Терминология
Что понимается под терминами "липопротеины", "апопротеины" и "аполипопротеины"?
Из потенциальных маркеров, которые можно обнаружить с помощью лабораторных методов, особый интерес для психиатров могут представлять холестерин и белки, связанные с холестериновой системой, в частности "аполипопротеины" (Apos). Почти каждая клетка организма может синтезировать холестерин из ацетил-КоА, а Apos разных типов помогают транспортировать холестерин по всему организму и способствуют усвоению холестерина клетками. Композиция холестерина плюс Аpos (а также других молекул, таких как фосфолипиды и триацилглицериды, которые могут окружать липид) известна как "липопротеин" (Nelson, D., et.al., 2008). Апопопротеины — это белковый компонент липопротеинов, ответственный за транспорт липидов. Они объединяются со свободным холестерином, эфирами холестерина, фосфолипидами и триацилглицеринами, образуя липопротеины.
Чем "плохой холестерин" , отличается от "хорошего холестерина"?
Молекула холестерина отличается от общепринятых клинических терминов, касающихся "общего холестерина", которые относятся к составу липопротеинов низкой плотности, липопротеинов высокой плотности и триглицеридов. Первый холестерин хорошо известен как «плохой холестерин», способный накапливаться на стенках артерий, образовывать бляшки и в конечном итоге вызывать атеросклероз; второй - это «хороший» холестерин, поскольку его более высокие уровни могут предотвращать сердечные заболевания. Этот "хороший холестерин" способен фактически удалять холестерин из бляшек. Триглицериды — это форма жира в организме, которая также составляет общий холестерин. Высокий уровень триглицеридов также может способствовать повышению общего уровня холестерина и развитию сердечно-сосудистых заболеваний
Генетика липопротеинов
Какие гены относят к липопротеинам?
Комбинации апопротеинов с липидами могут образовывать частицы различной плотности, включая хиломикроны низкой плотности, липопротеины очень низкой плотности вплоть до липопротеинов очень высокой плотности. Это семейство генов включает APOA1, APOA2, APOA4, APOB-48, APOB-100, APOCI, APOCII, APOCIII, APOD, APOE, APOJ, APOL2, APOH (Garner, B., et.al., 2010). Некоторые атипичные апопротеины не образуют липопротеины самостоятельно, а ассоциируются с другими апопротеинами или ассоциируются с другими молекулами посредством нетрадиционного гидрофобного связывания.
Функции аполипопротеинов
Какие функции реализуются с помощью аполипопротеинов?
Функция аполипопротеинов (Аpоs) заключается главным образом в обеспечении стабильности и растворимости липопротеинов в крови. Таким образом, они поддерживают структуру липопротеинов, действуют как кофакторы в ферментативных реакциях и лиганды липопротеиновых рецепторов.
Какие аполипопротеины имеют высокую концентрацию в спинномозговой жидкости?
К Аpos, наиболее высоким уровням которых в спинномозговой жидкости являются ApoE и ApoA1. ApoJ, ApoD, ApoA2 и ApoA4 также присутствуют в спинномозговой жидкости в более низких концентрациях.
Какие изоформы выделяют в аполипопротеине Е?
АпоЕ обнаружен во всех липопротеинах плазмы. Около 10–20% липопротеинов низкой плотности состоят из апоЕ и 1–2% из липопротеинов высокой плотности. АпоЕ имеет три общие потенциальные изоформы: E2, E3 и E4 (1982).
Какие функции реализуются с помощью АпоЕ?
Аполипопротеин Е важен для транспорта холестерина и метаболизма липопротеиновых частиц, а также может участвовать в регуляции иммунитета, регенерации нервов, активации липолитических ферментов, генезе синапсов, может быть лигандом для различных рецепторов и может способствовать гомеостазу нейронов, а также восстановлению тканей (Vila-Rodriguez, F.,et.al., 2011).
Где синтезируется АпоЕ?
АпоЕ синтезируется в большинстве органов, и значительные его количества вырабатываются в мозге, который является местом в организме со вторым по величине синтезом. ApoE, полученный из мозга, отделен от периферического ApoE , в первую очередь секретируется и синтезируется астроцитами , хотя ApoE экспрессируется и другими клетками мозга, включая нейроны. Липопротеины, содержащие ApoE, связываются с рецепторами липопротеидов низкой плотности, обнаруженными в мембранах нейронов, действуя как для сигнала роста аксонов, так и для выживания нейронов (Hayashi, H., 2011). Как ApoE, так и холестерин необходимы для поддержания как миелиновых, так и нейрональных синапсов.
Какие липопротеины связаны с ApoB?
ApoB вырабатывается в основном в печени и кишечнике и встречается в двух формах: ApoB48 и ApoB100 . Это основной белок, из которого состоят хиломикроны плазмы, липопротеины очень низкой плотности и липопротеины низкой плотности.
Аполипопротеины, связанные с психоневрологическими расстройствами
Какие аполипопротеины связаны с психоневрологическими расстройствами?
К известным Аpos, связанным с психическими и неврологическими заболеваниями, относятся ApoE, ApoB, ApoA1 и ApoA4 (Takeda, M., et.al., 2010).
Инсульт
Какой механизм возникновения инсульта?
В центральной нервной системе нарушения сосудистой системы, вызванные накоплением холестерина, могут естественным образом способствовать развитию инсульта и, возможно, нарушению барьера между кровью и мозгом, вызывая или усугубляя заболевание.
Роль холестерина в центральной нервной системе
Какая роль холестерина в развитии мозга?
Холестерин необходим для развития мозга, и его синтез продолжается во взрослом мозге, хотя и с меньшей скоростью, чем во время развития мозга. Холестерин является важной частью плазматических мембран клеток, помогая определять проницаемость мембраны для молекул, а также заряженных ионов, Кроме того, холестерин необходим для образования синапсов. Это делает холестерин важным для нормальной передачи сигналов нейронами.
Синтез холестерина в астроцитах и олигодендроцитах
Какой процент холестерина синтезируется нейроглией?
Около 25% всего холестерина человека находится в мозге, где холестерин производится как астроцитами, так и олигодендроглией.
Содержание холестерина в клетках мозга
Какой процент холестерина содержится в миелине?
Почти весь холестерин мозга неэстерифицирован, и около 70% холестерина мозга находится в миелине, а оставшийся холестерин находится в плазматических мембранах нейронов и астроцитов.
Холестерин и суицид
Как уровень холестерина в крови связан с суицидом?
Исследователи выявили взаимосвязь между низким уровнем циркулирующего холестерина и риском самоубийства. Отметим, что и общий этерифицированный холестерин имеет значительное генетическое совпадение с риском попытки суицида. Взаимосвязь между общим неэтерифицированным холестерином и риском самоубийства в значительной степени опосредована ABCA-1 - специфической способностью выхода ( "оттока" ) холестерина (Björkhem, I., & Meaney, S., 2004).
Литература
Björkhem, I., & Meaney, S. (2004). Brain cholesterol: long secret life behind a barrier. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology, 24(5), 806-815.
Garner, B., Elliott, D., & Weickert, C. S. (2010). Apolipoproteins in the brain: implications for neurological and psychiatric disorders.
Hayashi, H. (2011). Lipid metabolism in the central nervous system and neurodegenerative diseases. Nihon Yakurigaku zasshi. Folia Pharmacologica Japonica, 137(6), 227-231.
Nelson, D. L., Lehninger, A. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger principles of biochemistry. Macmillan.
Rall Jr, S. C., Weisgraber, K. H., Innerarity, T. L., & Mahley, R. W. (1982). Structural basis for receptor binding heterogeneity of apolipoprotein E from type III hyperlipoproteinemic subjects. Proceedings of the National Academy of Sciences, 79(15), 4696-4700.
Takeda, M., Martínez, R., Kudo, T., Tanaka, T., Okochi, M., Tagami, S., ... & Cacabelos, R. (2010). Apolipoprotein E and central nervous system disorders: reviews of clinical findings. Psychiatry and clinical neurosciences, 64(6), 592-607.
Vila-Rodriguez, F., Honer, W. G., Innis, S. M., Wellington, C. L., & Beasley, C. L. (2011). ApoE and cholesterol in schizophrenia and bipolar disorder: comparison of grey and white matter and relation with APOE genotype. Journal of Psychiatry and Neuroscience, 36(1), 47-55.
Добавить комментарий