Метаболизам масти

Метаболизам масти обухвата метаболизам неутралних масти, фосфатида, гликолипида, холестерола и стероида. Тако велики број компоненти укључених у концепт масти изузетно отежава описивање карактеристика њиховог метаболизма. Међутим, њихово опште физичко-хемијско својство - ниска растворљивост у води и добра растворљивост у органским растварачима - омогућава нам да одмах нагласимо да је транспорт ових супстанци у воденим растворима могућ само у облику комплекса са протеинима или солима жучних киселина или у облику сапуна.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Значај масти за тело

Последњих година, поглед на значај масти у људском животу се значајно променио. Испоставило се да се масти у људском телу брзо обнављају. Тако се половина свих масти код одрасле особе обнавља у року од 5-9 дана, масти у масном ткиву - 6 дана, а у јетри - свака 3 дана. Након што је утврђена висока стопа обнављања масних депоа у телу, мастима се даје велика улога у енергетском метаболизму. Значај масти у изградњи најважнијих структура тела (на пример, мембране ћелија нервног ткива), у синтези хормона надбубрежне жлезде, у заштити тела од прекомерног губитка топлоте, у транспорту витамина растворљивих у мастима је одавно добро познат.

Телесна маст одговара двема хемијским и хистолошким категоријама.

А - „есенцијалне“ масти, које обухватају липиде који су део ћелија. Имају одређени липидни спектар, а њихова количина је 2-5% телесне тежине без масти. „Есенцијалне“ масти се задржавају у телу чак и током дужег гладовања.

Б - „неесенцијалне“ масти (резерве, вишак), налазе се у поткожном ткиву, у жутој коштаној сржи и трбушној дупљи - у масном ткиву које се налази близу бубрега, јајника, у мезентеријуму и оментуму. Количина „неесенцијалних“ масти није константна: она се или акумулира или користи у зависности од утрошка енергије и природе исхране. Студије телесног састава фетуса различитог узраста показале су да се акумулација масти у њиховим телима јавља углавном у последњим месецима трудноће - након 25 недеља гестације и током прве-друге године живота. Акумулација масти током овог периода је интензивнија од акумулације протеина.

Динамика садржаја протеина и масти у структури телесне тежине фетуса и детета

Телесна тежина фетуса или детета, г	Протеини, %	Масти, %	Протеини, г	Масти, г
1500	11.6	3,5	174	52,5
2500	12.4	7.6	310	190
3500	12.0	16.2	420	567
7000	11,8	26,0	826	1820.

Такав интензитет акумулације масног ткива у периоду најкритичнијег раста и диференцијације сведочи о водећој употреби масти као пластичног материјала, али не и као енергетске резерве. То се може илустровати подацима о акумулацији најнеопходније пластичне компоненте масти - полинезасићених масних киселина дугог ланца класа ω3 и ω6, које су укључене у мождане структуре и одређују функционална својства мозга и визуелног апарата.

Акумулација ω-масних киселина у можданом ткиву фетуса и детета

Масне киселине	Пре рођења, мг/недељно	Након рођења, мг/недељно
Укупно ω6	31	78
18:2	1	2
20:4	19	45
Укупно ω3	15	4
18:3	181	149

Најмања количина масти се примећује код деце у препубертетском периоду (6-9 година). Са почетком пубертета поново се примећује повећање резерви масти, а у овом тренутку већ постоје изражене разлике у зависности од пола.

Уз повећање резерви масти, повећава се и садржај гликогена. Тако се акумулирају енергетске резерве за употребу у почетном периоду постнаталног развоја.

Иако је пролазак глукозе кроз плаценту и њено акумулирање као гликогена добро познато, већина истраживача сматра да се масти синтетишу само у фетусу. Кроз плаценту пролазе само најједноставнији молекули ацетата, који могу бити почетни производи за синтезу масти. То се види по различитом садржају масти у крви мајке и детета у тренутку рођења. На пример, садржај холестерола у крви мајке у просеку износи 7,93 ммол/л (3050 мг/л), у ретроплаценталној крви - 6,89 (2650 мг/л), у крви из пупчане врпце - 6,76 (2600 мг/л), а у крви детета - само 2,86 ммол/л (1100 мг/л), односно скоро 3 пута нижи него у крви мајке. Системи цревног варења и апсорпције масти формирају се релативно рано. Своју прву примену налазе већ на почетку уноса амнионске течности - односно амниотрофне исхране.

Време развоја функција гастроинтестиналног тракта (време откривања и тежина као проценат исте функције код одраслих)

Варење масти	Прва идентификација ензима или функције, недеља	Функционални израз као проценат код одрасле особе
Сублингвална липаза	30	Више од 100
Панкреатична липаза	20	5-10
Панкреатична колипаза	Непознато	12
Жучне киселине	22	50
Апсорпција средњеланчаних триглицерида	Непознато	100
Апсорпција дуголанчаних триглицерида	Непознато	90

Карактеристике метаболизма масти у зависности од старости

Синтеза масти се одвија углавном у цитоплазми ћелија дуж путање која је обрнута од Кнуп-Линеновог циклуса разградње масти. Синтеза масних киселина захтева присуство хидрогенизованих никотинамидних ензима (HAOP), посебно HAOP H2. Пошто је главни извор HAOP H2 пентозни циклус разградње угљених хидрата, интензитет стварања масних киселина зависиће од интензитета пентозног циклуса разградње угљених хидрата. Ово наглашава блиску везу између метаболизма масти и угљених хидрата. Постоји фигуративни израз: „масти горе у пламену угљених хидрата“.

На количину „неесенцијалних“ масти утиче природа исхране деце у првој години живота и њихова исхрана у наредним годинама. Дојењем, телесна тежина деце и садржај масти у њима су нешто мањи него код вештачког храњења. Истовремено, мајчино млеко изазива пролазно повећање садржаја холестерола у првом месецу живота, што служи као стимулус за ранију синтезу липопротеин липазе. Сматра се да је то један од фактора који инхибирају развој атероматозе у наредним годинама. Прекомерна исхрана мале деце стимулише стварање ћелија у масном ткиву, што се касније манифестује као склоност ка гојазности.

Такође постоје разлике у хемијском саставу триглицерида у масном ткиву деце и одраслих. Тако, маст новорођенчади садржи релативно мање олеинске киселине (69%) у поређењу са одраслима (90%) и, обрнуто, више палмитинске киселине (код деце - 29%, код одраслих - 8%), што објашњава вишу тачку топљења масти (код деце - 43°C, код одраслих - 17,5°C). Ово треба узети у обзир приликом организовања неге деце у првој години живота и приликом прописивања лекова за парентералну употребу.

Након рођења, потреба за енергијом ради обезбеђивања свих виталних функција нагло расте. Истовремено, престаје снабдевање хранљивим материјама из мајчиног организма, а снабдевање енергијом храном у првим сатима и данима живота је недовољно, не покрива чак ни потребе основног метаболизма. Пошто дечји организам има довољно резерви угљених хидрата за релативно кратак период, новорођенче је принуђено да одмах користи резерве масти, што се јасно манифестује повећањем концентрације неестерификованих масних киселина (НЕФА) у крви уз истовремени пад концентрације глукозе. НЕФА су транспортни облик масти.

Истовремено са повећањем садржаја НЕФА у крви новорођенчади, концентрација кетона почиње да расте након 12-24 сата. Постоји директна зависност нивоа НЕФА, глицерола, кетона од енергетске вредности хране. Ако се детету одмах након рођења да довољна количина глукозе, садржај НЕФА, глицерола, кетона биће веома низак. Дакле, новорођенче покрива своје енергетске трошкове првенствено кроз метаболизам угљених хидрата. Како се количина млека коју дете прима повећава, његова енергетска вредност се повећава на 467,4 kJ (40 kcal/kg), што покрива барем основни метаболизам, концентрација НЕФА пада. Студије су показале да је повећање садржаја НЕФА, глицерола и појава кетона повезано са мобилизацијом ових супстанци из масног ткива, а не представља једноставно повећање услед уношења хране. Што се тиче осталих компоненти масти - липида, холестерола, фосфолипида, липопротеина - утврђено је да је њихова концентрација у крви пупчаних судова новорођенчади веома ниска, али се после 1-2 недеље повећава. Ово повећање концентрације нетранспортних фракција масти уско је повезано са њиховим уносом храном. То је због чињенице да храна новорођенчета - мајчино млеко - има висок садржај масти. Студије спроведене на превремено рођеним бебама дале су сличне резултате. Чини се да је након рођења превремено рођене бебе трајање интраутериног развоја мање важно од времена које је протекло након рођења. Након почетка дојења, масти унете храном подложне су разградњи и ресорпцији под утицајем липолитичких ензима гастроинтестиналног тракта и жучних киселина у танком цреву. Масне киселине, сапуни, глицерол, моно-, ди-, па чак и триглицериди се ресорбују у слузокожи средњег и доњег дела танког црева. Ресорпција се може одвијати и пиноцитозом малих капљица масти ћелијама цревне слузокоже (величина хиломикрона мања од 0,5 μm) и у облику формирања водорастворљивих комплекса са жучним солима и киселинама, естрима холестерола. Тренутно је доказано да се масти са кратким угљеничним ланцем масних киселина (C12) апсорбују директно у крв кроз систем v. portae. Масти са дужим угљеничним ланцем масних киселина улазе у лимфу и кроз заједнички грудни канал теку у циркулишућу крв. Због нерастворљивости масти у крви, њихов транспорт у организму захтева одређене облике. Пре свега, формирају се липопротеини. Трансформација хиломикрона у липопротеине одвија се под утицајем ензима липопротеин липазе („фактор бистрења“), чији је кофактор хепарин. Под утицајем липопротеин липазе, слободне масне киселине се цепају из триглицерида, које се везују албуминима и стога се лако апсорбују. Познато је да α-липопротеини садрже 2/3 фосфолипида и око 1/4 холестерола у крвној плазми,β-липопротеини - 3/4 холестерола и 1/3 фосфолипида. Код новорођенчади, количина α-липопротеина је знатно већа, док је β-липопротеина мало. Тек до 4 месеца однос α- и β-фракција липопротеина приближава се нормалним вредностима за одраслу особу (α-фракције липопротеина - 20-25%, p-фракције липопротеина - 75-80%). Ово има одређени значај за транспорт масних фракција.

Размена масти се стално одвија између депоа масти, јетре и ткива. У првим данима живота новорођенчета, садржај естерификованих масних киселина (ЕМК) се не повећава, док концентрација НЕФК значајно расте. Сходно томе, у првим сатима и данима живота, реестерификација масних киселина у цревном зиду је смањена, што потврђује и оптерећење слободним масним киселинама.

Стеатореја се често примећује код деце у првим данима и недељама живота. Тако је излучивање укупних липида са столицом код деце млађе од 3 месеца у просеку око 3 г/дан, затим у узрасту од 3-12 месеци смањује се на 1 г/дан. Истовремено, смањује се и количина слободних масних киселина у столици, што одражава бољу апсорпцију масти у цревима. Дакле, варење и апсорпција масти у гастроинтестиналном тракту у овом тренутку је још увек несавршена, јер цревна слузокожа и панкреас пролазе кроз процес функционалног сазревања након рођења. Код превремено рођене деце, активност липазе је само 60-70% активности која се налази код деце старије од 1 године, док је код новорођенчади рођене у термину већа - око 85%. Код одојчади, активност липазе је скоро 90%.

Међутим, сама липазна активност не одређује апсорпцију масти. Још једна важна компонента која подстиче апсорпцију масти су жучне киселине, које не само да активирају липолитичке ензиме, већ директно утичу на апсорпцију масти. Лучење жучних киселина има карактеристике повезане са узрастом. На пример, код превремено рођене деце, лучење жучних киселина од стране јетре је само 15% од количине која се формира током периода пуног развоја њене функције код деце узраста од 2 године. Код доношених одојчади ова вредност се повећава на 40%, а код деце прве године живота је 70%. Ова околност је веома важна са становишта исхране, јер половина енергетских потреба деце је покривена мастима. Пошто говоримо о мајчином млеку, варење и апсорпција су прилично потпуни. Код доношених одојчади, апсорпција масти из мајчиног млека се јавља на 90-95%, код превремено рођене деце је нешто мања - на 85%. Вештачким храњењем ове вредности се смањују за 15-20%. Утврђено је да се незасићене масне киселине боље апсорбују од засићених.

Људска ткива могу разградити триглицериде на глицерол и масне киселине и поново их синтетизовати. Разградња триглицерида се одвија под утицајем ткивних липаза, пролазећи кроз међуфазе ди- и моноглицерида. Глицерол се фосфорилише и укључује у гликолитички ланац. Масне киселине пролазе кроз оксидативне процесе локализоване у митохондријама ћелија и размењују се у Кнуп-Линеновом циклусу, чија је суштина да се са сваким обртајем циклуса формира један молекул ацетил коензима А и ланац масних киселина се смањује за два атома угљеника. Међутим, упркос великом повећању енергије током разградње масти, тело преферира да користи угљене хидрате као извор енергије, пошто су могућности аутокаталитичке регулације раста енергије у Кребсовом циклусу са стране путева метаболизма угљених хидрата веће него у метаболизму масти.

Током катаболизма масних киселина, формирају се међупроизводи - кетони (β-хидроксибутерна киселина, ацетосирћетна киселина и ацетон). Њихова количина има одређену вредност, пошто угљени хидрати у храни и неке аминокиселине имају антикетонска својства. Поједностављено речено, кетогеност исхране може се изразити следећом формулом: (Масти + 40% протеина) / (Угљени хидрати + 60% протеина).

Ако је овај однос већи од 2, онда дијета има кетонска својства.

Треба имати на уму да без обзира на врсту хране, постоје карактеристике повезане са узрастом које одређују склоност ка кетози. Деца узраста од 2 до 10 година су посебно предиспонирана за њу. Напротив, новорођенчад и деца прве године живота су отпорнија на кетозу. Могуће је да се физиолошко „сазревање“ активности ензима укључених у кетогенезу одвија споро. Кетони се формирају углавном у јетри. Када се кетони акумулирају, јавља се синдром ацетонемичког повраћања. Повраћање се јавља изненада и може трајати неколико дана, па чак и недеља. Приликом прегледа пацијената, открива се мирис јабуке из уста (ацетон), а ацетон се открива у урину. Истовремено, садржај шећера у крви је у границама нормале. Кетоацидоза је такође карактеристична за дијабетес мелитус, код којег се откривају хипергликемија и глукозурија.

За разлику од одраслих, деца имају карактеристике профила липида у крви повезане са узрастом.

Карактеристике садржаја масти и његових фракција код деце повезане са узрастом

Индикатор	Новорођенче			Г беба 1-12 месеци	Деца од 2 године
	1 сат	24 сата	6-10 дана		До 14 година
Укупни липиди, г/л	2.0	2.21	4,7	5.0	6.2
Триглицериди, ммол/л	0,2	0,2	0,6	0,39	0,93
Укупни холестерол, ммол/л	1.3	-	2.6	3.38	5.12
Ефикасно везан холестерол, % од укупног	35,0	50,0	60,0	65,0	70,0
НЕФА, ммол/л	2,2	2.0	1,2	0,8	0,45
Фосфолипиди, ммол/л	0,65	0,65	1,04	1.6	2.26
Лецитин, г/л	0,54	-	0,80	1,25	1,5
Кефалин, г/л	0,08	-	-	0,08	0,085

Као што се види из табеле, садржај укупних липида у крви расте са годинама: само током прве године живота повећава се скоро 3 пута. Новорођенчад имају релативно висок садржај (као проценат укупних масти) неутралних липида. Током прве године живота, садржај лецитина значајно расте уз релативну стабилност цефалина и лизолецитина.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Поремећај метаболизма масти

Поремећаји у метаболизму масти могу се јавити у различитим фазама његовог метаболизма. Иако ретко, примећује се Шелдон-Рејев синдром - малапсорпција масти узрокована одсуством панкреасне липазе. Клинички се ово манифестује целијакијском синдромом са значајном стеаторејом. Као резултат тога, телесна тежина пацијената се споро повећава.

Промене у еритроцитима се такође откривају због поремећаја структуре њихове мембране и строме. Слично стање се јавља након хируршких интервенција на цреву, у којима се значајни делови њега ресекују.

Поремећена дигестија и апсорпција масти се такође примећује код хиперсекреције хлороводоничне киселине, која инактивира панкреасну липазу (Золингер-Елисонов синдром).

Међу болестима које се заснивају на поремећају транспорта масти, позната је абеталипопротеинемија - одсуство β-липопротеина. Клиничка слика ове болести слична је слици целијакије (дијареја, хипотрофија итд.). У крви - низак садржај масти (серум је провидан). Међутим, чешће се примећују разне хиперлипопротеинемије. Према класификацији СЗО, разликује се пет типова: I - хиперхиломикронемија; II - хипер-β-липопротеинемија; III - хипер-β-хиперпре-β-липопротеинемија; IV - хиперпре-β-липопротеинемија; V - хиперпре-β-липопротеинемија и хиломикронемија.

Главне врсте хиперлипидемије

Индикатори	Врста хиперлипидемије
	Ја	IIA	IIv	III	IV	В
Триглицериди	Повећано		Повећано		Повећано	↑
Хиломикрони						↑
Укупан холестерол		Повећано	Повећано
Липопротеин липаза	Смањено
Липопротеини		Повећано	Повећано	Повећано
Липопротеини веома ниске густине			Повећано		Повећано	↑

У зависности од промена у крвном серуму код хиперлипидемије и садржаја масних фракција, могу се разликовати по транспарентности.

Тип I се заснива на недостатку липопротеин липазе, крвни серум садржи велики број хиломикрона, због чега је замућен. Често се налазе ксантоми. Пацијенти често пате од панкреатитиса, праћеног нападима акутног бола у стомаку, а налази се и ретинопатија.

Тип II карактерише повећање садржаја β-липопротеина ниске густине у крви са наглим повећањем нивоа холестерола и нормалним или благо повећаним садржајем триглицерида. Клинички се често откривају ксантоми на длановима, задњици, периорбиталном делу итд. Артериосклероза се развија рано. Неки аутори разликују два подтипа: IIA и IIB.

Тип III - повећање такозваних плутајућих β-липопротеина, висок холестерол, умерено повећање концентрације триглицерида. Често се налазе ксантоми.

Тип IV - повећан ниво пре-β-липопротеина са повећаним триглицеридима, нормалан или благо повишен ниво холестерола; хиломикронемија је одсутна.

Тип V карактерише повећање липопротеина ниске густине са смањењем клиренса плазме из дијететских масти. Болест се клинички манифестује болом у стомаку, хроничним рекурентним панкреатитисом и хепатомегалијом. Овај тип је редак код деце.

Хиперлипопротеинемије су чешће генетски одређене болести. Класификују се као поремећаји транспорта липида, а листа ових болести постаје све потпунија.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]

Болести система транспорта липида

• Породица:
  • хиперхолестеролемија;
  • поремећаји синтезе апо-Б-100;
  • комбинована хиперлипидемија;
  • хипераполипо-β-липопротеинемија;
  • дис-β-липопротеинемија;
  • фитостеролемија;
  • хипертриглицеридемија;
  • хиперхиломикронемија;
  • хиперлипопротеинемија типа 5;
  • хипер-α-липопротеинемија типа Танжерова болест;
  • недостатак лецитина/холестерол ацилтрансферазе;
  • ан-α-липопротеинемија.
• Абеталипопротеинемија.
• Хипобеталипопротеинемија.

Међутим, ова стања се често развијају секундарно у односу на разне болести (лупус еритематозус, панкреатитис, дијабетес мелитус, хипотиреоза, нефритис, холестатска жутица итд.). Доводе до раног васкуларног оштећења - артериосклерозе, раног формирања исхемијске болести срца, ризика од развоја хеморагија у мозгу. Током протеклих деценија, пажња је стално расла на дечје порекло хроничних кардиоваскуларних болести у одраслом добу. Описано је да чак и код младих људи присуство поремећаја транспорта липида може довести до формирања атеросклеротских промена у крвним судовима. Међу првим истраживачима овог проблема у Русији били су В. Д. Цинзерлинг и М. С. Маслов.

Уз ово, познате су и интрацелуларне липоидозе, међу којима су код деце најчешће Ниман-Пикова болест и Гошеова болест. Код Ниман-Пикове болести, сфингомијелин се таложи у ћелијама ретикулоендотелног система и у коштаној сржи, а код Гошеове болести, хексозецереброзиди. Једна од главних клиничких манифестација ових болести је спленомегалија.

[ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ]