ЛИПИДЫ

ЛИПИДЫ — обширная группа веществ, содержащихся в живых организмах, различающихся по химическому составу, структуре и выполняемой в организме функции, но сходных по физико-химическим свойствам. Л. нерастворимы в воде, растворимы в так наз. жировых растворителях — эфире, хлороформе, бензоле и т. п. В молекуле Л. содержатся высшие алкильные радикалы. Приведенное выше определение может быть отнесено к большому числу веществ, в т. ч. и к таким, которые обычно причисляются к другим классам соединений, напр, к жирорастворимым витаминам и их производным, к каротиноидам, высшим углеводородам и спиртам и др. Включение всех этих веществ в число Л. в известной степени оправдано, потому что в живых организмах они находятся вместе с Л. и вместе с ними экстрагируются органическими растворителями. В организме млекопитающих Л. являются важным энергетическим субстратом в окислительных процессах. Особая роль принадлежит триглицеридам жировой ткани — главному энергетическому резерву организма. Триглицериды подкожной клетчатки, кроме того, играют термозащитную роль, а также предохраняют внутренние органы и ткани от механических повреждений (см. жирные кислоты (см.) служат источником образования простагландинов.

Болезни, в основе патогенеза которых лежит нарушение обмена Л., объединяют в обширную группу липидозов (см.).

Термин «липиды», введенный Блуром (W. R. Bloor), обозначает более широкое понятие, чем термин «липоиды», объединяющий группу жироподобных веществ, к к-рым относятся только фосфатиды, воски (см.). Согласно классификации Б л ура, модифицированной Масоро (Е. J. Masoro), Л. делятся на простые и сложные.

При щелочном или кислотном гидролизе простые Л. либо не подвергаются расщеплению, либо расщепляются с образованием так наз. липидных дериватов (производных) — соединений, сохраняющих присущую Л. нерастворимость в воде и растворимость в органических растворителях, а также в ряде случаев — с образованием глицерина. К простым Л. относятся жирные к-ты, нейтральные жиры (ацилглицерины или триглицериды), липидные алко-голи (холестерин, витамины А и D и их эфиры), сквален и воски.

Сложные Л. — фосфолипиды (фосфатиды, фосфоглицериды) и сфинголипиды — это большая группа соединений, содержащих в молекулах, помимо углерода, водорода и кислорода, еще азот, часто фосфор, а в отдельных случаях и серу (сульфолипиды).

При гидролизе фосфолипидов образуются липидные дериваты, фосфорная к-та, глицерин и обычно (но не всегда) водорастворимое азотистое основание. К фосфолипидам относятся фосфатидные к-ты, фосфатидилглицерины, полиглицеринфосфаты (напр., кардиолипин), фосфатидилэтаноламины (кефалины), фосфатидилхолины (лецитины), фосфатидилсерины, фосфатидилинозиты, лизофосфоглицериды и плазмалогены.

При гидролизе сфинголипидов образуются липидные дериваты, ненасыщенный аминоспирт сфингозин или его насыщенный аналог дигидросфингозин и водорастворимые продукты. К сфинголипидам относятся сфингомиелины, цереброзиды, а также ганглиозиды, которые представляют собой высокомолекулярные гликолипиды (см.), содержащие в своем составе жирные к-ты, сфингозин, глюкозу, галактозу, галактозамин и нейраминовую к-ту.

Животный организм обладает способностью синтезировать все основные классы Л. de novo или ресинтезировать их из продуктов распада пищевых Л. Не синтезируются в организме животных и человека лишь жирорастворимые витамины и незаменимые полиненасыщенные жирные к-ты. Основным местом синтеза Л. являются печень и стенка тонкой кишки. Синтезированные в них Л. транспортируются в другие органы и ткани в составе растворимых в воде липопротеидных комплексов (см. Жировой обмен). В плазме крови все Л. находятся в составе липопротеидных комплексов, в виде которых они транспортируются к органам и тканям.

Некоторые Л. в той или иной степени специфичны для определенных органов и тканей (напр., цереброзиды для мозговой ткани), другие Л., напр, фосфолипиды и холестерин, входят в состав клеток всех тканей. Содержание Л. в различных органах и тканях неодинаково. Если не считать жировую ткань, больше всего Л. находится в нервной ткани, где содержание их составляет 51—54% от сухого веса. Наиболее богата нервная ткань фосфолипидами и сфингомиелинами (28% от сухого веса), холестерином (10%), цереброзидами и ганглиозидами (7%). В печени человека содержится от 7 до 14% Л. (от сухого веса). При некоторых патол, состояниях, напр, при жировой дистрофии печени, содержание Л. в ткани пораженного органа достигает 45% от сухого веса, гл. обр. за счет увеличения количества триглицеридов.

Простейшим липопротеидом является комплекс альбумин—неэтерифицированные жирные к-ты (НЭЖК), в составе к-рого НЭЖК транспортируются из жировых депо к месту их окисления в тканях. Основная масса триглицеридов пищевого происхождения транспортируется хиломикронами, триглицеридов эндогенного происхождения — липопротеидами очень низкой плотности, эфиров холестерина — липопротеидами высокой плотности. Суммарное содержание всех Л. (общие Л.) в плазме крови взрослых здоровых людей колеблется в пределах 350—800 мг% . Содержание основных Л. плазмы крови человека показано в таблице.

Таблица. СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ЛИПИДОВ В ПЛАЗМЕ КРОВИ ВЗРОСЛЫХ ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ

Патология липидного обмена — см. Липопротеиды .

Биохимические методы исследования

Биохим, определение Л. проводится гл. обр. в плазме или сыворотке крови, значительно реже в кале (с целью диагностики стеатореи) и моче (при липурии). Определение Л. в плазме крови особенно важно при заболеваниях, сопровождающихся повышением их концентрации в крови (гиперлипидемиях). К ним относятся некоторые заболевания печени (острые и хрон, гепатиты, цирроз и др.), липоидный нефроз (нефротическая гиперлипидемия), сахарный диабет, атеросклероз, панкреатиты, гипотиреоз. Широко применяется определение Л. (холестерина и триглицеридов) в крови при фенотипировании первичных и вторичных гиперлипопротеинемий с целью диагностики и рационального диетического и медикаментозного лечения. Снижение содержания Л. в крови (гиполипидемия) наблюдается реже — при длительном голодании или резко ограниченном потреблении жиров и при гипертиреозе.

При исследовании Л. в крови необходимо строго придерживаться следующих общих принципов: 1) взятие крови производится натощак спустя 10—12 час. после последнего приема пищи; 2) плазма (сыворотка) крови, используемая для анализа, не должна быть гемолизированной; 3) для экстрагирования Л. применяются органические растворители высокой степени очистки; 4) стандарты или референтные препараты Л. сопоставляют с международными стандартами и хранят в замороженном состоянии.

Существует несколько методов определения общих Л. в плазме (сыворотке) крови. Широкое применение нашли гравиметрические методы, основанные на экстрагировании Л. из плазмы крови смесью органических растворителей, с последующим их выпариванием и взвешиванием липидного остатка. Эти методы, однако, не отличаются высокой точностью.

Ряд методов основан на окислении общих Л. хромовой кислотой с последующим титриметрическим или колориметрическим количественным определением (см. Титриметрический анализ). Широко применяется метод, основанный на цветной реакции, к-рую дают продукты распада Л. с сульфофосфованилиновым реактивом. Метод определения общих Л. в сыворотке крови с сульфофосфованилиновым реактивом принят у нас в стране в качестве унифицированного; содержание Л. в сыворотке крови здорового человека, определенное этим методом, в среднем составляет 350—800 мг%.

Концентрацию общих Л. в сыворотке крови определяют также методом Свана в модификации Л. К. Баумана (окрашенные судаковым черным Л. количественно извлекаются из сыворотки крови и определяются фотометрически) и турбидиметрическим методом (метод Хуэрго), в основу к-рого положено измерение оптической плотности жировой эмульсии, образуемой при взаимодействии серной к-ты с n-диоксановым экстрактом Л. сыворотки крови. Методом Хуэрго в сыворотке крови здорового человека определяется 500 — 700 мг% общих Л.

Для определения триглицеридов наиболее часто применяют методы, в основе которых лежит гидролитическое расщепление триглицеридов. Образовавшийся в результате гидролиза глицерин окисляют до формальдегида и последний определяют колориметрически. Наибольшей точностью из таких методов обладает метод Карлсона, часто применяемый в модификации Игнатовской (H. Ignatowsca).

Для определения холестерина используют методы, основанные на цветной реакции Либерманна— Бурхарда (см. Автоанализаторы).

Методы определения фосфолипидов основаны на экстрагировании или осаждении фосфолипидов из плазмы (сыворотки) крови, минерализации фосфолипидного фосфора, проведении цветной реакции на фосфор и колориметрическом измерении интенсивности окраски (см. Блура метод).

Для определения неэтерифицированных жирных к-т используют титриметрические и колориметрические методы. Из последних наиболее часто применяют методы, основанные на том, что жирные к-ты образуют с медью соли, которые в свою очередь образуют цветные комплексы с диэтил дитиокарбаматом натрия и другими соединениями.

Для разделения Л. используют методы тонкослойной хроматографии, часто с последующим анализом жирных к-т с помощью газожидкостной хроматографии (см. Хроматография).

Гистохимические методы определения в тканях

Самым старым методом окрашивания Л. в тканях является метод с использованием четырехокиси осмия (OsO₄). Этот реактив восстанавливается непредельными жирными к-тами и целым рядом других веществ, обладающих восстанавливающими свойствами. Продукты восстановления OsO₄ окрашены в черный цвет. Однако следует признать, что методы выявления Л. с помощью жирорастворимых красителей более просты и надежны. В гистохимии для этих целей прежде всего стали использовать судан III, несколько позже — судан IV и шарлах. Л. более интенсивно окрашиваются красящими смесями, особенно теми, которые содержат два (или более) гомолога или изомера нафтоловых суданов. Окрашивание Л. жирорастворимыми красителями основано на том, что они растворяются в жировых веществах лучше, чем в обычных растворителях. Термин «суданофилия» означает способность ткани окрашиваться любыми жирорастворимыми красителями.

Для сохранения Л. в тканях при фиксации рекомендуется использовать 10 — 15% р-р формалина, но еще лучше использовать фиксатор формол-кальций по Бейкеру: формалин— 10 мл; 10% хлористый кальций — 10 мл; дистиллированная вода — 80 мл.

К этому фиксатору должен быть добавлен мел, для того чтобы смесь имела нейтральную реакцию. Фиксировать ткань рекомендуется 24—48 час., более длительная фиксация может привести к образованию кристаллов, изменению растворимости Л. и т. д. Отмытая после фиксации ткань промывается в проточной воде; срезы готовятся на замораживающем микротоме. Ткань паренхиматозных органов можно предварительно заключить в желатину.

При окрашивании ткани на Л. дает хорошие результаты и одновременно выявляет суданофильную зернистость в сегментоядерных лейкоцитах метод Гольдмана. Р-р судана III для окраски тканей по этому методу готовится следующим образом: 70% этанол — 100 мл; дистиллированная вода —- 20 мл; альфа-нафтол — 1,2 г; судан III — в избытке.

Смесь кипятят в течение 10 мин. и фильтруют. Срезы ткани красят 15 мин., затем дифференцируют в 70% этаноле, контролируя процесс под микроскопом. Мазки крови фиксируют 3 мин. смесью, состоящей из 1 части формалина и 4 частей 96 % этанола.

При окраске тканей на Л. по методу Чаччо следует маленькие кусочки фиксировать в течение 24—48 час. в смеси следующего состава: 5% водный р-р двухромовокислого калия — 80 мл; формалин — 20 мл; ледяная уксусная к-та — 5 мл.

Затем кусочки ткани выдерживают 5 — 8 дней в 3% двухромовокислом калии («хромируют»), сутки промывают в проточной воде, проводят через этанол восходящих концентраций в течение суток, проводят через ксилол и заключают в парафин. Приготовленные срезы после обработки 70% этанолом красят насыщенным р-ром судана III в 70% этаноле или при температуре 50° красителем следующего состава: 80 % этанол — 95 мл; ацетон — 5 мл; судан III — до насыщения.

После охлаждения жидкость фильтруется. Срезы красят 30 — 60 мин. при температуре 30°, споласкивают 50% этанолом, промывают в дистиллированной воде и заключают в глицерин-желатину.

Ядра клеток можно красить на Л. квасцовым гематоксилином, лучше это делать до обработки срезов су-даном. Л. окрашиваются в оранжевокрасный цвет.

Библиография: Алимова Е. К., Аствацатурьян А. Т. и Жаров Л. В. Липиды и жирные кислоты в норме и при ряде патологических состояний, М., 1975; Биохимические методы исследования в клинике, под ред. А. А. Покровского, М., 1969; Кейтс М. Техника липидологии, пер. с англ., М., 1975; Комаров Ф. И., Коровкин Б. Ф. и Меньшиков В. В. Биохимические исследования в клинике, Л., 1976; Липиды, под ред. С. Е. Северина, М., 1977; Меркулов Г. А. Курс патологогистологической техники, с. 241, Л., 1969; П и р с Э. Гистохимия, пер., с англ., с, 259, М., 19 62; Lipids, ed. by R. Paoletti а. о., v. 1—2, N. Y., 1976; Masoro E. J. Physiological chemistry of lipids in mammals, Philadelphia, 1968; Searcy R. L. Lipopa-thies, Springfield, 1971.

A. H. Климов; А. Г. Уфимцева (гист.).