоплазматического ретикулума гепатсцитов, печеночных моно-оксигеназ ксенобиотиком и вследствие этого интенсивность синтеза желчных кислот. На фоне белковой недостаточности значительно активировались гидролитические процессы в печени, обусловленные ксенобиотиком, вероятно, вследствие образования вторичных лияо-сом. Одним из проявлений этого было увеличение содерзания свободных «ирных кислот в аедчи.
Научно-практическая значимость
1. Данные о влиянии белков пищи на процессы биосинтеза
келчных кислот путем изменения содержания цитохрома Р-450 в
печени и установление корреляционной зависимости ыееду ним и количеством первичных аелчных кислот в аелчи позволили использовать определение последних для подсчета уровня отого фермента в печени с поиодыз уравнения регрессии. Использование данного подхода возмоано при отсутствии других факторов, оказывающих воздействие на эндоплазыатический ретикулум гепатоцита.
2. Для биохимической диагностики синдрома белковой недос
таточности предложено использование определения концентраций
свободных нирных кислот и триглицеридов сыворотки крови с под
счетом их соотношения ( свободные аирные кислоты/триглицериды),
характеризующим липолитическио процессы в организме; уровня
суммарных холатов, первичных асалчных кислот, гликотриоксихола-
тов и фосфолипидов / Оценка адекватности рациона питания по
белку с помощью биохимических тестов // Информ.листок.-Алма-Ата, КазНШНТИ, 1985,- 6.С. /.
Рассмотрение длительной гипокинезии в качестве неалшен-тарной формы синдрома белковой недостаточности позволило рекомендовать для его диагностики наряду с перечисленными показателями определение уровня жёлчеотделения и степени насыщенности жёлчи холестерином / концентрация, холато-холесте-риновый коэффициент, триангулярная система координат /. Полученные результаты, свидетельствующие об уменьшении выраженности патогенного эффекта гипокинезии на процессы транспорта липидов при использовании полноценных пищевых белков, являются экспериментальной основой для разработки лечебного и лечебно-профилактического питания лиц с данной формой синдрома белковой недостаточности / 0 новых результатах изучения метаболических эффектов гипокинезии на фоне разнохарактерного питания // И., ЖБЛ, 1985,- 13 С/. Изученные показатели транспорта липидов предложено использовать для характеристики состояния лиц, пребывающих в экстремальных условиях внепшей среды / Питание спортсменов в горах// Алма-Ата, Министерство здравоохранения Казахской ССР, 1984,-30 С./; оценки белкового питания / Способ оценки сбалансированности рационов питания по белку и витаминам путём определения липидного состава сыворотки крови и жёлчно-кислотного ' состава жёлчи // Алма-Ата, КазНШНТИ, 1985.--б С. Оценка адекватности рациона питания по белку с помощью биохимических тестов // Алма-Ата, КазНИИНТИ, 1985,-б С. /; диагностики жёлчекаменной болезни / Способ определения литогенности жёлчи у больных с заболеванием жёлчных путей,-
-9 -А.С. Р I48693I от 28 марта 1988 г. /, ишемической болезни сердца / Диагностическая ценность изучения лштидного состава сиворотки крови у больных о заболеваниями сердечно-сосудистой системы // Пробл. совр. кардиологии в Казахотане: Сб. науч. тр. Алма-Атинского гос. мед. іи-та, Каз.НИИ кардиологии. Алма-Ата, 1982,- С.56-62 /; хрошгческого энтерита / Использование показателей, характеризующих жёлчнокислотный состав жёлчи, липидныл и эфирнохолестериновый спектры сиворотки крови для диагностики некоторых заболеваний и патологических синдромов // Информ, письмо.- Алма-Ата, Каз.филиал Ин-та питания АШ СССР, 1985, 7 с.
3. Разработана методика количественной тонкослойной
хроматографин липидов и жёлчных кислот / 8 рационализаторских
предложений /, которая внедрена в работу Научного центра регио
нальных проблем питания HAH РК, Казахского государственного
института усовершенствования врачей, ІСарагандинского государ
ственного медицшекого инстиута, ІСарагандиского государственно-
го педагогического ішетитута, Казахского НИИ онкологии и радио
логия. Для врачей-лаборантов г. Алмати проведен семинар-конферен-
ция "Применение методов тонкослойной хроматографии липидов,
эфиров холесгеріша а яёлчных кислот э диагностике некоторых
заболеваний и патологических синдромов" / Протокол заседания
городского научного общества врачзй-лаборантоз г.Алмати
от 18 декабря 1984 г./.
4. Полученные результаты попользуются а учебном процессе
кафедры питания и гастроэнтерологии Каз.ГНУВ,
Положения, выносимые на защиту
I. Алиментарный белковый фактор оказывает воздействие на
процессы образования и секреции 'ЛП* активность липолитических
ферментов сыворотки крови. Воздействие на образование жёлчгапс
кислот реализуется через изменение содержания цитохрома Р-450
и СХС в микросомальной фракции печени. -Установлено функционирование механизма, поддерживающего постоянство суммарной концентрации жёлчных кислот и SJI в яёлчи. Он включает реципрокную секрецию печенью и фосфолиполиз. Белки пищи заметно воздействуют на процессы секреции и в значительно меньшей степени на распад $Л.
-
Разработана классификация синдрома белковой недостаточности. Нарушения процессов транспорта липидов при различных алиментарных формах синдрома включают повреадения секреции ЛП печенью, ингибирование лияопротеидлипазы и печеночной триглицерид-липазы сыворотки крови, снижение уровня образования и секреции жёлчи. В сочетании с подавлением липолитических процессов в печени перечисленное приводило к развитию жирового гепатоза. Для некоторых алиментарных форы синдрома характерно повышенное использование эндогенных источников белка. В основе указанных нарушений лежат изменения состояния мембранных структур гепатоцн-тов, в частности, микросомальных.
-
Ограничение двигательной активности является неалиментарной катаболическо;': формой синдрома белковой недостаточности.
При сочетании нарушений белкового питания и гипокинезии установлено перераспределение белкового фонда организма, поддерживающее постоянный уровень микросомального белка и цитохрома Р-450 в печени. Повышение качества лицевого белка уменьшало, а снижение -усугубляло патогенное влияние ограничения подвижности на транспорт липвдов. При гипокинезии нарушался компенсаторный мехашізи секреции жёлчных кислот и Ш.
4. Интоксикация ксенобиотиками приводила к возникновению
дислипопротеидемии. Интенсивность биосинтеза жёлчных кислот и
секреции липидов с яёлчью определялась способностью контаминан-
тов индуцировать печеночные микросомы и цитохром Р-450. Алимен
тарный белковый фактор оказызал воздействие на интенсивность
всасывания ксенобиотиков,, ингибирование липолитических ферментов
сыворотки, степень индукции печеночных монооксигеназ и вседствие
этого интенсивность синтеза жёлчных кислот.
Апробаїдая работы Материалы диссертации доложены на Всесоюзной конференции "Теоретические и практические аспекты изучения питания человека" / Москва, 1980 /; 3 и 5 Всесоюзных симпозиумах по биохимии липидов /Ленинград,І978;Алма-Ата,І987/;нонф."Гигаеішч.аспектн пита-
- II -
ния здорового и больного человека" ( Киев, 1982); 4 Всесоюзном съезде геронтологов и гериатров ( Кишинев, 1982); 4 Конгрессе по гигиене ( София, IS82 ); 4 Всесоюзном симпозиуме по медицинской эняимологии ( Алма-Ата, 1983); на советско-американском симпозиуме по проблеме медико-биологической оценки новых видов продуктов с использованием.изолятов соевого белка и других источников ( Алма-Ата, 1983); Республиканском симпозиуме "Фундаментальные науки - практике ( Алма-Ата, 1985); 4 объединенном съезде гигиенистов, эпидемиологов, микробиологов, паразитологов и инфекционистов Казахстана (Чимкент, 1985); Международной конференции по профилактической кардиологии ( Москва, 1985); 4 конференции биохимиков Средней Азии и Казахстана ( Ашхабад, 1986); 4 Международном симпозиуме "Лизосомы - биология, патология, биотехнология" ( София, 1986 ); 5 Всесоюзном биохимическом съезде ( Каев, 1986); 2 Всесоюзной конференции "Биоантиоксидант" ( Москва, 1966); Всесоюзной пколе "Актуальные проблемы биохимии в прилоаении к задачам биотехнологии, сельского хозяйства и медицины" ( Ульяновск, 1988); Всесоюзной конференции "Актуальные вопроси стандартизации лабораторных нивотных для медико-биологнчзских исследований" ( Москеэ, 1938); Межреспубликанских конференциях "Питание здорового и больного человека" ( Аихабад, 1989; Карай, 1990 ).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 35
работ, в том числёЯб нурнальких статей, 22 тезисов в материалах Всесоюзных, республиканских, международных съездов, конференций, симпозиумов, I методическая рзксмецдация, I методическое, I информационное письма, I авторское свидетельство, сдельно 9 рационализаторски преддоаений.
Настоящая работа ^вляется фрагментом заказных ШР Госу-
дарственного комитета по науке и технике СССР, Министерства
здравоохранения СССР и АМН СССР / Ш гос.регистрации 01.81.81092196} 01.83.0011863} 01.85.0076937 /.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 205 отечественных и 394 иностранных источников. Диссертация изложена на 459 страницах машинописи, иллюстрирована 136 таблицами и 31 рисунками.
Автор выражает глубокую благодарность академику РАМН и НАН РК, профессору Т.Ш.Шарманову, профессору А.Л.Ллдашеву, профессору Ш.С.Тадибаеву ва научную консультацию и практическую помощь в выполнении данной работы. Тшоке выражает искреннюю признательность сотрудникам кафедры^питания и гастроэнтерологии Казахского государственного института усовершенствования врачей и лаборатории молекулярных основ * защитного действия нутриентов Научного центра региональных проблем питания НАН РІС за практическую помощь в выполнении отдельных фрагментов работы.
