Медицинская карта
Плохой врач лечит болезнь, хороший - причину болезни.

Как развивается атеросклероз

2019-01-23 05:40:27
Как развивается атеросклероз

По данным Всемирной организации здравоохранения, во всем мире увеличивается смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе от ишемической болезни сердца (ИБС). Одной из ее основных причин является атеросклероз - длительно, хронически протекающее заболевание артерий, которое поражает прежде всего их внутренний слой - интиму. Она состоит из эндотелиальных клеток, базальной и внутренней мембран, а также высокомолекулярных соединительнотканых элементов - коллагена и эластина.

Для нормального обмена, а следовательно. и жизни каждой клетки организма, в том числе клеток сосудов, необходимо, чтобы хорошо функционировали их мембраны, через которые из плазмы крови проникают питательные и строительные материалы. Мембрана - это двухслойные белковолипидные пленки, образующие внешнюю оболочку всех клеток, а также оболочки и каркасы внутриклеточных структур - органелл. В состав мембран наряду с белками и углеводами входят жиры - липиды, а именно фосфолипиды и холестерин. Двухслойные, четко организованные структуры из этих веществ определяют физикохимические свойства, и в частности жидкостность биологических мембран; от этих свойств зависит в значительной степени их транспортная функция.

Для построения мембран холестерин и фосфолипиды доставляются (в основном с током крови) в виде сложных комплексов из жиров и белков - липопротеидов. Одни из них - бета-липопротеиды доставляют холестерин в мембраны, другие - альфа-липопротеиды снимают с мембран избыток холестерина. Таким образом в норме в мембранах обеспечивается постоянное соотношение между холестерином и фосфолипидами, что является главным условием для проникновения в клетки необходимых для их жизнедеятельности ряда гормонов, микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот, а также для активации встроенных в мембраны ферментов.

В модельных экспериментах с искусственными двухслойными мембранами было установлено, что избыточные количества холестерина изменяют их физико-химические свойства. Эти данные позволили сформулировать одну из наиболее распространенных гипотез развития атеросклероза. Суть ее в том, что с накоплением избытка холестерина в мембранах клеток интимы меняется активность встроенных в них ферментов, а затем обмен веществ и нормальное функционирование этих клеток. Они начинают усиленно делиться; их разрастание - пролиферация приводит к утолщению интимы и соответственно к сужению просвета сосудов.

Но как холестерин проникает в клетки?

Для ответа на этот вопрос были проведены эксперименты с культурами гладкомышечных клеток сосудистой стенки, к которым добавляли бета- и альфа-липопротеиды. Оказалось, что первые увеличивали, а вторые снижали количество холестерина в клетках. При этом его уровень снижался в бета- и увеличивался в альфа-липопротеидах. Эти исследования показали, что как в модельных системах, так и в культуре клеток, выстилающих сосудистую стенку, содержание холестерина меняется именно при взаимодействии с липопротеидами плазмы крови.

Происходит ли так же в живом организме?

Сегодня на этот вопрос можно ответить утвердительно. Принципиальная возможность проникновения через сосудистую стенку липопротеидов была показана в лаборатории ленинградского Института экспериментальной медицины, которой руководит академик  А. И. Климов. В той же лаборатории был проведен еще один весьма показательный эксперимент.

Одну группу кроликов усиленно «откармливали» холестерином. Это привело к развитию у них атеросклероза. Из плазмы крови животных выделили бета-липопротеиды (которые, напомню, способствуют накоплению холестерина в клетках), затем ввели их внутривенно другой группе кроликов, получавших ранее обычное питание. В результате и у них развился атеросклероз аорты, коронарных артерий и артерий мозга. Это происходит в связи с тем, что, как ранее было установлено в других лабораториях мира, эндотелиальные клетки располагают специальными белковыми рецепторами, способными распознавать бета-липопротеиды.

Параллельно проводились эпидемиологические обследования, в задачу которых входило выявление степени распространения ИБС среди населения. Оказалось, в частности, что среди 10 тысяч мужчин в возрасте 40—45 лет, обследованных в Москве и Ленинграде, признаки ИБС были обнаружены у 6—7 процентов. У них же было увеличено содержание в плазме крови бета-холестерина и понижено содержание альфа-холестерина. В подобного типа обследованиях, проведенных в ряде стран, обнаружено, что у людей с низким содержанием в плазме крови альфа-холестерина ИБС выявляется чаще, чем в популяции жителей в целом. Напротив, у лиц с высоким содержанием альфа-холестерина, в том числе у спортсменов и у женщин до наступления менопаузы, ИБС диагностируется реже.

Как развивается атеросклероз

Таким образом, в изучении механизмов развития атеросклероза все большее значение приобретало функциональное состояние альфа-липопротеидов. Ведь только они «очищают» мембраны от избытка холестерина, транспортируя его в печень, где это соединение окисляется до жирных кислот, и в кишечник, удаляя, таким образом, избыток холестерина.

В связи с большим значением альфа-холестерина в предупреждении атеросклероза и ИБС в лаборатории биохимии Института экспериментальной кардиологии ВКНЦ АМН СССР совместно с MrV имени М. В. Ломоносова было проведено изучение химического состава и физико-химических свойств ряда альфа-липопротеидов. Альфа-холестерин определяли в плазме крови у больных коронарным атеросклерозов и у людей без признаков ИБС, но различающихся низким, нормальным или высоким содержанием этого соединения. Для выяснения причин снижения или повышения его уровня в плазме крови использовались самые современные методы. Прежде всего нас интересовали различия в основных составных компонентах альфа-липопротеидов—белках и фосфолипидах, которые, как предполагалось, и должны определять их свойства.

В этих-исследованиях были выявлены весьма интересные закономерности. Оказалось. что низкому уровню в плазме крови альфа-холестерина соответствовали и низкие цифры удержания в альфа-липопротеидах их основного структурного белка (апопротеина AI), и столь же низкий уровень фосфолипидов, к тому же обедненных полиненасыщенными жирными кислотами. Напомню, что фосфолипиды отвечают за жидкостность клеточных мембран и, естественно. их проницаемость для жизненно важных биологических соединений. Выявленные изменения (в экспериментальных условиях) приводят к тому, что способность альфа-липопротеидов захватывать холестерин снижается. И наоборот, у людей, в плазме крови которых мы обнаружили высокий уровень альфа-холестерина, основного структурного белка и фосфолипидов было столь же закономерно больше.

Наряду с этим альфа-липопротеиды, выделенные из плазмы крови больных ИБС способны были связывать добавляемый в экспериментальную среду холестерин в гораздо меньшей степени, чем альфа-липопротеиды, извлеченные из плазмы крови здоровых людей с высоким содержанием альфа-холестерина.

Развитие коронарного атеросклероза не обходится и без изменения функциональных свойств клеток сосудистой стенки. Используя культуры гладкомышечных и эндотелиальных клеток, выстилающих внутренний просвет сосудов, специалисты стремятся понять этапы развития заболевания на клеточном уровне. Уже установлено, что оно связано с увеличением роста клеток - пролиферацией. отложением липидов - липоидозом и разрастанием соединительной ткани - фиброзом.

Клетки, взятые из пораженных болезнью участков сосудистой стенки, разрастаются и захватывают бета-липопротеиды в значительно большей степени, чем клетки, взятые из здоровых участков сосуда.

И, наконец, изучение развития атеросклероза показало его связь с биологически активными веществами, влияющими на тонус сосудов и способность тромбоцитов (кровяных пластинок) к слипанию - агрегации что в какой-то момент становится причиной образования тромбов.

Высокоактивные биологические вещества простагландины - тромбоксаны и простациклины образуются из полиненасыщенных жирных кислот, которые в организме не синтезируются, а поступают только с продуктами питания. В процессе сложных превращений с участием ряда ферментов из этих кислот в тромбоцитах образуются тромбоксаны, а в сосудистой стенке - простациклины. Тромбоксаны активизируют тромбообразование и сокращение коронарных сосудов, простациклины обладают противоположным действием.

За последние годы в ВКНЦ АМН были проведены исследования, позволившие сравнить степень развития коронарного атеросклероза у больных ИБС с интенсивностью слипания в их крови тромбоцитов и содержанием в них простагландинов.

Оказалось, что чем больше поражены коронарные артерии, тем более в тромбоцитах снижалось количество второго типа и увеличивалось количество первого типа простагландинов, а также нарастала агрегация тромбоцитов. Напротив, в процессе реабилитации больных, перенесших инфаркт миокарда, при длительных физических тренировках соотношение этих простагландинов плазмы крови претерпевало противоположные изменения. Чем успешнее протекала реабилитация больных и чем больший объем работы они могли выполнять за время физической тренировки, тем больше у них накапливалось простагландинов, препятствующих тромбообразованию, и падало содержание простагландинов, стимулирующих образование тромбов.

Одновременно выявилась и значительная роль в этом процессе мембран тромбоцитов. Можно было предположить, что липопротеиды плазмы, обеспечивающие приток и отток холестерина, должны так или иначе влиять на функциональное состояние тромбоцитов. Оказалось, что альфа-липопротеиды тормозили слипание кровяных пластинок, тогда как бета-липопротеиды значительно усиливали этот процесс. Интенсивность того и другого была прямо пропорциональна концентрации бета-холестерина и обратно пропорциональна концентрации альфа-холестерина.

Не менее важную работу провели сотрудники Института биохимии АН в Ташкенте. Они сравнивали содержание холестерина тромбоцитов с количеством альфа- и бета-холестерина в плазме крови больных ИБС. Повторялась закономерность, о которой было сказано выше. Она же подтверждалась, когда биохимики ташкентского института сравнили содержание холестерина липопротеидов с активностью встроенного в мембрану тромбоцитов фермента, определяющего его биологические свойства. Активность фермента была всегда выше при большем содержании альфа-холестерина и ниже при большем содержании бета-холестерина в плазме крови больных ИБС.

Некоторые результаты исследований, о которых рассказано в этой статье, обогащают наши знания о молекулярных и клеточных механизмах развития атеросклероза. Они позволяют теоретически обосновав целенаправленную терапию и профилактику его развития, в частности давать рекомендации по изменению пищевого рациона людей, уже страдающих этим заболеванием или предрасположенных к нему.

Независимо от причин повышения а плазме крови бета-холестерина, способствующего развитию ИБС, кардиологи настоятельно советуют ограничивать потребление продуктов, богатых холестерином (яйца, мясо, масло). Такие же ограничения необходимы, если в плазме крови, особенно у тучных людей (а у них инфаркт t миокарда возникает в 4 раза чаще, чем у людей с нормальной массой тела), обнаруживается дефицит альфа-холестерина. Ограничение калорийности должно сопровождаться обогащением пищевого рациона полиненасыщенными жирными кислотами (ими богаты растительные жиры), а также увеличением объема физической активности.

Оставьте комментарии и отзывы!

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

captcha (обязательно)