Использование D2O при исследованиях биосинтеза холестерина и жирных кислот

Одной из острейших проблем современной медицины являются сердечно-сосудистые заболе­вания. Изучением молекулярных механизмов патологических изменений, приводящих к пораже­ниям стенок кровеносных сосудов, сегодня занимаются десятки лабораторий в различных инсти тутах и клиниках во всем мире.

До настоящего времени изучение биосинтеза холестерина у живых людей наталкивалось на большое число проблем, поскольку экспериментаторы ограничены в выборе приемлемых мето­дов. В связи с этим представляется весьма важной новая методика, основанная на использовании дейтериевой метки тяжелой воды, для определения влияния компонентов диеты на изменение биосинтеза холестерина у человека. Была проанализирована взаимосвязь уровня биосинтеза холестерина и следующих факторов: снижение энергосодержания пищи, частоты потребления пищи, жирность пищи, содержание экзогенного холестерина и фитостерина, а также влияние непродолжительного (до 24 ч) голодания. Эксперименты строились по следующей схеме: четыре недели испытуемые принимали пищу определенного состава в определенном режиме, затем им вводили по 1,2 г D₂O на 1 кг жидкости организма.

К аналогичному заключению пришли и на основании изучения включения дейтерия тяжелой воды в синтезируемый холестерин на фоне диетического питания с контролируемым отношение линолеиновой (С18 : 2п-6) и пальмитиновой (С16 : 0) кислот. Такое совпадение результатов убеди­тельно доказывает высокую степень приемлемости «изотопного подхода» в медицинских исследо­ваниях жирового обмена.

Этот же вывод подтверждает сравнение «диет» для младенцев, в котором определяли влияние дополнительного введения холестерина в обычный состав заменителя грудного молока. Контроль­ная группа была представлена 4-месячными младенцами, выкармливаемыми грудью. Как и в слу­чае исследования взрослых пробандов, изучали циркулирование холестерина, а также уровень холестириногенеза de novo, о чем судили по включению дейтериевой метки в препаратах эритроци­тов, освобожденных от мембран. Оказалось, что уровень холестерина в плазме чуть выше у группы младенцев, выкармливаемых грудью. Практически совпали и остальные контролируемые пара­метры у младенцев обоих групп. Таким образом, обнаруживающиеся различия в метаболизме хо­лестерина при природном и искусственном питании младенцев не связаны с уровнем присутствия самого холестерина в грудном молоке.

Анализ включения дейтерия тяжелой воды через плазму крови в молекулы «очень маленького липопротеина триацил глицерина» (VLDL-TG) был использован для проверки влияния диеты на уровень синтеза «de novo» жирных кислот в клетках печени. Как и в предыдущих работах, после 21 дня диетического питания, включающего различные доли линолеиновой (С18 : 2п-6) и пальми­тиновой (С16 : 0) кислоты, изучали пул VLDL-TG в плазме. При увеличении уровня потребления линолеиновой кислоты синтез de novo снижается, но только если снижается уровень потребления пальмитиновой кислоты. Эти данные позволили сделать вывод о том, что можно влиять на уровень синтеза жирных кислот в печени путем подбора жирнокислотного состава пищи.

Еще одну диетологическую проблему удалось решить, используя метод анализа включения дей­терия в молекулы холестерина мембран эритроцитов. Было установлено, что, у тучных мужчин при диетическом питании, обеспечивающем ограничение поступления энергии (1000 кДж/день) и приводящегося к плавному снижению веса, подавляется эндогенный синтез холестерина, а так­же тормозится циркулирование липидов.

3.8.