ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ. ФОРМИРОВАНИЕ СЕМИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, СЕМИ СПЕЦИФИЧНЫХ, ЭТИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПАНДЕМИЙ, ЕДИНОГО ЗА МИЛЛИОНЫ ЛЕТ ПАТОГЕНЕЗА И ОСНОВ ПРОФИЛАКТИКИ

Аннотация

Все отчетливее приходит понимание того, что в общей биологии, в медицине, науке исторической, в биологическом, филогенетическом анамнезе Homo sapiens существует единственная по значимости и пока нерешенная задача: выяснить историческую последовательность становления специфичных, этиологических факторов каждой из метаболических пандемий и понять становление единого, миллионы лет формируемого патогенеза всех метаболических пандемий. Плотоядное питание в океане, травоядное питание предков грызунов и Homo sapiens на суше; злоупотребление травоядного в филогенезе человека последние века плотоядной пищей, нарушение биологической функции трофологии, биологической реакции экзотрофии, патология биологических функций адаптации и эндоэкологии, особенности когнитивной биологической функции сформировали этиологические факторы атеросклероза и атероматоза. Нарушение биологической реакции метаболизм ↔ микроциркуляция; несоответствие механизмов регуляции биологической реакции на 2-м и 3-м уровне относительного биологического совершенства in vivo, нарушение биологической функции адаптации, биологической реакции компенсации сформировали этиологические факторы метаболической артериальной гипертонии. Синтез в филогенезе жирных кислот (ЖК) на миллионы лет ранее глюкозы, предпочтение клеток поглощать ЖК, а не глюкозу; раннее в филогенезе действие гипергликемии, глюкагона и поздняя функция инсулина сформировали главенство в энергетике организмов метаболизма ЖК и только во вторую очередь — глюкозы. Формирование в филогенезе методологического приема биологической субординации в действии гуморальных медиаторов, неспособность позднего в филогенезе инсулина блокировать адаптивное действие более ранних в филогенезе гуморальных медиаторов, особенно в висцеральной жировой ткани, формирует этиологические факторы резистентности к инсулину. Функциональное ограничение когнитивной биологической функции, сложности поддержания единения внутренней среды организма и действия афизиологичных факторов внешней среды вызывают необходимость дополнять когнитивную биологическую функцию активацией биологических реакции апоптоза и аутофагии. Это формирует этиологические факторы метаболического синдрома — локальной патологии раннего, висцерального, ограниченного в числе клеток пула инсулиннезависимой висцеральной жировой ткани. Несогласованности когнитивной же биологической функции, необходимость корригировать ее более эффективной биологической функцией интеллекта, роль инсулина в обеспечении энергией новой биологической функции — функции локомоции, формирование неограниченного по числу клеток позднего в филогенезе пула инсулинозависимых подкожных адипоцитов, сформировали этиологические факторы ожирения. Биологическую функцию депонирования ЖК в филогенезе in vivo характеризует этиологическая зависимость: депонирование ЖК происходит в форме неполярных триглицеридов (ТГ), освобождение же в межклеточную среду — только в форме полярных, неэтерифицированных ЖК. Особенности индукции субстратом, формирование позиционных изоформ ТГ, невозможность гидролизовать их при действии гормонозависимой липазы вынуждают удалять афизиологичные ТГ из печени вместе с гепатоцитами, реализуя биологические реакции апоптоза и аутофагии. Они становятся этиологическими факторами неалкогольной жировой болезни печени; это афизиологичные, позиционные изоформы ТГ как пальмитоил-пальмитол-пальмитат и стеарил-стеарил-стеарат. Формирование в филогенезе эндогенной гиперурикемии инициировали 2 мутации. Первая — ген аскорбиновой кислоты «минус» лишила Homo sapiens синтеза гидрофильного акцептора активных форм кислорода (АФК). Вторая мутация — ген уриказы «минус» блокировал синтез аллантоина, но дал возможность реабсорбировать мочевую кислоту (МК) из пула первичной мочи и использовать ее in vivo как акцептор АФК вместо аскорбиновой кислоты при реализации биологической функции эндоэкологии, биологической реакции воспаления.

Об авторах

Список литературы

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

Delou J.M., Biasoli D., Borges H.L. The Complex link between apoptosis and autophagy: a promising new role for RB. An. Acad. Bras. Cienc. 2016; 88(4): 2257-75.

Zaragoza C., Gomez-Guerrero C., Martin-Ventura J.L., Blanco-Colio L., Lavin B., Mallavia B. et al. Animal models of cardiovascular diseases. J. Biomed. Biotechnol. 2011; 2011: 497841.

Мазунин И.О., Володько Н.В. Митохондрии: жизнь в клетке и ее последствия. Природа. 2010; (10): 3-16.

Аладинский В.А., Никифоров Н.Г., Темченко А.В., Котяшова С.Ю., Горлова О.Ю., Азарова И.Н. и др. Молекулярно-клеточные изменения при атеросклерозе. Клиническая медицина. 2015; 93(6): 14-8.

Serra D., Mera P., Malandrino M.I., Mir J.F., Herrero L. Mitochondrial fatty acid oxidation in obesity. Antioxid. Redox. Signal. 2013; 19(3): 269-84

Титов В.Н., Пархимович Р.М. Филогенетическая теория общей патологии. Становление функции митохондрий при симбиозе бактериальных клеток и архей. Несостоятельность цикла Рендла, регуляция инсулином метаболизма жирных кислот и глюкозы. Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 61(7): 388-96.

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

Gano L.B., Patel M., Rho J.M. Ketogenic diets, mitochondria, and neurological diseases. J. Lipid. Res. 2014; 55(11): 2211-28

Дмитриев Л.Ф. С3-альдегиды и нарушение клеточного метаболизма: возможные способы нормализации углеводного обмена. Клиническая лабораторная диагностика. 2015; 60(2): 13-8.

Митянина В.А., Купцов В.Н., Савельев С.В., Швец В.И., Селищева А.А. Липидный состав эритроцитов детей на разных стадиях заболевания диабетом 1-го типа. Биомедицинская химия. 2012; 58(1): 95-103.

Акмурзина В.А., Петряйкина Е.Е., Савельев С.В., Селищева А.А. Профиль неэтерифицированных жирных кислот плазмы детей с разными сроками сахарного диабета I типа. Биомедицинская химия. 2016; 62(2): 206-11.

Oda M.N. Lipid-free apoA-I structure — Origins of model diversity. Biochim. Biophys. Acta. 2017; 1862(2): 221-33.

Annema W., von Eckardstein A. High-density lipoproteins. Multifunctional but vulnerable protections from atherosclerosis. Circ. J. 2013; 77(10): 2432-48.

Титов В.Н. Биологическая функция трофологии (питания) и патогенез метаболического синдрома — физиологичного переедания. Филогенетическая теория общей патологии, лептин и адипонектин. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2014; (2): 68-79

Ivanova E.A., Orekhov A.N. The role of Endoplasmic reticulum stress and unfolded protein response in atherosclerosis. Int. J. Mol. Sci. 2016; 17(2). pii: E193.

Vazguez-Jimenez J., Chavez-Reyes J., Romero-Garcia T., Zarain-Herzberg A., Valdes-Flores J., Galindo-Rosales J.M. Palmitic acid but not palmitoleic acid induces insulin resistance in a human endothelial cell line by decreasing SERCA pump expression. Cell. Signal. 2016; 28(1): 53-9.

Suzuki T., Brown J.J., Swift L.L. Identification of a novel transcript and regulatory mechanism for microsomal triglyceride transfer protein. PLoS One. 2016; 11(1): e0147252.

Aspelund A., Robciuc M.R., Karaman S., Makinen T., Alitalo K. Lymphatic system in cardiovascular medicine. Circ. Res. 2016; 118(3): 515-30.

Зуева И.Б., Улитина А.С., Гораб Д.Н., Москаленко М.В., Дубина М.В. Полиморфизм гена апоЕупациентов с метаболическим синдромом и когнитивными расстройствами. Артериальная гипертензия. 2012; 18(5): 421-8

Phillips M.C. Apolipoprotein E isoforms and lipoprotein metabolism. IUBMB Life. 2014; 66(9): 616-23

Титов В.Н. Жирные кислоты, триглицериды, хиломикроны, эндоплазматическая сеть, паракринно регулируемые сообщества клеток и становление в филогенезе системы лимфотока. Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 61(6): 324-34

Xenoulis P.G., Cammarata P.J., Walzem R.L., Macfarlane R.D., Suchodolski J.S., Steiner J.M. Novel lipoprotein density profiling in healthy dogs of various breeds, healthy Miniature Schnauzers, and Miniature Schnauzers with hyperlipidemia. BMC Vet. Res. 2013; 9: 47-56.

Emken E. Human studies using isotope labeled fatty acids: answered and unanswered questions. J. Oleo. Sci. 2013; 62(5): 245-55.

Лизенко М.В., Регеранд Т.И., Бахирев А.М., Лизенко Е.И. Сравнительно-биохимический анализ липидов липопротеинов сыворотки крови человека и некоторых видов животных. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2008; 44(5): 492-501

Pillon N.J., Azizi P.M., Li Y.E., Liu J., Wang C., Chan K.L. et al. Palmitate-induced inflammatory pathways in human adipose microvascular endothelial cells promote monocyte adhesion and impair insulin transcytosis. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2015; 309(1): E35-44.

Knowles C.J., Cebova M., Pinz I.M. Palmitate diet-induced loss of cardiac caveolin-3: a novel mechanism for lipid-induced contractile dysfunction. PLoS One. 2013; 8(4): e61369.

Титов В.Н., Амелюшкина В.А., Рожкова Т.А. Конформация апоВ-100 в филогенетически и функционально разных липопротеинах низкой и очень низкой плотности. Алгоритм формирования фенотипов гиперлипопротеинемии. Клиническая лабораторная диагностика. 2014; 59(1): 27-36

Suto A., Yamasaki M., Takasaki Y., Fujita Y., Abe R., Shimizu H. et al. LC-MS/MS analysis of canine lipoproteins fractionated using the ultracentrifugation-precipitation method. J. Vet. Med. Sci. 2013; 75(11): 1471-7.

Nguyen-Lefebvre A.T., Horuzsko A. Kupffer cell metabolism and function. J. Enzymol. Metab. 2015; 1(1). pii: 101.

Bharadwaj K.G., Hiyama Y., Hu Y., Huggins L.A., Ramakrishnan R., Abumrad N.A. et al. Chylomicron- and VLDL-derived lipids enter the heart through different pathways: in vivo evidence for receptor- and non-receptor-mediated fatty acid uptake. J. Biol. Chem. 2010; 285(49): 37976-86.

Титов В.Н. Физико-химические, биохимические, функциональные различия пальмитиновой и олеиновой жирных кислот. Патогенез атеросклероза, биологические основы профилактики и инсулин. Кардиологический вестник. 2015; 10(1): 68-76

Dobrzyn A., Dobrzyn P. Stearoyl-CoA desaturase — a new player in skeletal muscle metabolism regulation. J. Physiol. Pharmacol. 2006; 57 Suppl 10: 31-42.

Wang Y., Botolin D., Xu J., Christian B., Mitchell E., Jayaprakasam B. et al. Regulation of hepatic fatty acid elongase and desaturase expression in diabetes and obesity. J. Lipid. Res. 2006; 47(9): 2028-41.

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.

Котельников С.Н. Основные механизмы взаимодействия озона с живыми системами и особенности проблемы приземного озона для России. В кн.: Труды института общей физики имени А.М. Прохорова. М.: Наука; 2013; 71: 10-38.

Титов В.Н., Якименко А.В., Котловский М.Ю., Ариповский А.В., Смирнов Г.П., Малышев П.П. Позиционные изомеры пальмитиновых и олеиновых триглицеридов, липолиз, конформация апоВ-100, формирования апоЕ/В-100 лиганда и поглощение инсулинзависимыми клетками липопротеинов очень низкой плотности при действии статинов. Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 61(11): 736-43.

Kuroda I., Nagai T., Mizobe H., Yoshimura N., Gotoh N., Wada S. HPLC separation of triacylglycerol positional isomers on a polymeric ODS column. Anal. Sci. 2008; 24(7): 865-9.

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.

Brereton M.F., Rohm M., Shimomura K., Holland C., Tornovsky-Babeay S., Dadon D. Hyperglycaemia induces metabolic dysfunction and glycogen accumulation in pancreatic β-cells. Nat. Commun. 2016; 7: 13496.

Shi W., Hu S., Wang W., Zhou X., Qiu W. Skeletal muscle-specific CPT1 deficiency elevates lipotoxic intermediates but preserves insulin sensitivity. J. Diabetes. Res. 2013; 2013: 163062.

Gao D., Nong S., Huang X., Lu Y., Zhao H., Lin Y. et al. The effects of palmitate on hepatic insulin resistance are mediated by NADPH Oxidase 3-derived reactive oxygen species through JNK and p38MAPK pathways. J. Biol. Chem. 2010; 285(39): 29965-73.

Wiley A.S. Cow milk consumption, insulin-like growth factor-I, and human biology: a life history approach. Am. J. Hum. Biol. 2012; 24(2): 130-8.

Kersten S. Physiological regulation of lipoprotein lipase. Biochim. Biophys. Acta. 2014; 1841(7): 919-33.

Титов В.Н. Резистентность к инсулину — различие регуляции метаболизма в филогенетически ранних висцеральных жировых клетках сальника и поздних инсулинзависимых подкожных адипоцитах. Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 61(9): 554

Ipsen D.H., Tveden-Nyborg P., Rolin B., Rakipovski G., Beck M., Mortensen L.W. et al. High-fat but not sucrose intake is essential for induction of dyslipidemia and non-alcoholic steatohepatitis in guinea pigs. Nutr. Metab. (Lond). 2016; 13: 51-61

Титов В.Н., Эммануэль В.Л. Патогенез атеросклероза активирован, когда филогенетически травоядные животные начинают в избытке поедать мясную (плотоядную) пищу. Клиническая лабораторная диагностика. 2016; 61(9): 553.

Титов В.Н., Ощепкова Е.В., Дмитриев В.А., Гущина О.В., Ширяева Ю.К., Яшин А.Я. Гиперурикемия — показатель нарушения биологических функций эндоэкологии и адаптации, биологических реакций экскреции, воспаления и артериального давления. Клиническая лабораторная диагностика. 2012; (4): 3-14.

Wu I.H., Wu J.S., Sun Z.J., Lu F.H., Chang C.S., Chang C.J. et al. Higher serum uric acid level increases risk of prehypertension in subjects with normal glucose tolerance, but not pre-diabetes and diabetes. J. Hum. Hupertens. 2016; 30(8): 479-82

Ключевые слова