Содержание

что это такое, как применяются

Cостояние печени играет жизненно важную роль для здоровья человека. Этот орган весом более килограмма выполняет множество задач. В одной клетке печени, гепатоците, протекает около 500 различных биохимических процессов1. В печени осуществляется распад и/или детоксикация вредных веществ, а также выведение их из организма. Кроме того, орган синтезирует важнейшие составные части биологических мембран — фосфолипиды2.

Что такое клеточная мембрана?

Клетки — основные строительные блоки человеческого организма. Они, в свою очередь, не могут существовать без жиров и фосфолипидов, образующих наружную мембрану, «стенку» клетки, которая удерживает внутри нее цитоплазму. Мембрана представляет собой два слоя фосфолипидов, которые состоят из гидрофильной «головки», притягивающейся к воде, и гидрофобного, то есть водоустойчивого «хвоста». «Головки» двух рядов фосфолипидов обращены наружу, к жидкости, а «хвосты» скрепляются друг с другом, обеспечивая клеточным стенкам высокую прочность

2.

Фосфолипиды выполняют структурную функцию, поддерживая клеточный каркас, участвуют в процессах молекулярного транспорта, ферментативных и других, не менее значимых процессах. Любое нарушение их деятельности может иметь самые серьезные последствия2.

Гепатоциты — «кирпичики» печени

Клетки печени, гепатоциты, составляют до 70 — 85% массы органа. Они несут основную ответственность за деятельность печени, участвуя в таких процессах, как:

  • Синтез и хранение протеинов
  • Расщепление углеводов
  • Синтез холестерина, желчных солей и фосфолипидов
  • Детоксикация, расщепление и выведение веществ
  • Инициирование образования и, собственно, выработка желчи.

Клеточная стенка гепатоцитов, как и любых других клеток, состоит из фосфолипидов, обеспечивающих ее полноценное функционирование. Однако, к сожалению, она уязвима. Воздействие негативных факторов, например, некоторых лекарственных препаратов, токсичных веществ и особенно алкоголя и даже несбалансированного рациона приводит к нарушению внутриклеточного обмена и гибели гепатоцитов. Так развиваются различные заболевания печени1.

Когда печень «шалит»?

Проблемы с печенью прежде всего связаны с хронической интоксикацией, которая, в свою очередь, может быть вызвана различными заболеваниями и состояниями. К ним относится хронический прием алкоголя, сахарный диабет 2 типа, экологическая интоксикация, «химизация» пищи и быта, неблагоприятное действие лекарств и другие факторы. Все они способствуют развитию оксидативного стресса вследствие нарушения адекватной работы антиоксидантных механизмов. Постепенно на фоне хронического негативного влияния происходит деструкция клеточных мембран, белков и ДНК, нарушается работа клетки.

Итогом длительной интоксикации является триада: перекисное окисление липидов (окислительная их деградация, происходящая под действием свободных радикалов), накопление в клетках печени жира более 5% от массы органа (стеатоз) и хроническое воспаление

1.

Эссенциальный — значит, необходимый

Для лечения поражений печени различного происхождения широко применяются эссенциальные фосфолипиды (ЭФЛ). Их принципиальным отличием от обычных фосфолипидов является наличие дополнительной молекулы линолевой кислоты. Это позволяет ЭФЛ с легкостью восполнять дефекты клеточной мембраны, что увеличивает ее гибкость и нормализует функции. Именно наличие линолевой кислоты считается наиболее важным отличием ЭФЛ от классических фосфолипидов, например, лецитина, которое лежит в основе лечебных преимуществ эссенциальных фосфолипидов

2.

В каком-то смысле назначение ЭФЛ можно назвать мембранной терапией, ведь их активность связана именно с клеточными стенками. Возможным же такое лечение стало благодаря соевым бобам, из которых и получают ценное вещество3.

Соевые бобы: из глубины веков до наших дней

Однолетнее растение семейства Бобовые на протяжении тысячелетий используется человеком. Упоминания о нем есть в книгах времен императора Шэн Нунг, царствовавшего в 2838 году до нашей эры1. Тогда соевые бобы считались одни из пяти «святых зерновых», без которых была невозможна жизнь на земле.

Сегодня известно около 800 видов соевых бобов. Они содержат 35 — 40% белков, 20 — 30% углеводов, 5 — 10% сопутствующих веществ (витамины, тритерпеновые сапонины, флавоноиды и т.д.), а также 12 — 18% жиров. Масла, входящие в состав бобов, на 90 — 95% состоят из глицеридов жирных кислоты, в частности, олеиновой и линолевой. В процессе переработки сырого масла удается получить 30 — 45% соевого лецитина (фосфатидилхолина), который и является «целевым продуктом», используемым в фармацевтической промышленности для создания препаратов, проявляющих гепатопротекторный эффект.

Фосфатидилхолины в действии

Получаемые из соевых бобов фосфатидилхолины представляют собой типичный липидный двойной слой, состоящий из гидрофильной «головки» и гидрофобного «хвоста» и являющийся основным структурным компонентом биологических мембран. Эссенциальные фосфолипиды легко заменяют эндогенные, то есть, «собственные» фосфолипиды организма, которые оказались по тем или иным причинам повреждены, встраиваясь в клеточную мембрану. При этом ЭФЛ могут поступать в организм как перорально, в виде твердых лекарственных форм (капсулы), так и внутривенно, с инъекционным раствором высокой степени очистки

4.

Кстати, название «эссенциальные фосфолипиды» зарегистрировано только для препаратов, где содержится не менее 75% фосфатилхолина. Примеромлекарственного средства, содержащего ЭФЛ в высокой концентрации — Эссенциале Форте Н. В 1 капсуле Эссенциале форте Н содержится 76% фосфатидилхолина

3.

На защиту мембран!

Встраивание эссенциальных фосфолипидов в поврежденные мембраны гепатоцитов обеспечивает восстановление нормальных мембранных структур, что, в свою очередь приводит к комплексному терапевтическому эффекту. Какое же действие оказывают ЭФЛ? Прежде всего, они проявляют протективные (защитные) и регенеративные свойства в отношении клеток печени1. При этом поражение печени может быть вызвано самыми различными факторами, среди которых токсические, воспалительные, аллергические, обменные и иммунологические реакции

1.

Доказано, что ЭФЛ защищают гепатоциты при повреждениях, связанных с действием различных химических веществ, алкоголя, наркотических препаратов, цитостатиков, которые применяются для лечения онкологических заболеваний, ионизирующего излучения и так далее1.

ЭФЛ и полиненасыщенные жирные кислоты

Механизм действия ЭФЛ сродни действию омега 3-6-полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), поскольку первые представляют собой по сути природную форму существования вторых. Омега 3-6-ПНЖК — эссенциальные жиры, снижающие риск ряда заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых и диабета. Они не синтезируются в организме, и должны ежедневно поступать в организм в количестве 2 г омега-3 и 6 граммов омега-6 ПНЖК. Однако красные сорта рыбы, грецкие орехи, растительные масла, соевые бобы, где содержатся в большом количестве эти кислоты, высококалорийны, что ограничивает их употребление

5.

Препараты, содержащие ЭФЛ, например, Эссенциале форте Н, могут широко применяться для восполнения диетического дефицита полиненасыщенных жирных кислот, не увеличивая калорийность рациона6. А какую важную роль они играют при заболеваниях, связанных с нарушением обмена жиров!

Холестерин — стоп!

Эссенциальные фосфолипиды принимают участие в транспорте холестерина в плазме и тканях, а также образовании липопротеинов высокой и низкой плотности (ЛПВП и ЛПНП)

7. Напомним, что именно с повышением уровня ЛПНП и триглицеридов и снижением содержания ЛПВП связано одно из самых опасных заболеваний — атеросклероз.

ЭФЛ обеспечивают так называемую системную мобилизацию холестерина и его утилизацию на всех этапах метаболизма за счет ряда процессов, в том числе:

  • Повышение синтеза ЛПНП и мобилизация холестерина из плазмы крови
  • Обеспечение захвата ЛПНП гепатоцитами
  • Повышение секреции холестерина, фосфолипидов и жиров в желчь, что, соответственно, снижает их накопление в печени.8

В состав желчи входят желчные кислоты (около 70%) и ЭФЛ (фосфатидилхолин, составляет 22% желчи)

9. У здоровых людей ЭФЛ обеспечивают растворимость холестерина. Если же соотношение желчных кислот и ЭФЛ нарушается, кристаллы холестерина могут выпадать в осадок, вследствие чего развивается желчнокаменная болезнь (ЖКБ).

Камни в желчном пузыре: легче предотвратить, чем лечить

Как известно, до 90% желчных камней являются преимущественно холестериновыми, состоящими как минимум на 70% из холестерина10. Увеличение выброса в желчь холестерина, приводящее к камнеобразованию, может происходить вследствие несбалансированности рациона и его насыщения животными жирами. Важным фактором риска ЖКБ считается и экологическое загрязнение, приводящее к хронической интоксикации организма и, как следствие, увеличению потребности в антиоксидантах и ЭФЛ, необходимых для связывания токсических веществ. Если запасы ЭФЛ и антиоксидантов не пополняются, функция клеточных мембран нарушается, и организм начинает накапливать холестерин, чтобы сохранить структуру клеточной стенки, запуская процесс камнеобразования

11, 12.

К группе повышенного риска ЖКБ относятся лица, злоупотребляющие алкоголем. Профилактическое назначение препаратов ЭФЛ тем, кто испытывает высокую нагрузку токсинами или алкоголем, компенсирует дефицит фосфолипидов и препятствует камнеобразованию12.

Неалкогольная жировая болезнь печени

Важный эффект ЭФЛ достигается благодаря их способности улучшать обмен липидов. Он особенно актуален при лечении неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП), которая возникает вследствие избыточного накопления жиров в органе. Необходимо отметить, что распространенность этого заболевания постоянно растет, в том числе и у детей и подростков, особенно живущих в городах6. В РФ только у пациентов общей практики распространенность НАЖБП достигает 27%6!

На фоне заболевания развивается комплекс патологических нарушений, среди которых снижение чувствительности тканей к инсулину, повышение содержания инсулина в крови. Увеличивается масса висцерального жира, что приводит к ожирению и артериальной гипертензии. У больных часто развивается сахарный диабет 2 типа и гиперлипидемия — повышение уровня холестерина и триглицеридов в крови. Люди, страдающие НАЖБП, должны контролировать калорийность рациона, минимизировать поступление транс-жиров, холестерина и увеличить потребление полиненасыщенных липидов (более 10 граммов в сутки)7. В связи с высокой калорийностью содержащих ПНЖК продуктов особое значение приобретают препараты ЭФЛ, оказывающие выраженный терапевтический эффект.

Фосфолипиды при НАЖБП

При жировой инфильтрации гепатоцитов, которая наблюдается у больных НАЖБП, препараты, содержащие эссенциальные фосфолипиды, способствуют13 снижению стресса митохондрий клеток, обусловленного избытком жирных кислот, уменьшению выраженности воспалительного процесса и нормализации жирового обмена за счет коррекции дислипидемии14. Назначение этих препаратов позволяет улучшить липидный состав крови, показатели перекисного окисления жиров и восстановить систему антиоксидантной защиты в целом6.

Клинически доказано, что эссенциальные фосфолипиды, например, в составе препарата Эссенциале форте Н, при НАЖБП улучшают течение и прогноз жировой инфильтрации печени, повышают чувствительность тканей к инсулину, нормализуют липидный профиль (то есть, способствуют снижению уровня «плохого» холестерина и триглицеридов) и к тому же уменьшают выраженность симптомов нарушений пищеварения.

Испытание алкоголем

Не менее важным показанием к назначению эссенциальных фосфолипидов является алкогольная болезнь печени (АБП). Высокому риску развития заболевания подвергаются люди, которые ежедневно принимают 40-80 мл чистого этанола на протяжении 4-6 лет15. Алкоголь богат «легкими» углеводными калориями, которые постепенно вызывают жировую дегенерацию внутренних органов. Кроме того, он способствует развитию нарушения кровообращения органа. При хронической алкогольной интоксикации на фоне оксидативного стресса происходит некроз гепатоцитов, развивается хронический воспалительный процесс и фиброз печени. Механизм развития последнего во многом обусловлен активацией так называемых звездчатых клеток. В норме они находятся в состоянии покоя, а при повреждении гепатоцитов «просыпаются» и становятся способными к интенсивному делению в участках воспаления16. В результате ткань печени разрастается, и в дальнейшем этот процесс часто заканчивается циррозом.

Действие ЭФЛ при алкогольном поражении печени

Назначение эссенциальных фосфолипидов при алкогольном поражении печени позволяет связать активные формы алкоголя, которые образуются при поступлении высоких доз алкоголя и «запускают» механизм оксидативного стресса. Благодаря высокой биодоступности и возможности внедряться в клеточные мембраны гепатоцитов ЭФЛ способствуют удалению свободных радикалов и восстанавливают структуру клеточной стенки. Кроме того, ЭФЛ оказывают антифибротическое действие, подавляя активацию звездчатых клеток печени и останавливая патологический процесс развития фиброза17.

ЭФЛ можно назвать универсальным средством, оказывающим противовоспалительное, антифибротическое действие, а также предотвращающим гибель клеток печени18. Эти возможности обеспечивают эффективность при хронических гепатитах, циррозе, жировой дистрофии печени, алкогольном гепатите и других нарушениях работы печени.

Фосфолипиды — это… Что такое Фосфолипиды?

Фосфолипид

Фосфолипи́ды — сложные липиды, сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Содержат остаток фосфорной кислоты и соединенную с ней добавочную группу атомов различной химической природы.

Классификация фосфолипидов

В зависимости от входящего в их состав многоатомного спирта принято делить фосфолипиды на три группы:

  • глицерофосфолипиды (глицерофосфатиды) — содержат остаток глицерина

Свойства фосфолипидов

Фосфолипиды — сложные липиды, в которых содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Они есть во всех живых клетках. Содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина.

Фосфолипиды входят в состав всех клеточных мембран. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Наиболее распространенная группа Фосфолипидов — фосфоглицериды, также к фосфолипидам относятся фосфосфинголипиды и фосфоинозитиды.

Фосфолипиды — амфифильные вещества. Они состоят из полярной «головки», в состав которой входит глицерин или другой многоатомный спирт, отрицательно заряженный остаток фосфорной кислоты и часто несущая положительный заряд группа атомов, и двух неполярных «хвостов» из остатков жирных кислот. Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. Это позволяет при нахождении в толще водной среды образовывать бислой — двойной слой фосфолипидных молекул, где гидрофильные головы с обеих сторон соприкасаются с водой, а гидрофобные хвосты упрятаны внутрь бислоя и тем самым защищены от контакта с водой.

Это определяет многие физические и химические свойства фосфолипидов, например, способность формировать липосомы и биологические мембраны (липидный бислой). Химическая структура полярной «головки» определяет суммарный электрический заряд и ионное состояние фосфолипида. «Хвосты» контактируют с липидным окружением, а «головки» — с водным, так как неполярные жирные хвосты не могут соприкасаться с водой.

Биологическая роль фосфолипидов

Главный липидный компонент клеточных мембран. Они сопутствуют жирам в пище и служат источником фосфорной кислоты, необходимый для жизни человека.

Фосфолипиды являются важной частью клеточных мембран. Они обеспечивают текучие и пластические свойства мембран клеток и клеточных органоидов, в то время как холестерин обеспечивает жёсткость и стабильность мембран. Как фосфолипиды, так и холестерин часто входят в состав липопротеидов клеточных мембран, но имеются в мембранах и в свободном, не связанном с белками состоянии. Соотношение холестерин/фосфолипиды в основном и определяет текучесть либо жёсткость клеточной мембраны.

Фосфолипиды участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Будучи более гидрофильными, чем холестерин, благодаря наличию в молекуле остатков фосфорной кислоты, фосфолипиды являются своеобразными «растворителями» для холестерина и других высоко гидрофобных соединений. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе липопротеидов плазмы крови наряду с молекулярным весом липопротеидов (ЛПВП, ЛПНП или ЛПОНП) предопределяет степень растворимости холестерина и его атерогенные свойства. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе желчи предопределяет степень литогенности желчи — степень склонности к выпадению холестериновых желчных камней.

Фосфолипиды замедляют синтез коллагена и повышают активность коллагеназы (фермента, разрушающего коллаген). Поскольку коллаген определяет замещение эпителиальной ткани соединительной, фосфолипиды оказывают противорубцовый (антифибротический) эффект[источник не указан 277 дней].

Производные фосфолипидов инозитол 1,4,5-трифосфат и диацилглицерол — важнейшие внутриклеточные вторичные мессенджеры.

См. также

Примечания

Литература

  • Devaux P. F. Protein involvement in transmembrane lipid asymmetry // Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct. — 1992. — Vol. 21. — p. 417 — 439.
  • McNeil H. P., Chesterman C. N., Krilis S. A. Immunology and clinical importance of antiphospholipid antibodies // Adv. Immunol. — 1991. — Vol. 49. — p. 193—280.
  • Schroit A. J., Zwaal R. F. A. Transbilayer movement of phospholipids in red cell and platelet membrane // Biochem. Biophys. Acta. — 1991. — Vol. 1071. — p. 313—329.

Фосфолипиды — это… Что такое Фосфолипиды?

Фосфолипид

Фосфолипи́ды — сложные липиды, сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Содержат остаток фосфорной кислоты и соединенную с ней добавочную группу атомов различной химической природы.

Классификация фосфолипидов

В зависимости от входящего в их состав многоатомного спирта принято делить фосфолипиды на три группы:

  • глицерофосфолипиды (глицерофосфатиды) — содержат остаток глицерина

Свойства фосфолипидов

Фосфолипиды — сложные липиды, в которых содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Они есть во всех живых клетках. Содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина.

Фосфолипиды входят в состав всех клеточных мембран. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Наиболее распространенная группа Фосфолипидов — фосфоглицериды, также к фосфолипидам относятся фосфосфинголипиды и фосфоинозитиды.

Фосфолипиды — амфифильные вещества. Они состоят из полярной «головки», в состав которой входит глицерин или другой многоатомный спирт, отрицательно заряженный остаток фосфорной кислоты и часто несущая положительный заряд группа атомов, и двух неполярных «хвостов» из остатков жирных кислот. Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. Это позволяет при нахождении в толще водной среды образовывать бислой — двойной слой фосфолипидных молекул, где гидрофильные головы с обеих сторон соприкасаются с водой, а гидрофобные хвосты упрятаны внутрь бислоя и тем самым защищены от контакта с водой.

Это определяет многие физические и химические свойства фосфолипидов, например, способность формировать липосомы и биологические мембраны (липидный бислой). Химическая структура полярной «головки» определяет суммарный электрический заряд и ионное состояние фосфолипида. «Хвосты» контактируют с липидным окружением, а «головки» — с водным, так как неполярные жирные хвосты не могут соприкасаться с водой.

Биологическая роль фосфолипидов

Главный липидный компонент клеточных мембран. Они сопутствуют жирам в пище и служат источником фосфорной кислоты, необходимый для жизни человека.

Фосфолипиды являются важной частью клеточных мембран. Они обеспечивают текучие и пластические свойства мембран клеток и клеточных органоидов, в то время как холестерин обеспечивает жёсткость и стабильность мембран. Как фосфолипиды, так и холестерин часто входят в состав липопротеидов клеточных мембран, но имеются в мембранах и в свободном, не связанном с белками состоянии. Соотношение холестерин/фосфолипиды в основном и определяет текучесть либо жёсткость клеточной мембраны.

Фосфолипиды участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Будучи более гидрофильными, чем холестерин, благодаря наличию в молекуле остатков фосфорной кислоты, фосфолипиды являются своеобразными «растворителями» для холестерина и других высоко гидрофобных соединений. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе липопротеидов плазмы крови наряду с молекулярным весом липопротеидов (ЛПВП, ЛПНП или ЛПОНП) предопределяет степень растворимости холестерина и его атерогенные свойства. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе желчи предопределяет степень литогенности желчи — степень склонности к выпадению холестериновых желчных камней.

Фосфолипиды замедляют синтез коллагена и повышают активность коллагеназы (фермента, разрушающего коллаген). Поскольку коллаген определяет замещение эпителиальной ткани соединительной, фосфолипиды оказывают противорубцовый (антифибротический) эффект[источник не указан 277 дней].

Производные фосфолипидов инозитол 1,4,5-трифосфат и диацилглицерол — важнейшие внутриклеточные вторичные мессенджеры.

См. также

Примечания

Литература

  • Devaux P. F. Protein involvement in transmembrane lipid asymmetry // Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct. — 1992. — Vol. 21. — p. 417 — 439.
  • McNeil H. P., Chesterman C. N., Krilis S. A. Immunology and clinical importance of antiphospholipid antibodies // Adv. Immunol. — 1991. — Vol. 49. — p. 193—280.
  • Schroit A. J., Zwaal R. F. A. Transbilayer movement of phospholipids in red cell and platelet membrane // Biochem. Biophys. Acta. — 1991. — Vol. 1071. — p. 313—329.

Фосфолипиды — это… Что такое Фосфолипиды?

Фосфолипид

Фосфолипи́ды — сложные липиды, сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот. Содержат остаток фосфорной кислоты и соединенную с ней добавочную группу атомов различной химической природы.

Классификация фосфолипидов

В зависимости от входящего в их состав многоатомного спирта принято делить фосфолипиды на три группы:

  • глицерофосфолипиды (глицерофосфатиды) — содержат остаток глицерина

Свойства фосфолипидов

Фосфолипиды — сложные липиды, в которых содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Они есть во всех живых клетках. Содержатся в нервной ткани, участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина.

Фосфолипиды входят в состав всех клеточных мембран. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Наиболее распространенная группа Фосфолипидов — фосфоглицериды, также к фосфолипидам относятся фосфосфинголипиды и фосфоинозитиды.

Фосфолипиды — амфифильные вещества. Они состоят из полярной «головки», в состав которой входит глицерин или другой многоатомный спирт, отрицательно заряженный остаток фосфорной кислоты и часто несущая положительный заряд группа атомов, и двух неполярных «хвостов» из остатков жирных кислот. Главная особенность фосфолипидов состоит в том, что «головка» у них гидрофильна, а «хвосты» гидрофобны. Это позволяет при нахождении в толще водной среды образовывать бислой — двойной слой фосфолипидных молекул, где гидрофильные головы с обеих сторон соприкасаются с водой, а гидрофобные хвосты упрятаны внутрь бислоя и тем самым защищены от контакта с водой.

Это определяет многие физические и химические свойства фосфолипидов, например, способность формировать липосомы и биологические мембраны (липидный бислой). Химическая структура полярной «головки» определяет суммарный электрический заряд и ионное состояние фосфолипида. «Хвосты» контактируют с липидным окружением, а «головки» — с водным, так как неполярные жирные хвосты не могут соприкасаться с водой.

Биологическая роль фосфолипидов

Главный липидный компонент клеточных мембран. Они сопутствуют жирам в пище и служат источником фосфорной кислоты, необходимый для жизни человека.

Фосфолипиды являются важной частью клеточных мембран. Они обеспечивают текучие и пластические свойства мембран клеток и клеточных органоидов, в то время как холестерин обеспечивает жёсткость и стабильность мембран. Как фосфолипиды, так и холестерин часто входят в состав липопротеидов клеточных мембран, но имеются в мембранах и в свободном, не связанном с белками состоянии. Соотношение холестерин/фосфолипиды в основном и определяет текучесть либо жёсткость клеточной мембраны.

Фосфолипиды участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина. Между плазмой и эритроцитами происходит обмен фосфолипидами, которые играют важнейшую роль, поддерживая в растворимом состоянии неполярные липиды. Будучи более гидрофильными, чем холестерин, благодаря наличию в молекуле остатков фосфорной кислоты, фосфолипиды являются своеобразными «растворителями» для холестерина и других высоко гидрофобных соединений. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе липопротеидов плазмы крови наряду с молекулярным весом липопротеидов (ЛПВП, ЛПНП или ЛПОНП) предопределяет степень растворимости холестерина и его атерогенные свойства. Соотношение холестерин/фосфолипиды в составе желчи предопределяет степень литогенности желчи — степень склонности к выпадению холестериновых желчных камней.

Фосфолипиды замедляют синтез коллагена и повышают активность коллагеназы (фермента, разрушающего коллаген). Поскольку коллаген определяет замещение эпителиальной ткани соединительной, фосфолипиды оказывают противорубцовый (антифибротический) эффект[источник не указан 277 дней].

Производные фосфолипидов инозитол 1,4,5-трифосфат и диацилглицерол — важнейшие внутриклеточные вторичные мессенджеры.

См. также

Примечания

Литература

  • Devaux P. F. Protein involvement in transmembrane lipid asymmetry // Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct. — 1992. — Vol. 21. — p. 417 — 439.
  • McNeil H. P., Chesterman C. N., Krilis S. A. Immunology and clinical importance of antiphospholipid antibodies // Adv. Immunol. — 1991. — Vol. 49. — p. 193—280.
  • Schroit A. J., Zwaal R. F. A. Transbilayer movement of phospholipids in red cell and platelet membrane // Biochem. Biophys. Acta. — 1991. — Vol. 1071. — p. 313—329.

что это такое, и для чего организму нужно?

Фосфолипиды — жиры, которые находятся внутри всех клеток организма и являются строительными единицами, они также необходимы для восстановления тканей. Фосфолипиды поддерживают оболочку клеток в целостности и участвуют в ферментативных процессах.

Эссенциальные фосфолипиды (ЭФЛ) содержатся в печени. Фосфолипиды печени выделяются тем, что в них присутствует дополнительная молекула линолевой кислоты, что улучшает их способность встраиваться в клеточную мембрану, укреплять ее и поддерживать ее функции на нормальном уровне.

Одними из близких веществ по своему воздействию к эссенциальным фосфолипидам являются полиненасыщенные жирные кислоты омега 3 и 6, которые организм получает из пищи, богатой жирами (растительных масел, орехов, красной рыбы). Поэтому БАДы с содержанием эссенциальных фосфолипидов могут способствовать восполнению дефицита ПНЖК.

Фосфолипиды для БАД производят из соевых бобов, масло которых на 45% состоит из фосфатидилхолина.

Эссенциальные фосфолипиды в форме БАД помогают заменить разрушенные фосфолипиды печени и работают как гепатопротектор, защищая клетки печени (гепатоциты) и улучшая их регенерацию. По химической структуре эти фосфолипиды подобны эндогенным, но отличаются более высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот.

При проблемах с печенью имеются повреждения оболочки гепатоцитов и их органелл. Из-за этого возникает нарушение выработки ферментов и работы рецепторов, а также снижается способность клеток к регенерации.

Полезные свойства эссенциальных фосфолипидов:

  • Защищают структуру клеток печени и способствуют их регенерации.
  • Усиливают защитную функцию печени.
  • Принимают участие в транспорте других липидов в организме.
  • Растворяют холестерин и помогают предотвратить образование холестериновых бляшек.
  • Помогают вывести токсины после употребления лекарственных препаратов или злоупотребления алкоголем.

Прием эссенциальных фосфолипидов в форме БАД способствует регуляции метаболизма липопротеинов, помогает нормализовать работу печени и стабилизировать выделение желчи.

Перед приемом БАД обязательно проконсультируйтесь с врачом.

что такое и кому необходимо принимать?

Помимо вывода токсичных веществ из организма, печень производит особые вещества, которые поддерживают структуру клеток и восстанавливают поврежденные ткани.

Что такое эссенциальные фосфолипиды

Фосфолипиды являются жирами, но выполняют немного другую роль в организме человека. Они находятся внутри клеток, которые являются основной строительной единицей организма. В клетках протекает большое количество процессов, а их оболочку поддерживают в целостности именно фосфолипиды. Кроме того они участвуют в ферментативных функциях клетки.

Прочность мембраны клетки фосфолипиды обеспечивают благодаря своей специфической способности одним концом, «головкой», притягивать воду; а другим концом, «хвостом», отталкивать воду. Внутренний слой, состоящий из скрепленных между собой «хвостов», придает клеточной стенке прочность.

Для препаратов фосфолипиды получают из соевых бобов, масло которых содержит до 45% фосфатидилхолина. Он представляет собой двойной слой липидов и используется для создания фармацевтических препаратов.

Функции эссенциальных фосфолипидов в организме

Поскольку фосфолипиды содержатся в каждой клетке человеческого организма, они играют очень важную роль. Ведь при их недостатке пострадает множество клеток и систем.

Двойной липидный слой защищает структуру клетки, а также участвует в перемещении других видов липидов в организме.

Фосфолипиды «растворяют» некоторые вещества, например, холестерин. С возрастом концентрация последнего возрастает, а фосфолипидов, напротив, уменьшается. Из-за этого пропускная способность мембраны клеток снижается и замедляются процессы обмена во всем организме.

Наибольшее количество фосфолипидов обнаружили в печени, а также в мозге, сердце и нервных клетках. Гепатоциты, клетки печени, особенно уязвимы, так как постоянно подвергаются воздействию токсинов, которые должны нейтрализовать и вывести из организма. Гибель гепатоцитов может привести к заболеваниям печени.

Причины заболеваний печени

Поражения печени возникают как из-за серьезных воздействий: регулярного употребления алкоголя, сахарного диабета 2 типа, различных химикатов извне; так и из-за неправильного питания, плохой экологии, бытовой химии и приема лекарственных средств. В результате нарушается работа клеток, антиоксидантные механизмы не справляются с окислением. В клетках печени накапливается жир и развивается хроническое воспаление.

Когда и кому необходимо принимать эссенциальные фосфолипиды

Эссенциальные фосфолипиды применяют специально для лечения заболеваний печени в течение нескольких десятилетий. Они имеют дополнительную молекулу линолевой кислоты, которой нет у обычных фосфолипидов. Это улучшают встраивание эссенциальных фосфолипидов в мембрану клеток, укрепляя ее и повышая гибкость стенки, нормализуя функции клеточной мембраны.

Фосфолипиды заменяют собственные поврежденные фосфолипиды клетки и используются в качестве гепатопротекторов – то есть препаратов, защищающих клетки печени. Препараты фосфолипидов могут иметь различную форму: в виде капсул или внутривенно в виде капельниц, внутримышечно в виде инъекций. Препараты фосфолипидов почти не имеют побочных эффектов и хорошо переносятся. Однако стоит иметь в виду, что у людей с непереносимостью соевого белка препараты могут вызвать аллергию. Они улучшают регенерацию клеток печени, то есть их восстановление, а также усиливают защитную функцию печени.

Помимо лиц с заболеваниями печени, эссенциальные фосфолипиды необходимы после лечения токсичными лекарственными препаратами, после длительного употребления алкоголя. Препараты применяются в комплексе при лечении атеросклероза, так как фосфолипиды также участвуют в обмене холестерина. Часто при длительном приеме лекарств от атеросклероза возникает риск лекарственного поражения печени, и тогда эссенциальные фосфолипиды могут оказаться полезными. Они улучшают регенерацию клеток печени, то есть их восстановление, а также усиливают защитную функцию печени.

Но и людям без заболеваний печени может не хватать фосфолипидов. Полиненасыщенные жирные кислоты омега 3 и 6, поступающие только с пищей, являются формой эссенциальных фосфолипидов. При этом омега 3 и 6 содержатся в калорийной, жирной пище: грецких орехах, красной рыбе, растительных маслах, поэтому их количество для употребления ограничено. При неполноценном питании, голодании, частых диетах может возникнуть дефицит фосфолипидов.

Но при нормальном питании здоровый человек не нуждается в дополнительном приеме препаратов. Они нужны тогда, когда печень не справляется со своей функцией нейтрализации и выведения токсинов. При плохом самочувствии и наличии факторов риска можно проверить состояние печени, сдав кровь из вены на биохимический анализ.

Роль фосфолипидов при ишемическом повреждении мозга

В последние годы отмечается значительный рост числа больных с нарушениями мозгового кровообращения. Ежегодно число больных с инсультом во всем мире составляет 15 млн человек, а в России — более 450 000 [1]. В результате окклюзии сосудов головного мозга происходит формирование зоны ишемического повреждения. Нарушение кровообращения вызывает изменения в функционировании цикла Кеннеди в нейронах, в ходе которого фосфолипиды мембран окисляются до фосфатидилхолина. Последующие нарушение процесса липолиза, высвобождение внутриклеточного кальция, активация протеинкиназы С и перекисного окисления липидов являются важными этапами развития ишемии мозга [2—4].

Образующиеся активные формы кислорода вызывают повреждение фосфолипидного бислоя мембран, модификацию белков, ферментов, рецепторных комплексов, ионных каналов [3]. Несмотря на то, что свободнорадикальное окисление является частью общего адаптационного процесса, направленного на поддержание клеточного гомеостаза, в ходе которого осуществляются регуляция проницаемости мембран, рецепция нейромедиаторов, ферментативного катализа, при аноксии мозга в условиях ишемии лежит в основе повреждающего патобиохимического каскада. В конечном итоге происходят нарушение компартментализации ферментных систем, увеличение проницаемости мембран и нарушение ионного гомеостаза, приводящие к гибели мозга [3—5]. Для восстановления гомеостаза фосфатидилхолина необходимо применение нейропротекторов, липидергических препаратов, таких как цитиколин.

Нарушение липолиза при повреждении мозга

В 1976 г. N. Bazan [6] высказал предположение о том, что накопление свободных жирных кислот (СЖК) может быть связано с усилением липолиза вследствие возрастания активности фосфолипазы А2 (ФЛA2) и снижением их рециркуляции/ресинтеза в метаболических цепях в энергетически зависимых тканях. Концентрация СЖК обусловлена балансом между гидролизом фосфолипидов и триглицеридов и их рециркуляцией в энергозависимых системах [6, 7]. Это равновесие можно проиллюстрировать при помощи циклических реакций, представленных на рис. 1 [8]. Гидролиз фосфоинозитидов, катализируемый фосфолипазой с (ФЛС), является примером превращения ФИФ2 в ДГ и инозитола трифосфат (ИФ3). ДГ затем опять преобразуется в ФИФ2 в ходе серии реакций, которые энергетически зависимы от АТФ. В этой последовательности реакций СЖК образуются в результате гидролиза ДГ до ди- и моноглицеридов под действием липаз. Накопление СЖК происходит в результате липазной активности, поскольку фосфоинозитиды богаты стеариновой и арахидоновой кислотами. Другие фосфолипиды расщепляются при помощи ФЛА2 с образованием СЖК и лизофосфолипидов. Поскольку ткань мозга содержат активные лизофосфолипазы, то лизофосфолипиды расщепляются с образованием СЖК. Для осуществления реацилирования и ресинтеза фосфолипидов необходима энергия в форме АТФ. Недостаточность его образования ведет к нарушению обмена фосфолипидов в S-фазе клеточного цикла, что, в конечном счете, приводит к накоплению ДАГ и СЖК. Гидролиз АТФ и накопление аденозинмонофосфата (АМФ) могут способствовать образованию ДАГ из фосфоглицеридов холина. Это происходит из-за того, что оба цикла объединены базовым механизмом обмена, и по этой причине накопление АМФ смещает баланс в сторону образования ДАГ [11, 12]. Если недостаточность энергии не проявляется в полной мере, то можно ожидать более умеренного повышения уровня СЖК. Их количество зависит от двух факторов: наличия высокоэнергетических фосфатов и степени активации ФЛC и ФЛА2. При ишемии оба эти фактора действовуют однонаправленно, но в других ситуациях, например при эпилептическом статусе, преобладающей является активация внутриклеточных липаз. Установлено существование рецепторов, стимуляция которых приводит к активации ФЛA2 и ФЛC [13]. Можно предположить, что активация ФЛC главным образом обусловлена стимуляцией поверхностных рецепторов, а основным фактором, вызывающим активацию ФЛA2, является помимо рецепторной стимуляции повышение цитозольной концентрации кальция (Са2+). Агонистом поверхностных рецепторов, активирующих ФЛC, является глутамат [14, 15]. Изучены и другие пути деградации фосфолипидов, ведущие к образованию фактора активации тромбоцитов (ФАТ) из предшественника 1-алкил-2-ацил-sn-глицерофосфохолина, малого компонента фосфатидилхолиновой фракции клеточных мембран [3, 16—18]. Вначале происходит образование лизо-ФАТ, биологически неактивного вещества, и арахидоновой кислоты. ФАТ образуется путем добавления ацетильной группы к лизо-ФАТ при реакции, катализируемой ацетилтрансферазой. Сам ФАТ способен активировать ФЛA2, тем самым катализируя гидролиз других фосфолипидов с дополнительным образованием арахидоновой кислоты, тромбоксана А2 и лейкотриенов. ФАТ обладает провоспалительными и вазоактивными свойствами, вызывает агрегацию тромбоцитов и адгезию лейкоцитов к эндотелиальным клеткам. Вследствие этого ФАТ может являться важной причиной нарушения микроциркуляции при инсульте. Внутриклеточные эффекты ФАТ точно не известны, но фосфолипиды могут осуществлять трансдукцию сигнала, вызывая экспрессию определенных генов [3,4].

Рис. 1. Основные пути трансформации липидов в мозговой ткани в норме (слева) и при ишемии (справа) (по [9, 10]). Слева: a — стимулированное агонистом нарушение обмена фосфатидилинозитолов, о чем свидетельствуют расщепление фосфатидилинозитол-4’-5’-дифосфата (ФИФ2) и энергетически зависимый ресинтез, осуществляемый путем фосфорилирования до фосфатидной кислоты (ФК) и цитидиндифосфата-диглицерида (ЦДФ-ДГ). При распаде ФИФ2 образуются инозитолтрифосфат (ИФ3) и ДГ; б — базовая реакция обмена, направление которой зависит от концентрации цитидинмонофосфата (ЦМФ) и оснований ЦДФ; с — запускаемый Са2+ распад фосфолипидов на лизофосфолипиды и СЖК, а также аденозинтрифосфат (АТФ)-зависимое реацилирование из лизофосфолипидов. Справа — ингибирование анаболических путей при ишемии. Выход трансмиттерных триггеров ФИФ2 вызывает распад на диацилглицерол (ДАГ) и СЖК, а приток в клетки Са2+ вызывает деградацию фосфолипидов с образованием лизофосфолипидов и СЖК. Увеличение концентрации ЦМФ является основой реакции распада фосфолипидов на ДАГ и далее — СЖК.

Биодеградация фосфолипидов при ишемии мозга

Хорошо известен факт аккумуляции СЖК в клетках в условиях ишемии. Наиболее важными, активно изучаемыми, являются вопросы происхождения СЖК, триггерные механизмы этого процесса и последствия деградации липидов в результате липолиза (см. рис. 1). Не вызывает сомнений, что при ишемии образование части СЖК обусловлено повышением активности ФЛA2 [19]. Также имеются веские доказательства того, что образование СЖК в течение первых минут происходит, в основном, из фосфоинозитидов. Эти доказательства основаны на выводах работ M. Aveldano и N. Bazan [20], M. Banschbach и R. Geison [21], в ходе которых было показано, что ДАГ с высокой скоростью образуются при ишемии в соотношении насыщенности 20:4 и 18:0 соответственно. Процесс распада полифосфоинозитидов в условиях ишемии в настоящее время изучен достаточно подробно [22, 23].

При развитии ишемии вследствие энергетической недостаточности и повышения концентрации Са2+ в аксоплазме из пресинапсических нервных терминалей в синаптическую щель выделяются нейротрансмиттеры. При увеличении концентрации Са2+ наблюдается активация деградации фосфолипидов. Возникают вопросы, связаны ли эти события и чем обусловлено раннее увеличение концентрации СЖК, наблюдающееся уже в течение первых 30—60 с ишемии [20, 24, 25] (рис. 2). Показано, что энергетическая недостаточность, которая проявляется поглощением Н+, связанным с гидролизом креатинфосфата, приводит к увеличению концентрации Са2+, который активирует Ca2+-зависимые К+-каналы [27]. Прекращение бескислородных процессов приводит к нормализации содержания СЖК, однако это требует времени, и накопление СЖК сохраняется в течение 15—30 мин в процессе рециркуляции/реоксигенации [28—31]. Несмотря на то, что арахидоновая кислота метаболизируется быстрее, чем другие СЖК [31], в условиях «ручного ускорения» скорость ее метаболизма по циклооксигеназному или липоксигеназному путям может снижаться. Рециркуляция приводит к увеличению образования простагландинов [32] и лейкотриенов [33], что является очевидным подтверждением накопления в тканях ФАТ [34, 35]. Это постишемическое накопление метаболитов арахидоновой кислоты может быть блокировано предварительным введением ингибиторов циклооксигеназы. Развитие фосфолипидного гидролиза нарушает функционирование клетки и ставит под угрозу само ее существование. Это связано с тем, что фосфолипиды, образующие неотъемлемую и функционально важную часть плазматических мембран, влияют на функцию рецепторов и ионных каналов, и поэтому первичные продукты деструкции — лизофосфолипиды, ДАГ и СЖК влияют на функции мембран. можно предположить, что повышенная проводимость мембраны деполяризованных клеток, по крайней мере частично, обусловлена наличием именно этих компонентов. Изменения обмена липидов происходят за счет разобщения процессов окислительного фосфорилирования, как, например, при гипогликемической коме [36].

Рис. 2. Последовательность событий, вызванных энергетической недостаточностью/деполяризацией и повышением концентрации Са2+ в аксоплазме [26]. ЛПЛ — липаза липопротеинов, ПКС — протеинкиназа С, блеббинг — вспенивание мембраны вследствие нарушения билипидной структуры.

Роль Ca2+и липолиза в повреждении мозга

Ca2+ играет роль первичного и вторичного мессенжера в реакциях нейрохимического сопряжения в синапсах, также он играет ключевую роль в модуляции клеточного метаболизма. Применение стимулирующих аминокислот, запускающих Са2+-сопряженные реакции, инициирует «семена своего собственного разрушения, заложенные в клетке» [5, 37—39]. Таким образом, в условиях патологической активации Са2+-зависимых реакций начинаются нарушения функции цитоскелета и структурные повреждения мембраны, что влечет изменения в работе рецепторов и ионных каналов, также могут активироваться эндонуклеазы, что приводит к фрагментации ДНК [40]. Гипотеза кальциевой клеточной гибели постулирует, что целый ряд потенциально разрушительных реакций запускается всякий раз, когда концентрация Са2+ чрезмерно возрастает, при его избыточном накоплении в цитозоле, неэффективности механизмов его выведения из клетки (см. рис. 2). Также наблюдаются усиление липолиза, изменение белкового фосфорилирования и механизма протеолиза/дезагрегации микротрубочек при этом; на рис. 2 не отображена возможная роль Са2+ в переходных процессах, вызывающих изменения в синтезе РНК и белков, а также в активации программы клеточной гибели [4].

Развитие протеолиза и дезагрегация микротрубочек с последующим повреждением цитоскелета могут быть ключевыми событиями в каскаде реакций, приводящих к Са2+-зависимому повреждению клеток [4]. однако мы рассмотрим эту ситуацию с точки зрения изменений, происходящих при обмене липидов. Активация гидролиза фосфолипидов, сопровождающаяся накоплением ДАГ и СЖК, несет потенциальную опасность. Во-первых, это связано с потерей мембрано-связанных фосфолипидов и образованием токсичных первичных продуктов деградации (СЖК, лизофосфолипиды и ФАТ). СЖК и лизофосфолипиды оказывают на мембрану эффект, подобный таковому у детергентов, они способны выступать в качестве ионофоров, вызывая разобщение окислительного фосфорилирования и нарушения проницаемости плазматической мембраны [4]. Все это может вызвать реакцию адгезии и активацию лейкоцитов и, следовательно, способствует развитию эндотелиальной дисфункции и воспалительной реакции на всем протяжении поверхности раздела эндотелия и крови [4]. Во-вторых, накопление СЖК, в частности арахидоновой кислоты, ведет к неконтролируемому образованию простагландинов, тромбоксанов и лейкотриенов. Как в первом, так и во втором случаях, развивающийся каскад событий создает условия для повышенной продукции свободных радикалов и, следовательно, для перекисного окисления липидов и последующего окислительного повреждения белков. В-третьих, следует учитывать патологическую роль Са2+ и обусловленную им активацию ПКС и ее транслокацию на мембране.

Активация и транслокация ПКС

каскад реакций, обусловленных транспортом Са2+ через мембрану клетки, включает активацию протеинкиназ, в том числе и ПКС. Не исключено, что устойчивая активация и мембранная транслокация ПКС после избыточного роста концентрации Са2+ вызывает изменения в возбудимых мембранах, что приводит к клеточной гибели, несмотря на достижение достаточного уровня рециркуляции/реоксигенации.

Транзиторная глобальная ишемия и ишемия переднего мозга способствуют отсроченой гибели нейронов в некоторых областях мозга, включая сектор гиппокампа СА1 [41, 42]. Предполагается также, что транзиторная ишемия приводит к устойчивой рециркуляции Са2+ через метаболически возбужденные клеточные мембраны и прекращается с началом клеточной гибели [39, 43]. Воздействие на рецепторы глутамата, предшествующее развитию ишемии, способно привести к созданию постоянного градиента Са2+ в СА1 пирамидальных дендритных клетках. При исследованиях на культуре мозжечковых гранулярных клеток в условиях избытка глутамата было показано, что клеточная гибель была обусловлена не внутриклеточным притоком Са2+, а активацией и транслокацией ПКС [44, 54]. Это привело к интенсивным исследованиям ПКС, посвященным метаболическим событиям в ишемизированной ткани, и изучению терапевтических эффектов ингибиторов ПКС [23].

Образование свободных радикалов при ишемии головного мозга

Установлено, что ишемия мозга, сопровождающаяся реперфузией, приводит к образованию свободных радикалов и, как следствие, свободнорадикальному повреждению клеток [46—49]. В экспериментальных условиях было установлено, что свободные радикалы становятся детерминантами ишемического повреждения мозга, их основной мишенью являются артерии мелкого калибра. В эксперименте на животных было показано усугубление ишемического повреждения свободными радикалами в условиях гипергликемии и гипертермии [50]. Повреждение липидов и СЖК свободными радикалами происходит двумя путями. Во-первых, образование свободных радикалов обусловлено метаболизмом арахидоновой кислоты под действием циклооксигеназы и липоксигеназы. Во-вторых, липиды подвергаются свободнорадикальной атаке в каскаде автокаталитических реакций, в ходе которых происходит отщепление аллильного атома водорода свободным радикалом.ОН- [46, 51, 52]. В ходе перекисного окисления липидов происходит не только повреждение фосфолипидов, но и белковых компонентов мембраны, наблюдается их модификация [47, 53]. Окислительные изменения в белках влекут за собой инактивацию таких ферментов, как глютамин-синтаза [53], и активацию эндотелиальной Nа++-АТФазы [54, 55]. Также происходят повреждение нуклеиновых кислот в мембранах, цитозоле и ядрах и развитие клеточной и сосудистой дисфункций [22, 26, 56, 57]. Имеется связь между травмой нервной ткани и сосудистой дисфункцией, в которой медиатором выступает свободный радикал О2. Его образование и повреждение тканей заметно снижались при предварительном введении индометацина, что подтверждает образование свободных радикалов именно в ходе циклооксигеназной реакции [9, 58].

Таким образом, при ишемии головного мозга происходит распад глицерофосфолипидов, в том числе фосфотидилхолина, до СЖК, которые, в свою очередь, являются источником образования свободных радикалов. Образующиеся свободные радикалы и активация ПКС ведут к дестабилизации плазматической мембраны нейронов, потенцируя ишемическое повреждение. Для предотвращения фатальной церебральной ишемии с целью терапевтического воздействия необходимо применение такого фармакологического агента, который был бы способен влиять на синтез глицерофосфолипидов и уровень СЖК, а также приводил бы к снижению активности ПКС и ФЛA2. На подобную роль может претендовать такой молекулярный органический комплекс, как цитидин-5-дифосфохолин (ЦДФ-холин), который способен функционировать как интермедиат в процессе биосинтеза фосфолипидов (рис. 3).

Рис. 3. Основные свойства цитиколина.

Роль цитиколина в стабилизации клеточных мембран

Цитиколин (цитидин-5-дифосфохолин) является естественным производным нуклеотидов и представляет собой сложную органическую молекулу, которая функционирует в качестве промежуточного соединения в процессе биосинтеза фосфолипидов клеточной мембраны, способную уменьшать ишемическое повреждение центральной нервной системы за счет стабилизации клеточных мембран и снижения образования свободных радикалов. ЦДФ-холин состоит из рибозы, пирофосфата, цитозина и холина. ЦДФ-холин и продукты его гидролиза (цитидин и холин) играют важную роль в формировании фосфолипидов, которые входят в состав клеточных мембран, а также участвуют в репарационных процессах мембраны [59]. При соединении цитиколина с ДАГ в ходе реакции, катализируемой фосфотрансферазой, образуется фосфатидилхолин [60].

Цитихолин восстанавливает уровень фосфолипидного компонента митохондриальной мембраны (кардиолипина). Механизм этого в настоящее время не известен, но существуют данные, указывающие на то, что он ингибирует ферментативный гидролиз кардиолипина, осуществляемый ФЛА2, а также высвобождение арахидоновой кислоты. Концентрация арахидоновой кислоты, содержащейся в фосфатидилхолине, снижается при последующей постишемической реперфузии в результате гидролиза фосфолипидов. Цитихолин предотвращает активацию ФЛА2, а не подавляет ее активность [61]. В исследованиях на животных было отмечено, что введение цитиколина приводило к уменьшению образования гидроксильных радикалов после развития ишемии; было высказано предположение, что цитиколин влияет на активацию фосфолипазы [62].

Цитиколин эффективно используется в клетках головного мозга в процессе синтеза мембранных липидов, где он не только усиливает синтез фосфолипидов, но также ингибирует деградацию фосфолипидов [60]. Проведенные исследования влияния цитиколина на животных моделях ишемического инсульта и гипоксии показали его благотворный эффект. Кроме того, было показано, что цитиколин способствует восстановлению активности митохондральной АТФазы и мембраной Na+/K+-АТФазы, ингибирует активацию определенных фосфолипаз, а также ускоряет реабсорбцию ряда соединений при отеке мозга. В ходе рандомизированных клинических испытаний при лечении инсульта, выполненных за пределами США, получены многообещающие результаты применения цитиколина [63].

В течение последних десятилетий цитиколин активно изучается и широко используется при ишемическом инсульте в некоторых странах Западной Европы, Японии, России. В ряде исследований показана эффективность его применения в раннем и восстановительном периодах инсульта, при лечении хронической ишемии мозга, сопровождающейся когнитивными нарушениями, терапии сосудистой деменции и деменции при нейродегенеративных заболеваниях (болезнях Альцгеймера, Паркинсона). Имеется опыт применения цитиколина у наркозависимых больных и лиц, страдающих алкогольной зависимостью.

В клинических исследованиях у пациентов с различными заболеваниями нервной системы и здоровых добровольцев отмечена безопасность применения цитиколина, без каких-либо серьезных нежелательных явлений, изменений анализа крови, электрокардиограммы, электроэнцефалограммы. По результатам анализа нежелательных явлений при приеме цитиколина в группе пожилых больных (2817 человек) отмечены сравнительно редкое их возникновение, легкое течение, не требующее прекращения лечения [64]. Также отмечена безопасность сочетания цитиколина с препаратами других групп.

Таким образом, сочетание эффективности и безопасности применения цитиколина позволяет рекомендовать его как препарат выбора для нейропротекции у пациентов, перенесших инсульт, пожилых пациентов, больных с тяжелым течением ишемии мозга, в том числе в сочетании с артериальной гипертензией, ишемической болезнью сердца и сахарным диабетом [10]. Обновлены данные метаанализа крупного многоцентрового двойного слепого плацебо-контролируемого исследования ICTUS [10], который выявил общий достоверный эффект цитиколина (ОШ 1,14; 95% ДИ 1,00—1,30) и достоверную (р=0,0029) гетерогенность эффектов между предыдущими исследованиями и исследованием ICTUS.

В обзоре A. Davalos и соавт. [10] приводятся несколько возможных объяснений такого расхождения результатов, исходя из значимых различий между двумя выборками пациентов. Исследования были проведены с интервалом в 10 лет, за этот период существенно улучшились стандарты помощи при ишемическом инсульте. Пациенты, рандомизированные в исследовании ICTUS, были в среднем на 4 года старше, тяжесть инсульта у них была больше, чем в предыдущих исследованиях, а частота применения рекомбинантного тканевого активатора плазминогена (рТАП) — значительно выше (47% в исследовании ICTUS против 13% в предыдущих исследованиях). Авторы также не исключают «эффекта потолка», когда на фоне использования рТАП уже было достигнуто максимально возможное улучшение состояния больного, а также факт, что лечение в первые 24 ч после начала инсульта способно «размыть» любой благоприятный эффект цитиколина [10].

Объединение результатов исследования ICTUS с данными других многоцентровых плацебо-контролируемых исследований демонстрирует достоверное уменьшение степени инвалидизации у больных с ИИ при использовании цитиколина.

Эффективность цитиколина показана в проведенных исследованиях с использованием препарата цераксон («Ferrer Internacional S.A.», Испания). В последнее время широко внедряются в практику новые воспроизведенные лекарственные формы. Среди них — отечественный препарат нейпилепт (ЗАО «ФармФирма «Сотекс», Россия). Препарат выпускается из итальянской субстанции в виде раствора для внутривенного и внутримышечного введения, 125 и 250 мг/мл. Проведенное открытое сравнительное многоцентровое рандомизированное исследование эффективности и безопасности применения нейпилепта и цераксона у больных в остром периоде ишемического инсульта в каротидной системе продемонстрировало безопасность, переносимость и эффективность препаратов цитиколина у 152 пациентов в остром периоде ишемического инсульта. Выявлена не меньшая эффективность изучаемого нейпилепта по сравнению с препаратом сравнения цераксоном (рис. 4), что позволяет рекомендовать использование его нейропротективных свойств в клинической практике. При этом необходимо отметить, что инсульт — это не только повреждение и гибель нейронов, а болезнь головного мозга в целом, когда целесообразна защита не столько нейронов, сколько условной нейроваскулярной единицы, составляющей единый структурно-функциональный элемент ткани головного мозга. На практике это означает необходимость подбора не одного нейропротективного препарата, а комплекса нейропротективного лечения, включающего мембранопротекторы, антиоксиданты, регуляторы синаптической передачи, нейротрофические средства.

Рис. 4. Сопоставление эффективности нейпилепта и препарата сравнения цераксона. а — эффект от терапии по шкале инсульта NIHSS; б — эффект от терапии по шкале Бартел; в — эффект от терапии по шкале Рэнкина. По оси ординат — баллы, по оси абсцисс — дни исследования.

Фосфолипиды — обзор | ScienceDirect Topics

Фосфолипиды

Фосфолипиды состоят из двух гидрофобных «хвостов», представляющих собой цепи жирных кислот, и одной гидрофильной «головы», представляющей собой фосфатную группу. Они соединяются с глицерином, и «головка» обычно находится в положении sn-3. Имея амфифильную структуру, фосфолипиды могут образовывать бислои на клеточной мембране, которые можно найти у всех живых видов. Лецитин, имеющийся в продаже и широко доступный продукт, представляет собой смесь фосфолипидов.В основном он содержит фосфатидилхолин (ФХ, рис. 2), фосфатидилэтаноламин (ФЭ), фосфатидилсерин (ФС), фосфатидилинозитол (ФИ) и фосфолипид-фосфатную кислоту (ФК). Кроме того, лизофосфолипиды, цепь жирных кислот которых заменена гидроксильной группой либо из sn-1, либо из sn-2 положения, также являются разновидностью фосфолипидов.

Фосфолипиды считаются природными антиоксидантами, извлекаемыми как из животных, так и из растений. Основной принцип антиоксидантной способности можно классифицировать как удаление радикалов, синергетическая работа с другими антиоксидантами, а также хелатирование металлов.Фосфолипиды, такие как PE, имеют первичную аминогруппу, необходимый субстрат для реакции Майяра. Первичная аминогруппа проводит реакцию Майяра с карбонильной группой из альдегидов или кетонов, которые являются вторичными продуктами окисления липидов. Это первый антиоксидантный механизм, при котором фосфолипиды участвуют в реакции Майяра. Затем продукты реакции Майяра, такие как пигменты коричневого цвета и меланоидин, обладают высокой способностью поглощать свободные радикалы, что может ингибировать окисление липидов на этапах инициации и распространения.Кроме того, фосфолипиды могут работать как синергисты с другими антиоксидантами с механизмом, отличным от изменения местоположения других антиоксидантов и регенерации антиоксиданта (например, токоферола). Кроме того, регенерация других антиоксидантов также играет важную роль в функционировании фосфолипидов в качестве антиоксиданта. Способность хелатировать металлы является еще одним антиоксидантным механизмом фосфолипидов. Как правило, отрицательно заряженная головная фосфатная группа может реагировать с катионами металлов, ингибируя окисление липидов.Сообщалось, что фосфолипиды действовали как хелаторы металлов при добавлении 1 ч./млн двухвалентного железа в объемную масляную систему.

Хотя доказано, что фосфолипиды обладают антиоксидантной активностью с помощью различных принципов, необходимо контролировать условия реакции, чтобы предотвратить превращение фосфолипидов в прооксиданты. В отличие от обычных антиоксидантов, в фосфолипидах присутствуют полиненасыщенные жирные кислоты, что означает, что сами фосфолипиды могут окисляться. Кроме того, фосфолипиды как эмульгатор могут усиливать взаимодействие между гидрофильными и липофильными соединениями, агрегируя их на границе раздела.В результате этапы инициации и распространения окисления липидов могут быть ускорены.

Поскольку фосфолипиды являются неотъемлемой частью биологических мембран, фосфолипиды можно экстрагировать из всех видов живых растений или животных. Основными фосфолипидами животного происхождения являются яйца, мясо, рыба и молоко. Среди них цельные куриные яйца содержат самую высокую долю фосфолипидов около 35 г/кг. ФХ является основным составом животных фосфолипидов. Фосфолипиды морских животных, содержащих более высокие полиненасыщенные жирные кислоты омега-3, имеют более высокий спрос, чем теплокровные животные, хотя у них такая же концентрация фосфолипидов.Основными фосфолипидами растительного происхождения являются соя, зародыши кукурузы, рапс, арахис и пшеничный крахмал. Соя с содержанием фосфолипидов около 20 г/кг выше, чем у других растительных источников.

Фосфолипиды | Введение в химию

 

Цель обучения
  • Описать фосфолипиды и их роль в клетках

Ключевые моменты
    • Фосфолипиды состоят из молекулы глицерина, двух жирных кислот и фосфатной группы, модифицированной спиртом.
    • Фосфатная группа представляет собой отрицательно заряженную полярную головку, которая является гидрофильной.
    • Цепи жирных кислот представляют собой незаряженные неполярные хвосты, которые являются гидрофобными.
    • Поскольку хвосты гидрофобны, они обращены внутрь, от воды, и встречаются во внутренней области мембраны.
    • Поскольку головки гидрофильны, они обращены наружу и притягиваются к внутриклеточной и внеклеточной жидкости.
    • Если фосфолипиды поместить в воду, они образуют мицеллы, которые представляют собой липидные молекулы, образующие сферическую форму в водных растворах.

Условия
  • мицелла Молекулы липидов, образующие сферическую форму в водных растворах.
  • амфипатическийОписание молекулы, такой как детергент, которая имеет как гидрофобные, так и гидрофильные группы.

Определяющие характеристики фосфолипидов

Фосфолипиды являются основными компонентами плазматической мембраны, самого внешнего слоя клеток животных. Как и жиры, они состоят из цепей жирных кислот, прикрепленных к глицериновому остову.В отличие от триглицеридов, которые состоят из трех жирных кислот, фосфолипиды содержат две жирные кислоты, которые помогают образовывать диацилглицерин. Третий углерод основной цепи глицерина также занят модифицированной фосфатной группой. Однако просто фосфатная группа, присоединенная к диацилглицерину, не может считаться фосфолипидом. Это можно рассматривать как фосфатидат (диацилглицерол-3-фосфат), предшественник фосфолипидов. Чтобы считаться фосфолипидом, фосфатная группа должна быть модифицирована спиртом. Фосфатидилхолин и фосфатидилсерин являются примерами двух важных фосфолипидов, обнаруженных в плазматических мембранах.

Молекула фосфолипида Фосфолипид представляет собой молекулу с двумя жирными кислотами и модифицированной фосфатной группой, присоединенной к глицериновому остову. Фосфат можно модифицировать путем добавления заряженных или полярных химических групп. Здесь показаны две химические группы, которые могут модифицировать фосфат, холин и серин. И холин, и серин присоединяются к фосфатной группе в положении, обозначенном R, через гидроксильную группу, обозначенную зеленым цветом.

Структура молекулы фосфолипида

Фосфолипид представляет собой амфипатическую молекулу, что означает, что он имеет как гидрофобный, так и гидрофильный компонент.Одна молекула фосфолипида имеет фосфатную группу на одном конце, называемую «головой», и две расположенные бок о бок цепи жирных кислот, составляющие липидные «хвосты». Фосфатная группа заряжена отрицательно, что делает головку полярной и гидрофильной, или «водолюбивой». Таким образом, фосфатные головки притягиваются к молекулам воды в окружающей их среде.

Липидные хвосты, с другой стороны, незаряжены, неполярны и гидрофобны, или «боятся воды». Гидрофобная молекула отталкивается и отталкивается от воды.Некоторые липидные хвосты состоят из насыщенных жирных кислот, а некоторые содержат ненасыщенные жирные кислоты. Эта комбинация добавляет плавности хвостам, которые постоянно находятся в движении.

Фосфолипиды и биологические мембраны

Клеточная мембрана состоит из двух соседних слоев фосфолипидов, образующих бислой. Хвосты жирных кислот фосфолипидов обращены внутрь, от воды, тогда как фосфатные головки обращены к внешней водной стороне. Поскольку головки обращены наружу, один слой обращен внутрь клетки, а другой — наружу.Поскольку фосфатные группы полярны и гидрофильны, они притягиваются к воде во внутриклеточной жидкости.

Фосфолипидный бислой Фосфолипидный бислой состоит из двух соседних слоев фосфолипидов, расположенных хвост к хвосту. Гидрофобные хвосты связываются друг с другом, образуя внутреннюю часть мембраны. Полярные головки контактируют с жидкостью внутри и снаружи клетки.

Из-за химических и физических характеристик фосфолипидов липидный бислой действует как полупроницаемая мембрана; только липофильные растворенные вещества могут легко проходить через бислой фосфолипида.В результате на каждой стороне мембраны имеется два отдельных водных отсека. Это разделение необходимо для многих биологических функций, включая клеточную коммуникацию и метаболизм.

Мембранная текучесть

Плазматическая мембрана клетки содержит белки и другие липиды (например, холестерин) в составе фосфолипидного двойного слоя. Биологические мембраны остаются жидкими из-за ненасыщенных гидрофобных хвостов, которые не позволяют молекулам фосфолипидов собираться вместе и образовывать твердое тело.

Если каплю фосфолипидов поместить в воду, фосфолипиды спонтанно образуют структуру, известную как мицелла, с их гидрофильными головками, ориентированными к воде. Мицеллы представляют собой молекулы липидов, которые образуют сферическую форму в водном растворе. Образование мицелл является ответом на амфипатическую природу жирных кислот, что означает, что они содержат как гидрофильные, так и гидрофобные участки.

Мицеллы Пример мицелл в воде.

 

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией со всего Интернета.Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Фосфолипиды: определение, структура, функция | Biology Dictionary

Определение фосфолипидов

Фосфолипиды представляют собой молекулы липидов, которые являются основным компонентом клеточной мембраны. Липиды — это молекулы, включающие жиры, воски и некоторые витамины. Каждый фосфолипид состоит из двух жирных кислот, фосфатной группы и молекулы глицерина. Когда многие фосфолипиды выстраиваются в ряд, они образуют двойной слой, характерный для всех клеточных мембран.

Структура фосфолипида

Фосфолипид состоит из двух хвостов жирных кислот и головки фосфатной группы. Жирные кислоты представляют собой длинные цепи, которые в основном состоят из водорода и углерода, а фосфатные группы состоят из молекулы фосфора с четырьмя присоединенными молекулами кислорода. Эти два компонента фосфолипида связаны через третью молекулу, глицерин.

Фосфолипиды способны образовывать клеточные мембраны, потому что головная часть фосфатной группы является гидрофильной (любящей воду), а хвосты жирных кислот являются гидрофобными (ненавидящими воду).Благодаря этим свойствам они автоматически выстраиваются в воде по определенному образцу и образуют клеточные мембраны. Чтобы сформировать мембраны, фосфолипиды выстраиваются рядом друг с другом так, чтобы их головы находились снаружи клетки, а хвосты — внутри. Второй слой фосфолипидов также формируется с головками, обращенными внутрь клетки, и хвостами, обращенными наружу. Таким образом, образуется двойной слой с головками фосфатных групп снаружи и хвостами жирных кислот внутри. Этот двойной слой, называемый липидным бислоем, образует основную часть клеточной мембраны.Ядерная оболочка, мембрана, окружающая ядро ​​клетки, также состоит из фосфолипидов, образующих двойной липидный слой, как и мембрана митохондрий, части клетки, вырабатывающей энергию.

На этом рисунке изображен липидный бислой и структура фосфолипидов:

Функции фосфолипидов

Будучи компонентами мембран, фосфолипиды избирательно проницаемы (также называемые полупроницаемыми), что означает, что только определенные молекулы могут проходить через них к войти или выйти из клетки.Молекулы, растворяющиеся в жире, могут легко проходить сквозь него, а молекулы, растворяющиеся в воде, — нет. Кислород, углекислый газ и мочевина — это некоторые молекулы, которые могут легко проходить через клеточную мембрану. Большие молекулы, такие как глюкоза, или ионы, такие как натрий и калий, не могут легко проходить через них. Это помогает поддерживать правильную работу содержимого клетки и отделяет внутреннюю часть клетки от окружающей среды.

Фосфолипиды могут расщепляться в клетке и использоваться для получения энергии.Они также могут быть разделены на более мелкие молекулы, называемые хемокинами, которые регулируют различные виды активности в клетке, такие как производство определенных белков и миграция клеток в различные области тела. Кроме того, они находятся в таких областях, как легкие и суставы, где они помогают смазывать клетки.
В фармацевтике фосфолипиды используются как часть систем доставки лекарств, т. е. систем, которые помогают транспортировать лекарство по всему телу в ту область, на которую оно должно воздействовать.Они обладают высокой биодоступностью, что означает, что они легко усваиваются организмом. Валиум является примером лекарства, в котором используется система доставки лекарств на основе фосфолипидов.

В пищевой промышленности фосфолипиды могут выступать в качестве эмульгаторов, представляющих собой вещества, которые диспергируют капли масла в воде, так что масло и вода не образуют отдельных слоев. Например, яичные желтки содержат фосфолипиды и используются в майонезе, чтобы он не расслаивался. Фосфолипиды в высоких концентрациях содержатся во многих других источниках животного и растительного происхождения, таких как соя, подсолнечник, семена хлопка, кукуруза и даже коровий мозг.

  • Липид – класс молекул, который включает жиры, воски и некоторые витамины, среди прочих молекул.
  • Гидрофильный – молекула, которая «любит воду»; он притягивается к молекулам воды и обычно может растворяться в воде.
  • Гидрофобный – молекула, которая «ненавидит воду»; он не притягивается к воде, но обычно растворяется в маслах или жирах.
  • Липидный бислой – двойной слой фосфолипидов, из которого состоит клеточная мембрана и другие мембраны, такие как ядерная оболочка и внешняя оболочка митохондрий.

Тест

1. Что НЕ является компонентом фосфолипидов?
0 A. глицерин
глицерин
B. жирные кислоты
0 C. DEOXROXYRIBOSE
0 D. Phosphate Group

Ответ на вопрос # 1

C является правильным. Каждый фосфолипид состоит из головки фосфатной группы и двух хвостов жирных кислот, соединенных молекулой глицерина. Дезоксирибоза не входит в состав фосфолипидов; это 5-углеродный сахар, обнаруженный в ДНК.

2. Какая молекула гидрофобна?
A. Жирная кислота
B. Фосфатная группа
C. Глюкоза
D. Карбоксилатная группа

Ответ на 1 вопрос № 2 1 9 9.1 правильно Жирные кислоты гидрофобны; их не тянет к воде. Они являются частью фосфолипидов, которая остается внутри липидного двойного слоя, который естественным образом образуется, когда фосфолипиды находятся в водном растворе.

3.Какова функция фосфолипидов?
A. Является частью системы доставки лекарств в некоторых фармацевтических препаратах
B. Регулирует клеточную активность, такую ​​как миграция клеток
C. Формирует клеточную мембрану и мембраны других органелл в клетке
D. Все вышеперечисленное

Ответ на вопрос №3

D верно. Все эти функции в организме выполняют фосфолипиды.

Определение и примеры фосфолипидов — Biology Online Dictionary

Определение

сущ.
(2) Липид, состоящий из глицерина, связанного с двумя жирными кислотами, и фосфатной группы.

Подробнее

Обзор

Фосфолипиды представляют собой подгруппу липидов. Другими основными типами липидов являются жирные кислоты, сфинголипиды, стероловые липиды и преноловые липиды. Липиды представляют собой органические соединения, которые легко растворяются в неполярных растворителях (например, в эфире), но не в полярных растворителях (например, в воде).

Структура

Фосфолипид — это тип липида, который является важным компонентом многих биологических мембран, особенно липидного двойного слоя клеток.Это связано с тем, что фосфолипиды являются амфипатическими соединениями таким образом, что «голова» является гидрофильной, а липофильный «хвост» гидрофобной. «Хвост» обычно состоит из двух длинных цепочек жирных кислот. «Голова» состоит из глицерина и отрицательно заряженной фосфатной группы. Фосфатная группа присоединена к одному из трех атомов углерода основной цепи глицерина, тогда как оставшиеся два атома углерода связаны с двумя цепями жирных кислот (в основном насыщенная жирная кислота на С-1 и ненасыщенная жирная кислота на С-2).Кроме того, фосфат может быть связан с: водородом , холином , серином , этаноламином , инозитолом , и т.д. . Гидрофильный компонент определяет тип фосфолипида: фосфатидилхолин , фосфатидилхолин , фосфатидилсерин , фосфатидилэтаноламин , фосфатидилинозитол , Каждый из этих фосфолипидов проходит определенный путь биосинтеза.Фосфатидная кислота является наиболее фундаментальным из этих фосфолипидов, поскольку она служит предшественником многих фосфолипидов. Биосинтез фосфолипидов обычно начинается с Gro3P.
Будучи амфипатическими, фосфолипидные хвосты избегают взаимодействия с водой. Напротив, фосфолипидные головки могут взаимодействовать с водой. Таким образом, при помещении в воду или водный раствор фосфолипиды склонны к агрегации, ориентируя свои хвосты друг к другу. Таким образом, «головы» имеют тенденцию быть обращенными к воде или водному раствору.В результате фосфолипидный компонент биологических мембран обеспечивает характерный «липидный бислой». Хвосты фосфолипидов выстраиваются внутри, а головки фосфолипидов обращены с обеих сторон наружу. Фосфолипиды в биологических мембранах не могут слипаться благодаря присутствию стеролов (другая группа липидов).

Биологическое значение

Фосфолипиды представляют собой амфипатические соединения таким образом, что «голова» гидрофильна, а липофильный «хвост» гидрофобен.Это важно для формирования липидного двойного слоя биологических мембран. Фосфолипиды служат основным структурным компонентом большинства биологических мембран, т.е. клеточная мембрана. Фосфолипиды жизненно важны для функции клеточной мембраны. Будучи амфипатическими, их присутствие создает эффективный барьер, препятствующий проникновению всех молекул. Не все молекулы смогут проникнуть в клетку. Только те, которые достаточно малы (например, кислород и углекислый газ) и те, которые неполярны, могут проходить через бислой липидов.Другим молекулам (особенно полярным) потребуются переносчики или транспортные системы, чтобы проникнуть в клетку через клеточную мембрану.
Фосфолипиды также участвуют в метаболизме и передаче клеточных сигналов. Например, фосфатидилинозитол (4,5)-бисфосфат расщепляется на инозитолтрифосфат и диацилглицерин (под действием фермента фосфолипазы С ). Вместе они действуют как молекулы вторичного мессенджера, используемые для передачи сигнала в биологических клетках.

Дополнительный

Этимология

  • фосфор – » от фосфор + – липид » от греческого липос , жир.

вариант (ы)

  • phospholipide
  • (ы)

    производный термин (ы)

  • фосфолипидный бислой
  • фосфолипидов эфиры
  • фосфолипид-гидроперекись глутатионпероксидазы
  • фосфолипидный синдром
  • фосфолипид белка-переносчика
  • Далее чтение

    См. также


    © Biology Online. Контент предоставлен и модерируется Biology Online Editors


    Как фосфолипиды помогают удерживать клетку вместе

    Фосфолипиды относятся к семейству липидов биологических полимеров.Фосфолипид состоит из двух жирных кислот, глицериновой единицы, фосфатной группы и полярной молекулы. Область полярной головки в фосфатной группе молекулы является гидрофильной (притягивается к воде), а хвост жирной кислоты является гидрофобной (отталкивается водой). При помещении в воду фосфолипиды ориентируются в бислой, в котором неполярная хвостовая часть обращена к внутренней области бислоя. Область полярной головки обращена наружу и взаимодействует с жидкостью.

    Фосфолипиды являются основным компонентом клеточных мембран, которые заключают в себе цитоплазму и другое содержимое клетки.Фосфолипиды образуют липидный бислой, в котором их гидрофильные «головки» спонтанно располагаются лицом к водному цитозолю и внеклеточной жидкости, тогда как их гидрофобные «хвосты» обращены в сторону от цитозоля и внеклеточной жидкости. Липидный бислой является полупроницаемым, что позволяет только определенным молекулам диффундировать через мембрану для входа или выхода из клетки. Крупные органические молекулы, такие как нуклеиновые кислоты, углеводы и белки, не могут диффундировать через липидный бислой. Большим молекулам избирательно разрешается проникать в клетку через трансмембранные белки, пересекающие липидный бислой.

    Функция

    Фосфолипиды являются очень важными молекулами, поскольку они являются жизненно важным компонентом клеточных мембран. Они помогают клеточным мембранам и мембранам, окружающим органеллы, быть гибкими и не жесткими. Эта текучесть позволяет формировать везикулы, что позволяет веществам входить или выходить из клетки посредством эндоцитоза и экзоцитоза. Фосфолипиды также действуют как сайты связывания белков, которые связываются с клеточной мембраной. Фосфолипиды являются важными компонентами тканей и органов, включая мозг и сердце.Они необходимы для правильного функционирования нервной системы, пищеварительной системы и сердечно-сосудистой системы. Фосфолипиды используются в межклеточных коммуникациях, поскольку они участвуют в сигнальных механизмах, запускающих такие действия, как свертывание крови и апоптоз.

    Типы фосфолипидов

    Не все фосфолипиды одинаковы, поскольку они различаются по размеру, форме и химическому составу. Различные классы фосфолипидов определяются типом молекулы, которая связана с фосфатной группой.Типы фосфолипдов, которые участвуют в формировании клеточной мембраны, включают: фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин и фосфатидилинозитол.

    Фосфатидилхолин (ФХ)  является наиболее распространенным фосфолипидом в клеточных мембранах. Холин связан с фосфатной головкой молекулы. Холин в организме в основном образуется из ФХ-фосфолипидов. Холин является предшественником нейротрансмиттера ацетилхолина, который передает нервные импульсы в нервной системе.PC важен структурно для мембран, поскольку помогает поддерживать форму мембраны. Это также необходимо для правильного функционирования печени и усвоения липидов. Фосфолипиды ПК являются компонентами желчи, помогают переваривать жиры и способствуют доставке холестерина и других липидов в органы тела.

    Фосфатидилэтаноламин (ФЭ) имеет молекулу этаноламина, присоединенную к области фосфатной головки этого фосфолипида. Это второй по распространенности фосфолипид клеточной мембраны.Небольшой размер головной группы этой молекулы облегчает расположение белков внутри мембраны. Это также делает возможными процессы слияния мембран и почкования. Кроме того, ПЭ является важным компонентом митохондриальных мембран.

    Фосфатидилсерин (PS) содержит аминокислоту серин, связанную с областью фосфатной головки молекулы. Обычно он ограничен внутренней частью клеточной мембраны, обращенной к цитоплазме. Фосфолипиды PS играют важную роль в передаче сигналов клетками, поскольку их присутствие на поверхности внешней мембраны умирающих клеток сигнализирует макрофагам о необходимости их переваривания.ФС в тромбоцитах помогает в процессе свертывания крови.

    Фосфатидилинозитол реже встречается в клеточных мембранах, чем PC, PE или PS. Инозитол связан с фосфатной группой этого фосфолипида. Фосфатидилинозитол обнаружен во многих типах клеток и тканей, но особенно много его в головном мозге. Эти фосфолипиды важны для образования других молекул, которые участвуют в клеточной передаче сигналов и помогают связывать белки и углеводы с внешней клеточной мембраной.

    Ключевые выводы

    • Фосфолипиды состоят из ряда компонентов, включая две жирные кислоты, единицу глицерина, фосфатную группу и полярную молекулу. Полимерно фосфолипиды относятся к семейству липидов.
    • Полярная область (головка) фосфатной группы фосфолипида притягивается к воде. Хвост жирной кислоты отталкивается водой.
    • Фосфолипиды являются основным и жизненно важным компонентом клеточных мембран. Они образуют липидный бислой.
    • В липидном бислое гидрофильные головки обращены как к цитозолю, так и к внеклеточной жидкости.Гидрофобные хвосты обращены в сторону как от цитозоля, так и от внеклеточной жидкости.
    • Фосфолипиды различаются по размеру, форме и химическому составу. Тип молекулы, связанной с фосфатной группой фосфолипидов, определяет ее класс.
    • В формировании клеточной мембраны участвуют четыре основных типа фосфолипидов: фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин и фосфатидилинозитол.

    Источники

    • Келли, Карен и Рене Джейкобс.«Биосинтез фосфолипидов». Синтез растительных триацилглицеролов — Липидная библиотека AOCS , lipidlibrary.aocs.org/Biochemistry/content.cfm?ItemNumber=39191.

    Асимметрия ацильных цепей и полиненасыщенность фосфолипидов головного мозга облегчают везикуляцию мембраны без утечки

    Основные версии:

    Ваша рукопись будет пригодна для публикации в eLife, если вы сможете решить следующие довольно простые вопросы.

    1) Что произойдет, если полиненасыщенную цепь и насыщенную поменять местами? До сих пор вы считали, что полиненасыщенная цепь находится в положении sn2, а не sn1.Это можно обсудить дальше. Мы также оставляем вам возможность решить эту проблему с помощью моделирования. Это прекрасно дополнит работу.

    Это очень важный момент, для полного рассмотрения которого потребуются два подхода:

    Эксперименты. Мы связались с нашим поставщиком липидов (Avanti), потому что эти замененные липиды коммерчески недоступны. Для индивидуального синтеза их предложение следующее: «Стоимость одной полной серии, такой как 20: 4-18: 0 PC, PS и PE (50 мг каждого, минимальный заказ), составляет 12 000 долларов США.Отправка материала вам займет около 10 недель».

    Поскольку нам нужно проанализировать как минимум три серии, чтобы получить надежное заключение (18:1, 20:4 и 22:6), стоимость (36 000 $) будет слишком высокой для нашего бюджета. Кроме того, нам потребуется больше времени для выполнения биохимических измерений после получения липидов (в лучшем случае 3 или 4 дополнительных месяца), что серьезно отсрочит публикацию.

    Моделирование. Следуя вашему совету, мы провели все атомные и крупнозернистые симуляции (новый рисунок 6 — дополнение к рисунку 3).Во всех симуляциях атомов (т. е. на небольших участках плоской мембраны) мы наблюдали, что замененные липиды ведут себя совершенно так же, как и нормальные липиды (например, C20: 4-18: 0 по сравнению с 18: 0-20: 4). Например, различия в скорости вдоль оси z между полиненасыщенной ацильной цепью и насыщенной ацильной цепью сохранялись независимо от их положения в этерификации. В крупнозернистом моделировании мы также наблюдали, что мембраны, сделанные из sn1 -полиненасыщенных sn2 -насыщенных PL (например, 22:6-18:0 или 20:4-18:0), подвергаются делению легче, чем контрольные (18:1-18:0) мембраны, т.е.е. та же тенденция, что и на классических sn1 -насыщенных- sn2 -ненасыщенных мембранах. Удивительно, однако, что замена ацильных цепей облегчает деление мембраны (22:618:0 > 18:0-22:6). Это различие может быть связано с тем фактом, что профиль плотности ацильных цепей в замененных липидах менее сбалансирован, чем в природных липидах, что может сделать бислой менее стабильным. Однако мы не можем делать твердые заявления, потому что эти наблюдения основаны только на моделировании.

    В исправленном тексте мы используем новые симуляции, чтобы обогатить Обсуждение и предложить новые линии на будущее. По связанному с этим вопросу мы также упоминаем в том же абзаце, что будет полезно изучить другие факторы, связанные с асимметрией ацильных цепей. В головном мозге большая часть PE демонстрирует винилэфирную связь в положении sn1 вместо сложноэфирной связи. Эти виды, определенные как плазмалогены, упаковываются иначе, чем классические фосфолипиды, но никогда не изучались в контексте деформации мембран.

    2) Предоставьте более подробную информацию о моделировании МД: входные файлы параметров МД (.mdp для GROMACS) могут быть включены в дополнительную информацию, как для всеатомного, так и для крупнозернистого моделирования.

    Мы расширили раздел «Материалы и методы», а также дополнительную информацию, чтобы предоставить гораздо больше подробностей о моделировании МД. Файлы ввода параметров MD (.mdp) теперь доступны в качестве дополнительных файлов.

    3) Результаты анализа гашения дитионита следует обсудить более подробно (рис. 2С).Удивительно, что система быстро выходит на плато при значении ниже 100%, если мембрана пропускает дитионит, а не при 100%.

    Спасибо, что подняли этот вопрос. Мы согласны с тем, что анализ тушения NBD следует обсудить более подробно. Этот процесс зависит от нескольких факторов:

    — Размер липосомы. На небольших липосомах конические липиды, такие как C18:1-PE-NBD, имеют тенденцию быть обогащенными внутренним листком, потому что их собственная форма лучше соответствует выпуклой поверхности, чем вогнутой.Следовательно, амплитуда быстрой фазы (тушение PE-NBD, присутствующего на внешней створке) составляет < 50% (Kamal et al. (2009). Этот фактор обычно скромный и не должен играть роли в наших экспериментах, поскольку мы используем большие липосомы (экструзия 0,4 мкм). Обратите внимание, что выбор больших липосом был мотивирован тем, что мы хотели изучить проницаемость мембраны с теми же липосомами, которые использовались в экспериментах с динаминовой ГТФазой. Фактически, липосомы, используемые для тушения NBD эксперименты (рис. 2C) также использовались в экспериментах с ГТФазой (рис. 1B).Таким образом, мы можем честно сравнить эти два измерения.

    — Количество бислоев. Липосомы, экструдированные через большие поры (здесь 0,4 мкм), не являются идеально однослойными, в отличие от липосом, экструдированных через более мелкие поры (<50 нм). Поскольку инкапсулированные бислои недоступны для дитионита напрямую: этот эффект приводит к амплитуде тушения < 50% Kamal et al. (2009). Этот эффект, вероятно, применим и здесь: если мы экстраполируем в нулевое время кинетику тушения PE-NBD для липосом с фосфолипидами со смешанной ацильной цепью, которые явно плохо проницаемы (центральная панель рисунка 2C), мы получим значения чуть ниже 50% (e .грамм. 18:0-18:1). Для высокопроницаемых липосом (например, 22:6-22:6) неполное тушение за время 350 с, вероятно, возникает из-за того, что дитиониту требуется больше времени, чтобы пройти через N бислоев, чем через один, отсюда и этот очевидный эффект неполного тушения. . Обратите внимание, однако, что в момент времени 350 с сигнал не является идеально ровным и что гашение все еще медленно увеличивается.

    — Заряд липосом (см. Zeng et al., 1998. Авторы этой статьи показывают, что отрицательно заряженный липид может противодействовать проницаемости мембраны; изменение полярной головки (PC > PS) при сохранении постоянной ацильной цепи вызывает сильное снижение проницаемости мембраны. к ион.Этот фактор, безусловно, имеет значение, потому что наши липосомы содержат часть заряженных липидов. Однако все препараты липосом имеют одинаковый состав по полярной головке; таким образом, этот эффект должен быть довольно постоянным.

    — Липидный триггер. Этот фактор был тщательно проанализирован Zeng et al., 1998. Авторы используют протокол, в котором внешний PE-NBD сначала гасится дитионитом в течение нескольких секунд, затем избыток дитионита немедленно отделяется с помощью этапа гель-фильтрации.Липосомы оставляют в буфере на заданное время. Затем снова добавляют дитионит, чтобы исследовать фракцию PE-NBD, которая резко изменилась во время инкубации. Эти эксперименты показывают большое влияние полиненасыщенности липидов и симметрии по сравнению с асимметрией, а также то, что переключение происходит намного медленнее, чем проникновение дитионита (временная шкала часов по сравнению с минутами). Эти исследования проводились на липосомах с гораздо более простым липидным составом (как правило, один класс липидов), с липосомами меньшего размера и с более ограниченным набором полиненасыщенных видов.

    Это длинное введение говорит о том, что если мы не овладеем всеми действующими факторами в экспериментах, показанных на рисунке 2C, второй пункт этого списка (многослойность), вероятно, будет отвечать за отсутствие полного тушения. В исправленном тексте мы теперь пишем:

    «Обратите внимание, что липосомы, использованные в экспериментах с дитионитом, были такими же, как и в экспериментах с динамином (см. Рисунок 1B), чтобы можно было провести прямое сравнение между двумя анализами. […] Несмотря на эти ограничения, эти эксперименты показывают, что наличие двух полиненасыщенных ацильных цепей в фосфолипидах сильно снижает непроницаемость мембран для ионов.

    https://doi.org/10.7554/eLife.34394.025

    Что такое фосфолипиды и почему вас это должно волновать?

    Фосфолипиды являются естественными составными частями клеток. Они являются структурными компонентами мембран клеточной поверхности и мембран внутри клеток, поскольку помогают поддерживать их прочность, гибкость и целостность.

     

    Некоторые называют фосфолипиды «молекулой жизни», так как без них мы бы страдали от критической клеточной дисфункции и, как следствие, огромных последствий для здоровья.

     

    Помимо того, что фосфолипиды являются структурными компонентами ваших клеток, они также несут ответственность за перенос длинноцепочечных омега-3 эйкозапентаеновой кислоты (ЭПК) и докозагексаеновой кислоты (ДГК) в клеточные мембраны. Это ингредиенты, которые обеспечивают гибкость клетки и путешествуют по вашему телу, чтобы принести пользу различным тканям и органам.

    Подробнее: Польза для здоровья

    Фосфолипиды и Омега-3

    омега-3 оказались столь же важными, и недавние исследования показали, что относительный дефицит может увеличить риск сердечного приступа почти в 10 раз у людей с самым низким уровнем.Итак, где вы можете найти как фосфолипиды, так и омега-3? Только в нескольких местах: жирная рыба, такая как атлантический лосось и сельдь, и масло криля.


    В диком атлантическом лососе омега-3 содержатся в виде смеси фосфолипидов и триглицеридов. То же самое относится и к маслу криля.

    Посмотрите это видео ниже, чтобы узнать больше о преимуществах фосфолипидов масла криля:

     

     


    В масле криля, например, большая часть омега-3 ЭПК и ДГК связана с фосфолипидами.Напротив, другие жиры омега-3 из морского масла содержат ЭПК и ДГК, связанные с триглицеридами — формой жиров, которую организм использует для получения энергии, — формой, которая также откладывается в виде жира для будущих энергетических потребностей.

     

     

    Фосфолипиды в сравнении с триглицеридами

    Физические характеристики триглицеридов отличаются от фосфолипидов, и это влияет на их переносимость организмом. Одно явное отличие состоит в том, что триглицериды не рассеиваются и имеют тенденцию плавать поверх жидкостей желудка, что может привести к рыбным отрыжкам, часто связанным с добавками рыбьего жира.


    С другой стороны, фосфолипиды омега-3 диспергируются в воде и легко смешиваются с жидкостями желудка, поэтому при приеме добавок с маслом криля не возникает рыбного послевкусия.

     

    Видео: посмотрите «Разница между рыбьим жиром и маслом криля», чтобы узнать больше.


    В приведенном выше видеопримере хорошо видна эта разница.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.