Гликолиз УДФ-глюкуроновая ГЛ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ЧИТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

Л.П.НИКИТИНА, Н.В.СОЛОВЬЕВА,

П.Б.ЦЫДЕНДАМБАЕВ

БИОХИМИЯ ПЕЧЕНИ

В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ

Учебное пособие для преподавателей и студентов медицинских вузов, врачей, интернов, клинических ординаторов

ЧИТА 2004

УДК 616.36: 612.015: 616 - 071

ББК 54.13

Авторы:

Никитина Лариса Петровна – профессор кафедры биохимии ЧГМА

Соловьева Наталья Владимировна – доцент кафедры биохимии ЧГМА, к.м.н.

Цыдендамбаев Пурбо Будажапович -ассистент кафедры биохимии ЧГМА, к.м.н.

Рецензенты:

Алексенко Юрий Иванович – заведующий кафедрой внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов ЧГМА, доцент, к.м.н.

Примак Татьяна Дмитриевна – заведующая кафедрой микробиологии ЧГМА, доцент, к.м.н.

Учебное пособие утверждено цикловой методической комиссией медико-биологических дисциплин ЧГМА (протокол № 4 от 13.11.2003), цикловой методической комиссией кафедр терапевтического профиля ЧГМА (протокол № 3 от 11.12.2003) и центральным методическим координационным Советом ЧГМА (протокол № 3 от 22.12.2003).

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений……………………………………………..
Введение ……………………………………………………..
1.Строение печени………………………………………………
2.Функции печени……………………………………………….
2.1.Участие печени в углеводном обмене…………………...
2.2.Роль печени в метаболизме липидов…………………….
2.3.Печень и обмен азотсодержащих соединений………….
2.4.Роль печени в судьбе витаминов…………………………
2.5.Функции печени в минеральном обмене………………..
2.6.Значение печени в регуляции гормонального статуса…
2.7.Биотрансформационная функция печени………………..
3.Лабораторная диагностика заболеваний печени……………
4.Основные клинико-лабораторные синдромы при поражениях печени……………………………………………
4.1.Синдром цитолиза………………………………………..
4.2.Синдром холестаза……………………………………….
4.3.Синдром гепатодепрессии……………………………….
4.4.Синдром воспаления……………………………………..
4.5.Синдром шунтирования печени…………………………
4.6.Синдром регенерации и опухолевого роста……………
Заключение……………………………………………………...
Cписок литературы……………………………………………..

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Алкоголь-ДГ – алкоголь-дегидрогеназа

АлАТ – аланинаминотрансфераза

АсАТ – аспартатаминотрансфераза

АТФ – аденозинтрифосфат

БАВ – биологически активные вещества

ВЖК – высшие жирные кислоты

ГАГ - гликозамингликаны

ГБДГ – α-гидроксибутиратдегидрогеназа

ГГТП – γ-глутамилтранспептидаза

ГЛ - гликолипиды

ГлДГ – глутаматдегидрогеназа

ГНГ - глюконеогенез

ГПО – глутатионпероксидаза

Г-6-Ф – глюкозо-6-фосфат

ДАГ - диацилглицерол

ДГ – дегидрогеназа

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота

КоА – коэнзим ацилирования

ЛАП – лейцинаминопептидаза

ЛГ – липогликаны

ЛДГ – лактатдегидрогеназа

ЛП - липопротеины

ЛПВП – липопротеины высокой плотности

ЛПЛ - липопротеинлипаза

ЛПНП – липопротеины низкой плотности

ЛПОВП – липопротеины очень высокой плотности

ЛПОНП – липопротеины очень низкой плотности

ЛХАТ – лецитин-холестерол-ацилтрансфераза

МАГ - моноацилглицерол

м-АсАТ – аспартатаминотрансфераза, содержащаяся в митохондриях

НАД⁺ - никотинамидадениндинуклеотид (окисленная форма)

НАДН+Н⁺ - никотинамидадениндинуклеотид (восстановленная форма)

НАД⁺Ф – никотинамидадениндинуклеотидфосфат (окисленная форма)

НАДФН+Н⁺ - никотинамидадениндинуклеотидфосфат (восстановленная форма)

ОВГ – острый вирусный гепатит

ОА – оксалоацетат

ПБЦ – первичный билиарный цирроз

ПВК – пировиноградная кислота

ПГ – протеогликаны

ПФП – пентозофосфатный путь окисления глюкозы

РНК – рибонуклеиновая кислота

РЭС – ретикулоэндотелиальная система

СДГ – сорбитолдегидрогеназа

ТАГ - триацилглицерол

ТГФК – тетрагидрофолиевая кислота

ТТГ – тиротропный гормон

УДФ – уридилдифосфат

УДФГК – уридилдифосфо-глюкуроновая кислота

ФАФС – фосфоаденозил-фосфосульфат

ФДФА - фруктозодифосфатальдолаза

ФЛ – фосфолипиды

Фн – фосфат неорганический

Ф-1-ФА – фруктозо-1-фосфатальдолаза

ХАГ – хронический активный гепатит

ХС - холестерол

ХЭ – холинэстераза

ц-АсАТ – аспартатаминотрансфераза, растворимая в цитозоле

ЦП – цирроз печени

ЦТК – цикл трикарбоновых кислот

ЩФ – щелочная фосфатаза

ЭТЦ – электронно-транспортная цепь

Ag - антиген

Ab - антитело

SAM – S-аденозил-метионин

ВВЕДЕНИЕ

Прометей – сын титана Иапета и океаниды Климены добыл у богов огонь и подарил его людям. Обиженные боги наказали Прометея. К нему, прикованному к одной из вершин Кавказа, ежедневно прилетал орёл и выклёвывал печень, но чудо – она вновь вырастала.

Сказка – ложь, но в ней намёк. Известный латышский гепатолог Блюгер писал, что крысам 12 раз удаляли пол-печени и она каждый раз регенерировала, что свидетельствует не только о высокой восстанавливающей способности органа (при поражении 20-30% исходные масса и функции восстанавливаются в течение одного месяца), но и о его жизненной необходимости. С другой же стороны, удельный вес болезней печени в общей структуре заболеваемости, нетрудоспособности и смертности довольно значителен. Более 300 миллионов населения планеты страдает хроническим гепатитом, ежегодно несколько миллионов человек заражаются острым вирусным гепатитом. Увеличивается число пациентов с хроническими поражениями печени. Всё это обусловлено распространением ВИЧ-инфекции, наркомании и алкоголизма, в том числе и в России. По росту заболеваемости в последнее время наша страна занимает лидирующую позицию в мире, причем случаев гепатита В и С гораздо больше, чем А. Около 10% при этом остаются нерасшифрованными. Больше всего выявляется гепатита В из числа сотрудников клинико-диагностических лабораторий.

1. СТРОЕНИЕ ПЕЧЕНИ

Это единственный орган, который получает кровь из двух разных источников: arteria hepaticae, vena portae (рис.1).

Состоит из более 300 биллионов клеток, в основном гепатоцитов, которые располагаясь радиально, образуют структурно-функциональные элементы - шестигранные дольки (более 500 тысяч миниатюрных печеней) (рис.2). Каждый гепатоцит имеет два полюса – одним обращен к крови, другим - к жёлчи. Для выполнения своих функций каждая такая клетка содержит до 200 митохондрий, четверть клеток имеет два ядра, а также 1-2 ядрышка, лизосомы, пероксисомы. Эпителий жёлчных протоков образован холангиоцитами. Пространства ограничены эндотелиальными клетками. Около них локализуются клетки Купфера – мононуклеарные фагоциты. Кроме того, выделены жиронакапливающие клетки (липоциты, клетки Ито) – непременные участники развития фиброза, цирроза.

Химический состав печени: Н₂О – 70-75%, белки – 12-24%,

углеводы (в основном гликоген) – 2-8%,

липиды – 2-6%, (в основном жиры – 1,5-2%,

холестерин – 0,3-0,5%),

железо – до 0,02 %.

2. ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ

Печень – центральный орган химического гомеостаза, где чрезвычайно интенсивно протекают все обменные процессы и где они тесно переплетаются между собой (табл.1). В настоящее время считают, что клетки органа выполняют более 500 функций. Это одновременно и экзо-, и эндокринная железа.

Для облегчения освещения отдельных звеньев биологической роли печени схематически можно выделить следующие основные функции:

Таблица 1. Компартментализация метаболических путей и

некоторых важных энзимов в гепатоците

Цитозоль	Гликолиз; многие реакции глюконеогенеза; ПФП; синтез ВЖК; активация аминокислот; синтез гликогена; гликогенолиз; большинство реакций синтеза мочевины; сорбитол-ДГ, АсАТ (2/3 активности), АлАТ, лейцинаминопептидаза
Цитолемма	Энергозависимые транспортные системы
Лизосомы	Гидролазы (рибонуклеаза, кислая фосфатаза, α-гликозидаза, РНК-аза, ДНК-аза и др.)
Ядро	Репликация ДНК; транскрипция многих видов РНК, синтез некоторых ядерных белков
Ядрышко	Синтез рРНК
Митохондрии	ЦТК, ЭТЦ, окислительное фосфорилирование, окисление ВЖК; синтез кетоновых тел, начало и окончание синтеза гема; катаболизм аминокислот /ГлДГ, АсАТ (1/3 активности)/; отдельные реакции синтеза мочевины
Рибосомы	Трансляция полипептидов (плазменных белков, факторов свёртывания, ЛХАТ, холинэстеразы)
Эндоплазматичес- кий ретикулум	Синтез липидов, стероидов; конъюгирование; дефосфорилирование (глюкозо-6-фосфатаза)
Микросомы	Микросомальное окисление, в первую очередь – ксенобиотиков
Пероксисомы	Оксидаза уратов, оксидаза Д-аминокислот, каталаза, лактатоксидаза

2.1. УЧАСТИЕ ПЕЧЕНИ В УГЛЕВОДНОМ ОБМЕНЕ

1.Этот орган служит «диспетчером» для всосавшихся и доставленных по воротной вене простых углеводов. В зависимости от природы, их содержания в общем кровотоке, потребностей организма дальнейшая судьба моносахаридов различна.

2.Часть их отправится в печёночную вену, чтобы поддержать гомеостаз, в первую очередь, глюкозы крови и обеспечить нужды органов. Часть печень использует для собственных нужд. Оставшиеся моносахариды будут депонироваться или в виде гликогена (его накопление ограничено из-за солидной молекулярной массы), или же в виде нейтральных жиров.

В гепатоцитах интенсивно протекает метаболизм глюкозы. Поступившие с пищей моносахариды (галактоза, манноза, фруктоза и др.) только в печени с помощью специфических ферментных систем преобразуются в глюкозо-6-фосфат (лишь в такой форме глюкоза используется клетками). Всего в двух органах (печени, в меньшей степени, в почках) регистрируется активность энзимов глюконеогенеза – процесса, осуществляющего синтез глюкозы из продуктов неуглеводного происхождения (аминокислот, пирувата, лактата, глицерина и др.). Печень – единственный орган, где лактатдегидрогеназа (ЛДГ) работает в прямой реакции:

НАД⁺ НАДН + Н⁺

Лактат Пируват

Образовавшаяся пировиноградная кислота служит ключевым субстратом в глюконеогенезе.

3.Печень является основным депо гликогена. В гепатоцитах он синтезируется из глюкозо-6-фосфата (Г-6-Ф), УДФ-глюкозы, предшественниками которых могут быть глюкоза, галактоза, фруктоза и другие моносахариды, глицерин, альфа-кетокислоты, аминокислоты (аланин, аспартат, глутамат и другие, называемые гликогенными). Скорость распада гликогена (гликогенолиза) определяется активностью фосфорилазы, которая регулируется различными гормонами и их посредниками – циклическими нуклеотидами.

4.Только в печени и почках обнаруживается глюкозо-6-фосфатаза (схема 1) – фермент, катализирующий следующий гидролиз:

Н₂О Ф_н