органических компонентов белкового и углеводного обмена. Однако для очень сильно специализированных клеток, например нейронов мозга и ряда других, холестерин, синтезируемый в печени, доставляется кровью в готовом виде. Холестерин нерастворим в воде, и его циркуляция через кровь осуществляется особыми липопротеиновыми носителями сферической формы – хиломикронами. Молекулы холестерина находятся внутри такого микрошарика в жировом растворе в смеси с токоферолом, или витамином Е. Шарик- хиломикрон имеет оболочку, состоящую из белков и лецитина. На поверхности клеток, например нейронов, есть особые белки-рецепторы, которые, взаимодействуя с поверхностной белковой молекулой хиломикрона, включают особый процесс поглощения всего хиломикрона клеткой – эндоцитоз. Все такие процессы происходят динамически, как самообновление. Хиломикроны, образуемые в печени, доставляются к клеткам других тканей; хиломикроны, которые возникают в клетках этих тканей, удаляются из них путем экзоцитоза и поступают в кровь. Согласно современным теориям, хиломикроны, которые образуются в печени и усваиваются в тканях посредством эндоцитоза, являются более крупными (от 400 до 450 ангстрем), тогда как хиломикроны, которые образуются в других тканях для экзоцитоза, имеют значительно меньшие размеры (от 200 до 240 ангстрем). Позднее были обнаружены еще более мелкие хиломикроны (100 – 125 ангстрем). Самые крупные хиломикроны принято называть липопротеинами с очень низкой плотностью (VLDL), хиломикроны среднего размера – липопротеинами с низкой плотностью (LDL) и мелкие частицы – липопротеинами с высокой плотностью (HDL). Каждая частица LDL содержит от 1 000 до 1 500 молекул холестерина. Предположения о том, что уровень холестерина в крови коррелирует с риском развития атеросклероза, первоначально строились на зависимости частоты сердечно-сосудистых болезней от характера диеты. Однако существование такой зависимости было подвергнуто достаточно убедительной критике. Нужны были прямые доказательства. Одним из таких доказательств считалось то, что холестерин действительно содержится в атеросклеротических бляшках внутри артерий. Происхождение этого холестерина связывали прежде всего с крупными хиломикронами. В крупных хиломикронах отношение внутреннего объема к поверхности липидно-белковой оболочки значительно выше, чем в мелких. Это простая геометрия. При наличии турбулентности в крови, вызываемой сокращениями сердечной мышцы, крупные хиломикроны лопаются под давлением легче, чем мелкие. Находящийся в них холестерин, как нерастворимое в воде вещество, оседает на внутренней поверхности стенок артерий. Этот процесс происходит в незначительном объеме постоянно. Организм и человека, и животных к этому приспособился. Лимфоциты и макрофаги в крови постоянно очищают стенки сосудов от холестерина и нерастворимых в воде жиров (триглицеридов). Однако одна из теорий возникновения атеросклероза предполагает, что холестериновые частицы на поверхности стенок сосудов являются начальной стадией развития атеросклеротической бляшки. Эта теория не очень убедительна, и она всего лишь одна из многих. Непонятно, например, почему в таком случае атеросклероз развивается лишь в пожилом возрасте и при этом не у всех. Атеросклероз может развиваться и у людей с низким уровнем холестерина. Тем не менее возникло предположение, что особо опасен для сердечно-сосудистой системы лишь холестерин в крупных хиломикронах, VLDL. Менее опасен LDL, тогда как холестерин из мелких хиломикронов, HDL, вообще не является фактором риска атеросклероза. Для простых людей, не понимающих тонкостей физиологии, холестерин из VLDL и LDL был обозначен как «плохой», тогда как холестерин из мелких липопротеиновых частиц HDL назвали «хорошим». Предполагалось также, что крупные хиломикроны с липопротеинами низкой плотности образуются в печени для доставки их к тканям, тогда как мелкие хиломикроны образуются в других тканях и переносятся к печени, которая перерабатывает их в желчные кислоты и удаляет из организма. Главный вывод этой теории состоял в том, что вредит здоровью высокое содержание VLDL и LDL, а высокое содержание HDL, наоборот, является полезным. Поэтому рекомендовано было снижать уровень только «плохого» холестерина. В связи с этим определение общего холестерина в крови теряло смысл. В США перешли на дифференцированный анализ «хорошего» и «плохого» холестерина, что требует более сложной и дорогой аппаратуры. Тем не менее определение этих фракций стало практически обязательным для всех граждан старше 20 лет. В Великобритании больницы и поликлиники национального здравоохранения продолжают определять уровень лишь общего холестерина. В действительности существует не три, а значительно больше разновидностей хиломикронов по размерам с многочисленными переходными формами.
Холестериновые болезни
Нобелевская премия по медицине 1985 г. была присуждена двум американским ученым – Майклу Брауну (Michael Brown) и Джозефу Голдштейну (Joseph Goldstein) «за открытие природы регулирования метаболизма холестерина у человека». Эти ученые, работавшие в Техасском университете в Далласе, изучали, в основном в 1970-х годах, генетический контроль поступления холестерина из крови в клетки путем эндоцитоза. Именно они открыли существование белков-рецепторов на поверхности клеток, к которым прикрепляется липидно-холестериновый хиломикрон. Разные типы хиломикронов специфически связываются с определенными типами клеток. Если клетки уже получили нужное количество холестерина, рецепторы на их поверхности временно отключаются. Все эти процессы достаточно сложны, и в них принимают участие многие дополнительные системы. Существует очень редкая аномалия, при которой у человека дефективны гены, регулирующие синтез рецепторов холестерина. Если у новорожденного в геноме оказалось два таких дефективных гена, один от матери, другой от отца, то есть возникла гомозиготность по данной аномалии, то ткани новорожденного, которым требуется холестерин, образуемый в печени, не обладают способностью к его эндомитозу, то есть к поглощению. Эта генетическая болезнь неизлечима, человек умирает, не достигнув 20 лет, частично от отложений холестерина в разных органах и в артериях и частично от функциональных расстройств. Значительно чаще встречаются случаи гетерозиготности такой аномалии, когда от одного из родителей ребенок получает нормальный ген, регулирующий синтез рецепторов холестерина, а от другого – дефективный. В этом случае в оболочках клеток не хватает рецепторов, чтобы связывать и втягивать в клетки эндоцитозом все те холестериновые хиломикроны, которые образуются в печени. В циркуляции возникает избыток холестерина, триглицеридов, лецитина и других компонентов хиломикронов. Соответственно большая часть крупных хиломикронов лопается в артериях и выделяемые в кровоток триглицериды и холестерин не успевают «счищаться» макрофагами и лимфоцитами, что ведет к раннему развитию атеросклероза, общего ожирения, болезням сердца и к другим аномалиям. Эта генетическая болезнь получила название
Холестерин в диете и холестерин в крови. Отсутствие прямой связи
В 1970-х и в 1980-х годах выходило множество книг с диетами, которые, по утверждениям авторов, обеспечивали снижение уровня холестерина в крови. Наиболее знаменитым был бестселлер Роберта Ковальского «8-недельное холестериновое лечение. Как снизить холестерин в крови на 40% без лекарств» [12]. Эта книга, изданная в 1987 г., продержалась в списке бестселлеров 115 недель, побив все прежние рекорды. Ее переиздавали много раз. Автор сам страдал от гиперхолестеринемии, которую унаследовал от отца. К 40 годам он перенес два инфаркта и две операции по замещению артерий. Не будучи врачом, он сам разработал для себя и рекомендовал другим жесточайшую низкохолестериновую диету, исключавшую яйца, масло, сыр и многие другие животные продукты. Бекона, по его словам, «следует избегать как отравы», а в яйцах использовать только белок. В результате он снизил свой общий холестерин с 284 мг на децилитр крови до 169. Однако, соблюдая диету, Ковальский одновременно принимал большое количество никотиновой кислоты, или ниацина – витамина В3, дефицит которого ведет к
