СТАНОВЛЕНИЕ В ФИЛОГЕНЕЗЕ РЕАКЦИЙ ЛИПОЛИЗА. ПАЛЬМИТИНОВЫЕ И ОЛЕИНОВЫЕ ТРИГЛИЦЕРИДЫ КАК СУБСТРАТЫ. ИНСУЛИН, СОСТОЯНИЕ НОРМОЛИПИДЕМИИ И ФОРМИРОВАНИЕ ГИПЕРЛИПОПРОТЕИНЕМИИ ТИПОВ IIб, IV И V

Аннотация

Согласно филогенетической теории общей патологии, при жизни в океане все были плотоядными (рыбоядными); перенос к клеткам жирных кислот (ЖК) в форме неполярных триглицеридов (ТГ) начали апоB-48 хиломикроны (ХМ), продолжили липопротеины (ЛП) очень низкой и низкой плотности (ЛПОНП и ЛПНП) и закончил его апоВ-100 эндоцитоз. ЖК переносят ХМ + ЛПОНП + ЛПНП; апоB-48 + апоB-100 + апоE, ТГ гидролизует печеночная глицеролгидролаза (ГЛГ) и кофермент апоC-III; гиперлипопротеинемия (ГЛП) по классификации ВОЗ соответствует типу V. На суше у травоядных, которые ещё не синтезировали инсулин, в переносе ТГ не стало апоB-48 и ХМ. Плотоядные в ЛПОНП и ЛПНП переносят экзогенные пальмитиновые ТГ, травоядные — тоже пальмитиновые, но синтезированные гепатоцитами из глюкозы эндогенно. У травоядных перенос пальмитиновых ТГ до синтеза инсулина формирует апоB-100 в составе ЛПОНП и ЛПНП. Гидролиз пальмитиновых ТГ в ЛПОНП активируют печёночная ГЛГ и апоC-III; клетки поглощают ЛПНП путем апоB-100 эндоцитоза. Содержание в плазме крови ЛП при электрофорезе ЛП соответствует ГЛП типа IIб. В первом, втором вариантах переноса ЖК в форме ТГ в ЛПОНП + ЛПНП доминирует пальмитиновая ЖК, одноимённые ТГ и пальмитиновый метаболизм in vivo ЖК. Инсулин инициировал третий вариант переноса уже олеиновой ЖК к инсулинзависимым клеткам только в олеиновых ЛПОНП; гидролиз олеиновых ТГ активируют поздняя в филогенезе постгепариновая ЛПЛ и кофактор апоC-II. АпоB-100 активно связывает динамичный апоE, формируя апоE/B-100 лиганд. На поздних ступенях филогенеза инсулин сформировал перенос ЖК в форме олеиновых ТГ в одноимённых ЛПОНП без образования олеиновых ЛПНП; электрофореграмма ЛП отражает отсутствие ГЛП. В филогенезе последовательно сформировались три варианта переноса ЖК в ТГ в составе ЛП: 1) ХМ + ЛПОНП + ЛПНП, 2) ЛПОНП + ЛПНП и 3) только в ЛПОНП. Первый характерен для рыбоядных (плотоядных) при жизни в океане. Второй реализуют травоядные, когда они ещё не начали синтез инсулина и гепатоциты ещё не превращают всю эндогенную пальмитиновую ЖК в олеиновую ЖК. Инсулин инициировал: а) перенос олеиновых ТГ в ЛПОНП, не образуя олеиновых ЛПНП; б) in vivo высокоэффективный олеиновый метаболизм ЖК и в) становление биологической функции локомоции. Афизиологичная индукция субстратом, избыток пальмитиновой НЖК в пище инициируют негативные изменения в составе ЛП в обратном, чем в филогенезе, направлении. Когда травоядный в филогенезе Homo sapiens начинает злоупотреблять плотоядной (мясной) пищей, вместо нормолипопротеинемии в плазме крови при электрофорезе ЛП можно выявить вначале транзиторную ГЛП IV типа, далее длительную ГЛП IIб типа. Если же пациен практически переходит на плотоядное питание, формируется ГЛП V типа. Если содержание экзогенной пальмитиновой НЖК в пище превышает физиологические возможности переноса её в олеиновых ТГ как пальмитоил-олеил-пальмитат глицерол (ПОП), начинают формироваться пальмитиновые ТГ как олеил-пальмитоил-пальмитат (ОПП) глицерол, эпигенетически образуются афизиологичные, безлигандные пальмитиновые ЛПОНП→ЛПНП. Циркуляция их в крови — причина гипертриглицеридемии, высокого уровня ХС-ЛПНП, компенсаторного увеличения апоC-III. Далее происходит индуцированное субстратом формирование ГЛП вначале IV типа, далее ГЛП IIб типа и, наконец, ГЛП V типа. Патогенез атеросклероза и атероматоза активирован, когда травоядный в филогенезе Homo sapiens начинает злоупотреблять плотоядной пищей, нарушая биологические функции трофологии, реакцию экзотрофии (внешнего питания), функцию гомеостаза, эндоэкологии и функцию адаптации. Формирование пальмитинового метаболизма ЖК вместо олеинового — причина хронического in vivo дефицита энергии, синтеза АТФ. Инсулин активирует поглощение клетками глюкозы с целью использовать её для синтеза олеиновой ЖК. В первую очередь инсулин регулирует in vivo метаболизм ЖК и во вторую — метаболизм глюкозы.

Об авторах

Список литературы

Титов В.Н. Клиническая биохимия. Курс лекций. М.: ИНФРА-М; 2017.

Коткина Т.И., Титов В.Н. Позиционные изомеры триглицеридов в маслах, жирах и апоB-100 липопротеинах. Пальмитиновый и олеиновый варианты метаболизма жирных кислот — субстратов для наработки энергии. Клиническая лабораторная диагностика. 2014; 1: 22-43.

Eichmann T.O., Kumari M., Haas J.T., Farese R.V., Zimmermann R., Lass A., Zechner R. Studies on the substrate and stereo/regioselectivity of adipose triglyceride lipase, hormone-sensitive lipase, and diacylglycerol-O-acyltransferases. J. Biol. Chem. 2012; 287(49): 41446-57.

Weber N., Klein E., Mukherjee K. Stereospecific incorporation of palmitoyl, oleoyl and linoleoyl moieties into adipose tissue triacylglycerols of rats results in constant sn-1:sn-2:sn-3 in rats fed rapeseed, olive, conventional or high oleic sunflower oils, but not in those fed coriander oil. J. Nutr. 2003; 133(2): 435-41.

Sondergaard E., Andersen I.R., Sørensen L.P., Gormsen L.C., Nielsen S. Lipoprotein lipase activity does not predict very low-density lipoprotein-triglyceride fatty acid oxidation during exercise. Scand. J. Med. Sci. Sports. 2017; 27(5): 474-81.

Mendoza L.D., Rodrigues J.A., Leclaire J., Buono G., Fotiadu F., Carriere F., Abousalham A. An ultraviolet spectrophotometric assay for the screenin of sn-2-specific lipases using 1,3-O-dioleoyl-2-O-α-eleostearoyl-sn-glycerol as substrate. J. Lipid. Res. 2012; 53(1): 185-94.

Yli-Jokipii K.M., Schwab U.S., Tahvonen R.L., Kurvinen J.P., Mykkänen H.M., Kallio H.P. Triacylglycerol molecular weight and to a lesser extent, fatty acid positional distribution, affect chylomicron triacylglycerol composition in women. J. Nutr. 2002; 132(5): 924-9.

Zambon A., Deeb S.S., Bensadoun A., Foster K.E., Brunzell J.D. In vivo evidence of a role for hepatic lipase in human apoB-containing lipoprotein metabolism, independent of its lipolytic activity. J. Lipid. Res. 2000; 41(12): 2094-9.

Merkel M., Loeffler B., Kluger M., Fabig N., Geppert G., Pennacchio L.A., Laatsch A., Heeren J. Apolipoprotein AV accelerates plasma hydrolysis of triglyceride-rich lipoproteins by interaction with proteoglycan-bound lipoprotein lipase. J. Biol. Chem. 2005; 280(22): 21553-60.

Gouk S.W., Cheng S.F., Mok J.S., Ong A.S., Chuah C.H. Long-chain SFA at the sn-1, 3 positions of TAG reduce body fat deposition in C57BL/6 mice. Br. J. Nutr. 2013; 110(11): 1987-95.

Giammanco A., Cefalu A.B., Noto D., Averna M.R. The pathophysiology of intestinal lipoprotein production. Front. Physiol. 2015; 6: 61-70.

Odia O.J., Ofori S., Maduka O. Palm oil and the heart: A review. World. J. Cardiol. 2015; 7(3): 144-9.

Schoiswohl G., Schweiger M., Schreiber R., Gorkiewicz G., Preiss-Landl K., Taschler U., Zierler K.A. Adipose triglyceride lipase plays a key role in the supply of the working muscle with fatty acids. J. Lipid. Res. 2010; 51(3): 490-9.

Zechner R., Kienesberger P.C., Haemmerle G., Zimmermann R., Lass A. Adipose triglyceride lipase and the lipolytic catabolism of cellular fat stores. J. Lipid. Res. 2009; 50(1): 3-21.

Herrera L.C., Potvin M.A., Melanson J.E. Quantitative analysis of positional isomers of triacylglycerols via electrospray ionization tandem mass spectrometry of sodiated adducts. Rapid. Commun. Mass. Spectrom. 2010; 24(18): 2745-52.

Leskinen H., Suomela J.P., Kallio H. Quantification of triacylglycerol regioisomers in oils and fat using different mass spectrometric and liquid chromatographic methods. Rapid. Commun. Mass. Spectrom. 2007; 21(14): 2361-73.

Титов В.Н. Этиология и патогенез последовательного становления тестов гипертриглицеридемии, гиперхолестеринемии и гипергликемии. Общность этиологических факторов метаболических пандемий и компенсаторная роль апоC-III. Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 1: 4-12.

Титов В.Н. Высокое содержание пальмитиновой жирной кислоты в пище — основная причина повышения уровня холестерина липопротеинов низкой плотности и атероматоза интимы артерий. Клиническая лабораторная диагностика. 2013; 2: 3-10.

Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Наука; 1989.

Гончаров Н.В., Уколов А.И., Орлова Т.И., Мигаловская Е.Д., Войтенко Н.Г. Метаболомика: на пути интеграции биохимии, аналитической химии, информатики. Успехи современной биологии. 2015; 135(1): 3-17.

Titov V.N. Common etiology, different pathogenesis and basics of atherosclerosis and atheromatosis prevention. Marked differences in lipoprotein-medisted fatty acids transport in blood of herbivores and carnivores. Intern. Heart. Vasc. Dis. 2016; 4(12): 22-35.

Walsh M.T., Iqbal J., Josekutty J., Soh J., Di Leo E., Özaydin E., Gündüz M. Novel abetalipoproteinemia missense mutation highlights the Importance of the N-terminal β-barrel in microsomal triglyceride transfer protein function. Circ. Cardiovasc. Genet. 2015; 8(5): 677-87.

Nauli A.M., Sun Y., Whittimore J.D., Atyia S., Krishnaswamy G., Nauli S.M. Chylomicrons produced by Caco-2 cells contained ApoB-48 with diameter of 80-200 nm. Physiol. Rep. 2014;2(6): e12018.

Hayes K.C., Pronczuk A. Replacing trans fat: the argument for palm oil with a cautionary note on interesterification. J. Am. Coll. Nutr. 2010; 29(3 Suppl): 253S-84S.

Rogue A., Anthérieu S., Vluggens A., Umbdenstock T., Claude N., de la Moureyre-Spire C., Weaver R.J., Guillouzo A. PPAR agonists reduce steatosis in oleic acid-overloaded HepaRG cells. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2014; 276(1): 73-81.

Wang F., Kohan A.B., Dong H.H., Yang Q., Xu M., Huesman S., Lou D., Hui D.Y., Tso P. Overexpression of apolipoprotein C-III decreases secretion of dietary triglyceride into lymph. Physio. Rep. 2014; 2(3): e00247.

Титов В.Н. Клиническая биохимия жирных кислот, липидов и липопротеинов. М.-Тверь: ООО «Издательство Триада»; 2008

Sperling L.S., Nelson J.R. History and future of omega-3 fatty acids in cardiovascular disease. Curr. Med. Res. Opin. 2016; 32(2): 301-11.

Handelsman Y., Shapiro M.D. Triglycerides, atherosclerosis, and cardiovascular outcome studies: focus on omega-3 fatty acids. Endocr. Pract. 2017; 23(1): 100-12.

Tani S., Matsumoto M., Nagao K., Hirayama A. Association of triglyceride-rich lipoproteins-related markers and low-density lipoprotein heterogeneity with cardiovascular risk: effectiveness of polyacrylamide-gel electrophoresis as a method of determining low-density lipoprotein particle size. J. Cardiol. 2014; 63(1): 60-8.

Титов В.Н. Метаболический синдром — переедание физиологичной пищи. Висцеральные жировые клетки, неэтерифицированные и свободные жирные кислоты. М.: ИНФРА-М; 2017

Arner P., Bernard S., Salehpour M., Possnert G., Liebl J., Steier P., Buchholz B.A., Eriksson M., Arner E. Dynamics of human adipose lipid turnover in health and metabolic disease. Nature. 2011; 478(7367): 110-3

Титов В.Н. Функция митохондрий, карнитин, коэнзим-А, жирные кислоты, глюкоза, цикл Рендла и инсулин. Клиническая лабораторная диагностика. 2012; 2: 32-42.

Шноль С.Э. Физико-химические факторы биологической эволюции. М.: Издательство «Наука»; 1979.

Титов В.Н. Инсулин: инициирование пула инсулинзависимых клеток, направленный перенос триглицеридов и повышение кинетических параметров окисления жирных кислот. Клиническая лабораторная диагностика. 2014; 4: 27-37.

Petersen K.F., Dufour S., Shulman G.I. Decreased insulin-stimulated ATP synthesis and phosphate transport in muscle of insulin-resistant offspring of type 2 diabetic parents. PLoS Med. 2005; 2(9): e233

Лисицын Д.М., Разумовский С.Д., Тишенин М.А., Титов В.Н. Кинетические параметры окисления озоном индивидуальных жирных кислот. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2004; 138(11): 517-9.

Титов В.Н. Изоферменты стеарил-коэнзим А-десатуразы и действие инсулина в свете филогенетической теории патологии. Олеиновая жирная кислота в реализации биологических функций трофологии и локомоции. Клиническая лабораторная диагностика. 2013; 11: 16-26.

Miyazaki M., Ntambi J.M. Role of stearoyl-coenzyme a desaturase in lipid metabolism. Prostaglandins leukot Essent Fatty Acids. 2003; 68(2): 113-21.

Nordestgaard B.G. Triglyceride-rich lipoproteins and atherosclerotic cardiovascular disease: new insights from epidemiology, genetics, and biology. Circ. Res. 2016; 118(4): 547-63.

Corsetti J.P., Gansevoort R.T., Bakker S.J., Navis G., Sparks C.E., Dullaart R.P. Apolipoprotein E predicts incident cardiovascular disease risk in women but not in men with concurrently high levels of high-density lipoprotein cholesterol and C-reactive protein. Metabolism. 2012; 61(7): 996-1002.

Singh Y., Lakshmy R., Gupta R, Kranthi V. A rapid 3% polyacrylamide slab gel electrophoresis method for high through put screening of LDL phenotype. Lipids.Health. Dis. 2008; 7: 47-55.

Титов В.Н., Салтыкова М.М. Становление на ступенях филогенеза функции и метаболизма подкожных инсулинзависимых адипоцитов. Этиологический фактор и патогенез ожирения как метаболической пандемии. Клиническая лабораторная диагностика. 2017; 62(1): 4-12.

Титов В.Н., Ширинский В.П. Резистентность к инсулину — конфликт между биологическими настройками энергетического метаболизма и образом жизни человека (взгляд на проблему с эволюционных позиций). Сахарный диабет. 2016; 19(4): 286-94.

Кэри Н. Эпигенетика: как современная биология переписывает наши представления о генетике, заболеваниях и наследственности. Ростов-на-Дону: Феникс; 2012.

Титов В.Н., Амелюшкина В.А., Рожкова Т.А. Конформация апоB-100 в филогенетически и функционально разных липопротеинах низкой и очень низкой плотности. Алгоритм формирования фенотипов гиперлипопротеинемии. Клиническая лабораторная диагностика. 2014; 1: 27-38.

Ensign W., Hill N., Heward C.B. Disparate LDL phenotypic classification among 4 different methods assessing LDL particle characteristics. Clin. Chem. 2006; 52(9): 1722-7

Ключевые слова