Транспорт бета-каротина из слизистой кишечника в печень

1.4.5. Транспорт бета-каротина из слизистой кишечника в печень.

У людей транспорт бета-каротина из кишечника осуществляется исключительно липопротеинами, они переносят бета-каротин из кишечника через лимфатическую систему в грудной проток. Липопротеинлипаза гидролизует триглицеридное ядро хиломикрона с образованием хиломикронных остатков, которые захватываются печенью, где и депонируются. Дефицит липопротеинов может лимитировать транспорт бета-каротина.

1.4.6.Транспорт Каротиноидов из печени в кровь.

У людей из печени в кровь Каротиноиды транспортируется липопротеинами низкой плотности и частично липопротеинами высокой плотности.

1.4.7. Биоконверсия Каротиноидов.

Биоконверсия или превращение каротиноидов в витамин А в организме происходит по двум механизмам: путем расщепления молекулы по центральной пи-связи с образованием ретинола или эксцентрическим расщеплением по периферическим пи-связям с образованием ano-каротиналей и ретиноевых кислот. Биоконверсия основной массы каротиноидов происходит по первому механизму, поэтому рассмотрим его подробнее на примере бета-каротина и под термином "биоконверсия" в дальнейшем будем подразумевать превращение бета-каротина в ретинол.

Абсорбированный бета-каротин в слизистой тонкого кишечника подвергается окислительному расщеплению по центральной пи-связи под влиянием молекулы кислорода и фермента бета-каротин-15-15'-диоксигеназы с образованием ретиналя, который восстанавливается в ретинол в присутствии фермента ретинальдегидредуктазы. Образующийся ретинол этерифицируется насыщенными жирными кислотами в ретинилэфир, вероятно, с участием ацил-КоА и фермента ацил-КоА-ретинолтрансферазы. Степень и скорость биоконверсии регулируются активностью бета-каротина-15-15’-диоксигеназы и клеточным ретинол-связывающим белком. Возможно существование внутриклеточных транспортных механизмов, направляющих каротиноиды к расщепляющим ферментам. Бета-каротин-15-15’-диоксигеназа расщепляет многие каротиноиды, включая бета-апо-каротинали, только с образованием ретиналя. Бета-каротин-15-15’-диоксигеназа (ДОГ) выделен из цитозоля кишечника и печени в 1965 г. и охарактеризован двумя независимыми группами. В очищенном виде он нестабилен, имеет оптимум pH 7,5-8,5, Km в интервале 2-10 мМ, ингибируется ионами железа, хелатирующими агентами и сульфгидрил-связывающими веществами. Активность ДОГ зависит от статуса витамина А и от содержания белков в пище. Она снижается при низком потреблении белков. Таким образом, расщепление Кд регулируется гомеостатически, поэтому даже при употреблении высокой дозы каротиноидов не наблюдается гипервитаминоза А. Выдвигается гипотеза, что процесс расщепления бета-каротина может регулировать клеточный белок, связывающий ретиноевую кислоту(КРКСБ) II типа, предотвращая избыточный синтез витамина А. Потребности организма в витамине А в значительной мере удовлетворяются за счет каротиноиды пищи. У человека более 50% витамина А образуется из каротиноидов и, частично, из ретиноидов, содержащихся в мясных продуктах пищи в виде РЭ. РЭ абсорбируются слизистой кишечника и на ворсинках гидролизуются с образованием ретинола. Дальнейшее превращение ретинола в РЭ происходит аналогично выше рассмотренному процессу.

1.4.8. Транспорт РЭ в печень.

Ретинил эфиры, образовавшиеся из Каротиноиды и ретиноид, связываются с хиломикронами (ХМ) и транспортируются через лимфу в общий кровоток, где происходит липолитическое удаление триглицеридов. ХМ остатки, обогащенные холестерином и ретинилэфир(РЭ), практически полностью поступают в печень, по-видимому, путем рецепторного эндоцитоза. В печени происходит лизосомальная деградация остатков, гидролиз РЭ и последующая реэтерификация с образованием гепатических РЭ, главным образом в виде пальмитатов. Печеночные РЭ депонируются в паренхимной и непаренхимной тканях печени, локализуясь в липидных каплях звездчатых клеток. Резервы витамина А в печени составляют около 90% от общего количества (200 мг) в организме.

1.4.9.Мобилизация витамина А из печени в кровь.

Из печени в кровь витамин А поступает после гидролиза РЭ в виде ретинола в комплексе с ретинолсвязывающим белком (РСБ) и преальбумином в эквимолярных соотношениях.

Мобилизация ретинола - регулируемый процесс, который контролируется, главным образом, скоростью синтеза и секреции РСБ. Дефицит ретинола специфически блокирует секрецию РСБ. Синтез и метаболизм РСБ находятся также под эндокринным контролем. РСБ синтезируется, секретируется паренхимными клетками печени и быстро комплексируется с ретинолом и преальбумином. . РСБ человека имеет мол. массу 21000-22000, состоит из одной полипептидной цепи, на которой имеется определенный участок для связывания 1 молекулы ретинола. . Дефицит белка и цинка в рационе задерживает синтез РСБ, а при дефиците РСБ нарушается мобилизация ретинола из печени и выход его в кровь. В норме содержание РСБ в крови взрослых мужчин - 47 мкг/мл, у женщин - 42 мкг/мл. В транспорте ретинола вместе с РСБ участвует преальбумин (мол. масса 53000) концентрация которого в крови взрослого составляет 200-300 мкг/мл. Предполагают, что преальбумин предохраняет РСБ от почечной фильтрации и экскреции с мочой. ПА также участвует в связывании и транспорте тиреоидных гормонов. РСБ обеспечивает солюбилизацию гидрофобных молекул ретинола, защиту их от окисления, транспорт и перенос ретинола в ткани. По-видимому, РСБ предотвращает мембрано-токсическое действие свободного ретинола. ретинола в свободном виде, в крови не обнаружен. Нормальные уровни ретинола в крови - 0,5-0,6 мкг/мл, что составляет 1% от общего количества, в других органах и тканях, не считая печень - около 9%. 90% витамина А в плазме находится в виде ретинола и 10% - в виде РЭ. Транспорт РЭ в крови осуществляется В-липопротеинами.

На уровень ретинола в плазме крови влияют физиологические, диетические (пищевые), клинические и генетические факторы. При избыточном поступлении ретинола в организм наблюдается насыщение тканей, так называемый "потолочный эффект" с явлениями токсичности.

1.4.10.Транспорт каротиноидов и ретинола в органы и ткани.

До настоящего времени нет ясности в механизмах переноса Каротиноиды во все ткани, кроме печени. Происходит ли транспорт их ХМ перед поступлением в печень или каротиноиды поступают в другие ткани из печени через кровь? Неизвестны факторы, влияющие на поступление каротиноидов в ткани и рециклизацию их из тканей в кровь, а также механизмы мобилизации, биоконверсии и взаимопревращения каротиноидов, депонированных в печени и жировой ткани.

Ретинол поступает в органы и ткани с кровью в виде комплекса с РСБ и преальбумином. Предполагают, что рецепторы клеточных мембран воспринимают только комплекс ретинола с РСБ, а не свободный ретинол. В клетках ретинол ферментативно окисляется до ретиналя и ретиноевой кислоты. Ретиналь занимает ключевое положение в обмене А, необратимо окисляясь в ретиноевую кислоту или подвергаясь обратимому восстановлению в ретинол. Из различных тканей животных и печени человека выделены водорастворимые внутриклеточные белки, связывающие ретинол и ретиноевая кислота (КРСБ и КРКСБ) с мол. массой 14600, имеющие участок для связывания 1 молекулы ретинол или ретиноевая кислота. Белки имели гомологичную структуру, но отличались между собой по иммунологическим показателям и обладали ретиноид-лиганд-связывающей специфичностью. В то же время отличия КРСБ от РСБ были значительны. При исследовании распределения КРСБ в тканях крысы более высокие уровни его обнаружены в печени, почках и репродуктивных органах. Ретинол и ретиноевая кислота выводятся из организма с мочой и фекалиями в виде глюкуронидов или продуктов декарбоксилирования.

1.4.11.Взаимопревращение каротиноидов в организме.

Помимо бета-каротина, в плазме крови людей методом высокоэффективной жидкостной хроматографии обнаружены другие каротиноиды: альфа-каротин, ликопин, зеаксантин, криптоксантин, лютеин и ряд не идентифицированных Каротиноиды. Те же Каротиноиды, но в других соотношениях найдены в органах и тканях. Считается, что профиль каротиноидов в плазме зависит от присутствия их в пище.