Роль печени в обмене белков

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ОБМЕНЕ БЕЛКОВ

Печень играет ключевую роль в обмене белков. В этом направлении она выполняет следующие основные функции: синтез специфических белков плазмы; образование мочевины и мочевой кислоты; синтез холина и креатина; трансаминирование и дезаминирование аминокислот, что весьма важно для взаимных превращений аминокислот, а также для процесса глюконеогенеза и образования кетоновых тел. Все альбумины плазмы, 75 — 90% a-глобулинов и 50% b-глобулинов синтезируются гепатоцитами. Лишь g-глобулины продуцируются не гепатоцитами, а звездчатыми ретикулоэндотелиоцитами печени (клетками Купфера). Следует, однако, подчеркнуть, что в большинстве своём g-глобулины образуются вообще вне печени.

Печень является единственным органом, где синтезируются такие важные для организма белки, как протромбин, фибриноген, проконвертин и проакцелерин. Нарушение синтеза ряда белковых факторов системы свертывания крови при тяжелых заболеваниях печени может приводить к геморрагическим явлениям.

Одной из существенных особенностей обмена веществ на ранних этапах онтогенеза является синтез эмбриоспецифических белковтипа фетопротеинов. Печень плода осуществляет синтез фетопротеинов. У детей с низкой массой тела при рождении содержание a-фетопротеина повышено тем в большей степени, чем ниже масса тела. В процессе роста уровень a-фетопротеина в плазме снижается примерно в 600 раз.

При заболеваниях печени определение фракционного состава белков плазмы (или сыворотки) крови нередко представляет интерес как в диагностическом, так и в прогностическом плане. Известно, что патологический процесс в гепатоцитах резко снижает их синтетические возможности; в результате содержание альбумина в плазме крови резко падает, что может привести к снижению онкотического давления плазмы крови, развитию отеков, а затем асцита. Отмечено, что при циррозах печени, протекающих с явлениями асцита, содержание альбуминов в сыворотке крови на 20 % ниже, чем при циррозах без асцита.

При поражениях печени нарушается процесс дезаминирования аминокислот, что приводит к увеличению их концентрации в крови и моче. Так, если в норме содержание азота аминокислот в сыворотке крови составляет примерно 2,9-4,3 ммоль/л, то при тяжелых заболеваниях печени (атрофические процессы) эта величина возрастает до 21 ммоль/л, что обусловливает выраженную аминоацидурию. К примеру, при острой атрофии печени содержание тирозина в суточной моче может достигать 2 г (при норме 0,02 — 0,05 г/сут).

Дезаминирование аминокислот сопровождается образованием аммиака, являющегося клеточным ядом. Последний обезвреживается путем синтеза мочевины. Этот процесс имеет место почти исключительно в печени; мочевинообразование является одной из самых важных её функций.

При заболевании печени, когда количество АТФ в гепатоцитах уменьшено, синтез мочевины нарушается. Показательно в этих случаях определение в сыворотке отношения азота мочевины к аминоазоту. В норме это отношение равно 2: 1, а при тяжелом поражении печени оно становится равным 1:1.

У детей раннего возраста наиболее активно протекает процесс биосинтеза глутамина, он является основным путем обезвреживания аммиака. Это, возможно, связано с повышенной потребностью растущего организма в азоте, а также недостаточной активностью ферментов печени, ответственных за синтез мочевины.

Кроме дезаминирования, аминокислоты подвергаются в печени переаминированию. Процесс переаминирования (трансаминирования) не является специфическим для печени, он происходит и в других органах, но в печени интенсивность этих ферментативных реакций весьма значительна. В крови повышение активности трансаминаз (АЛТ - аланинаминотрансферазы, АСТ - аспартатаминотрансферазы) наблюдается при различных деструктивных изменениях, например при инфарктах миокарда и при гепатитах. Очень важна специфичность данной энзимодиагностики: с помощью этих ферментативных реакций можно с высокой степенью достоверности судить о поражении указанных органов. При некротических изменениях в сердечной мышце в крови резко повышается активность АСТ, в то время как при гепатите отмечается возрастание активности АЛТ. Причем весьма важным является то, что определение активности трансаминаз позволяет обнаружить патологию печени ещё в дожелтушный период.

Не менее ценным для органоспецифической энзимодиагностики поражения печени имеют исследования изоферментного спектра лактатдегидрогеназы (ЛДГ) сыворотки крови: так, увеличение активности пятой фракции ЛДГ (ЛДГ-5) в изоэнзимном спектре с достоверностью свидетельствует о деструктивных процессах в печеночной ткани, а нарастание активности ЛДГ-1 – о повреждении миокарда. Но существуют различия и в субклеточном распределении изоферментов ЛДГ, которое зависит от специфичности функций органелл клетки. Так, митохондрии гепатоцитов, где, в основном, происходят энергетические процессы в печени и высок уровень кислорода, богаты ЛДГ-1 и ЛДГ-2, тогда как ЛДГ-4, ЛДГ-5, в основном, сосредоточены в цитоплазматической фракции гепатоцитов.

Большая часть мочевой кислоты также образуется в печени, где много фермента ксантиноксидазы, при участии которого оксипурины (гипоксантин и ксантин) превращаются в мочевую кислоту. Важна роль печени и в синтезе креатина. Синтезированный в печени креатин с током крови поступает в мышечную ткань; здесь креатин, фосфорилируясь, превращается в креатинфосфат, а последний далее преобразуется в креатинин. 

  Необходимо подчеркнуть роль метионина, способного участвовать в процессах переметилирования, в результате которых синтезируется холин. При поражении печеночной паренхимы количество АТФ в печеночных клетках резко снижается, и процессы переметилирования нарушаются. В этих случаях активирование метионина может быть в какой-то мере нормализовано введением витамина В-12. Хотя использование метионина в процессах переметилирования при поражении печеночных клеток затруднено, тем не менее введение метионина пациентам с заболеваниями печени оказывает лечебный эффект. Это объясняется тем, что введенный метионин используется в организме в качестве источника добавочного количества сульфатных радикалов, участвующих в детоксикационных реакциях.