Промени в активността на липолизата и ензимите на липогенезата, затлъстяване
Класическият механизъм на образуване на затлъстяване включва повишаване на способността за образуване на мазнини и отлагането им в мастната тъкан, главно в „мастните депа“, и трудности при мобилизирането на мазнини от тъканите [Hernandez, Hoebel, 1980]. Повишеното натрупване на мазнини в тялото се дължи не толкова на екзогенно въведените и ендогенно образувани мазнини, колкото на въглехидратите. Активирането на метаболитните цикли, които насърчават образуването на мазнини от въглехидрати при затлъстяване, се изразява предимно в мастната тъкан. Естествено, тя трябва да заеме централно място сред патогенните механизми на затлъстяването.
Мастната тъкан при здрав човек е до 20% от телесното тегло, но при затлъстел човек може да достигне 40-50%, а в някои случаи се увеличава до 70%. Повечето от мастната тъкан са триглицериди (70-90%). Мастната тъкан обикновено не е просто депа за мазнини. Има висока метаболитна активност. В него непрекъснато се извършват интензивни метаболитни процеси, като синтез и хидролиза на липиди: синтез на мастни киселини, включително от въглехидрати, тяхното естерифициране в триглицериди или неутрална мазнина, нейното отлагане и разграждане с образуването на мастни киселини, използването на последният за енергийни цели. При здрав човек процесите на липогенеза и липолиза са балансирани. Синтезът на мазнини се осигурява от два метаболитни цикъла - гликолитичен и пентозен.
Гликолитичният път е синтез на глицерол от глюкоза през етапа на образуване на α-глицерофосфат. Свободният глицерин в мастната тъкан се използва за синтеза на триглицериди. Етапите на пентозния цикъл включват образуването на пировиноградна киселина от монозахариди и глюкогенни аминокиселини, декарбоксилиране, последвано от образуването на ацетил-КоА. Ацетил-CoA с участието на аденозин трифосфат (ATP) и NADPH-H2 се кондензира през поредица от етапи във висши мастни киселини. Ако пентозният цикъл е неактивен, тогава нередуцираният NADP преобладава в средата и липосинтезните процеси не са интензивни. С преобладаването на намален NADP или NADP-H2 в околната среда, липосинтезата се активира.
Известно е, че отлагането на мазнини в мастната тъкан възниква главно в резултат на образуването му от хранителните въглехидрати. Интензивността на реакциите на пентозния цикъл определя скоростта на образуване на мастни киселини от глюкоза. В мастната тъкан, в сравнение с други тъкани на тялото, пентозофосфатният цикъл има най-висока активност. Съотношението на този и гликолитичния цикъл в мастната тъкан е приблизително 1: 1, а в черния дроб 1: 12. В чревната тъкан обменът на пентозния цикъл изобщо не се случва [Leites SM, 1967]. Изчисленията, базирани на резултатите от проучвания с маркиран въглерод [Winegrad, Benold, 1958], показват, че мастната тъкан използва около 50% от глюкозата, която е влязла в реакциите на гликолиза, а 50% се окислява от пентоза фосфат и други алтернативни метаболитни пътища.
Доказано е, че процесите на липосинтеза при затлъстяване се засилват до голяма степен чрез повишаване на активността не на гликолизата, а на пентозофосфатния цикъл [Shonka G., Ermolenko RI, 1960]. Прекомерното хранене, особено прекомерният прием на въглехидрати от храната, се счита за един от основните фактори, допринасящи за активирането на пентозофосфатния цикъл.
Доскоро ензимното съотношение в мастната тъкан беше изследвано само при експерименти върху животни [Leites SM, Davtyan NK, 1965; Pokrovsky A.A., Pilenitsyna R.A., 1966; Korg, 1955, 1959; Korn et al., 1957]. Много проучвания показват важната роля на липазите (хидролази на естери на глицерол и мастни киселини; EC 3.1.1.3) в метаболитните процеси в мастната тъкан.
Има няколко вида липази, чиято активност се регулира от различни фактори: липаза, активирана от адреналин; липаза, действаща в нестимулирана тъкан; липопротеинова липаза, активността на която се увеличава при инкубация с хепарин [Cherkes, Gordon, Rubinstein, 1964]. Мобилизиращата мазнини липаза хидролизира триглицеридите, осигурява навлизането на NEFA в кръвта, последвано от използването им като енергиен материал. Липазата на мастната тъкан, в допълнение към адреналина, се активира от норепинефрин, растежен хормон, ACTH. Липопротеиновата липаза има както липолитичен, така и липосинтетичен ефект върху триглицеридите на мастната тъкан [Robinson, Frenoh, 1957; Laurell, 1960; Engelberg, 1961 и други]. В допълнение към хепарина, активността на липопротеин липазата се увеличава чрез добавяне на инсулин и глюкоза към инкубационната среда. Липопротеиновата липаза в мастната тъкан подготвя липопротеините в кръвта за асимилация и синтез на триглицериди.