Класичний механізм формування ожиріння передбачає підвищення здатності до утворення жиру і його відкладенню в жировій тканині, в основному в «жирових депо», і утруднення мобілізації жиру з тканин [Hernandez, Hoebel, 1980]. Підвищене накопичення жиру в організмі здійснюється за рахунок не тільки екзогенно вводяться і ендогенно утворених жирів, скільки вуглеводів. Активація циклів обміну речовин, що сприяють новоутворення жирів з вуглеводів, при ожирінні переважно виражена в жировій тканині. Природно, вона повинна зайняти центральне місце серед патогенетичних механізмів огрядності.
Жирова тканина у здорової людини становить до 20% маси тіла, але у огрядного суб'єкта може досягати 40- 50%, а в окремих випадках зростати до 70%. Більшу частину жирової тканини становлять тригліцериди (70-90%). Жирова тканина в нормі не є простим депо жиру. Вона володіє високою метаболічною активністю. У ній безперервно відбуваються інтенсивні процеси обміну речовин, такі як синтез і гідроліз ліпідів: синтез жирних кислот, у тому числі з вуглеводів, їх естеріфікація в тригліцериди або нейтральний жир, його депонування і розщеплення з утворенням жирних кислот, використання останніх для енергетичних цілей. У здорової людини процеси липогенеза і ліполізу врівноважені. Синтез жиру забезпечують два метаболічних циклу - гликолитический і пентозний.
За гликолитическому шляху здійснюється синтез гліцерину з глюкози через стадію утворення? -гліцерофосфата. Вільний гліцерин в жировій тканині використовується для синтезу тригліцеридів. Стадії пентозного циклу включають освіту піровиноградної кислоти з моносахаридів і глюкогенних амінокислот, декарбоксилирование з подальшим утворенням ацетил-КоА. Ацетил-КоА за участю аденозинтрифосфату (АТФ) і НАДФ-Н2 конденсується через ряд етапів у вищі жирні кислоти. Якщо пентозний цикл неактивний, то в середовищі переважає Непоновлення НАДФ і процеси липосинтеза неінтенсивні. При переважанні в середовищі відновленого НАДФ, або НАДФ-Н2, липосинтеза активується.
Відомо, що відкладення жиру в жировій тканині відбувається в основному в результаті його новоутворення з вуглеводів їжі. Інтенсивність реакцій пентозного циклу і визначає швидкість формування жирних кислот із глюкози. У жировій тканині в порівнянні з іншими тканинами організму пентозофосфатний цикл має найвищу активність. Співвідношення цього і гликолитического циклу в жировій тканині складає приблизно 1: 1, а в печінці 1: 12. У кишкової тканини обмін по пентозного циклу взагалі не здійснюється [Лейтес С. М., 1967]. Розрахунки за результатами досліджень з міченим вуглецем [Winegrad, Benold, 1958] показали, що жирова тканина використовує близько 50% надійшла в неї глюкози в реакціях гліколізу і 50% окислюється по пентозофосфатному та іншим альтернативним шляхам обміну.
Доведено, що процеси липосинтеза при ожирінні посилюються значною мірою підвищенням активності не гліколізу, а пентозофосфатного циклу [Шонка Г., Єрмоленко Р. І., 1960]. Надмірне харчування, особливо надмірне надходження вуглеводів з їжею, вважають одним із серйозних факторів, що сприяють активації пентозофосфатного циклу.
Ферментне співвідношення в жировій тканині донедавна вивчали лише в дослідах на тваринах [Лейтес С. М., Давтян Н. К., 1965- Покровський А. А., Піленіцина Р. А., 1966- Когп, 1955, 1959- Korn et al., 1957]. У багатьох роботах показана важлива роль липаз (гідролази ефірів гліцерину і жирних кислот-КФ 3.1.1.3) у процесах обміну речовин в жировій тканині.
Розрізняють декілька типів липаз, активність яких регулюється різними факторами: ліпаза, що активується адреналіном- ліпаза, яка діє в нестимульований тканини-ліпаза липопротеідна, активність якої підвищується при інкубації з гепарином [Cherkes, Gordon, Rubinstein, 1964]. Жиромобилизующего липаза здійснює гідроліз тригліцеридів, забезпечує надходження в кров НЕЖК з подальшим їх використанням в якості енергетичного матеріалу. Ліпазу жирової тканини, крім адреналіну, активують норадреналін, соматотропний гормон, АКТГ. Липопротеідна липаза володіє як липолитическим, так і ліпосінтетіческім дією відносно тригліцеридів жирової тканини [Robinson, Frenoh, 1957- Laurell, 1960- Engelberg, 1961, и др.]. Крім гепарину, активність ліпопротеідліпази підвищує додавання в інкубаційного середовища інсуліну й глюкози. Ліпопротеїд-ліпаза в жировій тканині готує ліпопротеїди крові до асиміляції і синтезу тригліцеридів.
У людини з нормальним обміном речовин, не страждає ожирінням, і та і інша ліпаза, будучи досить активними, певною мірою врівноважують процеси липогенеза і липосинтеза [Давтян Н. К., 1962- Лейтес С. М. Давтян Н. К., 1963 , 1965- Давтян Н. К., Буртман Р. Н., 1964- Nestel, Havel, 1962- Stern et al., 1962- Chlouverakis, 1963, 1979, и др.].
У огрядних тварин знижена ліполітичних активність жирової тканини [Marshall, Engel, 1960- Leboueuf et al., 1961- Lachaya et al., 1963- Sjostrom L., 1980- Enzig et al., 1981, и др.]. Багато авторів [Лейтес С. М., 1962, 1967- Kekwick, Pawan, 1963, 1964, и др.] Повідомляли, що при ожирінні липолитический ефект спеціально підібраних дієт, в тому числі малої енергетичної цінності, з високим вмістом жиру пояснюється активацією липолитических ферментів.
Це стало передумовою для визначення активності ліпаз в підшкірній жировій тканині у хворих на ожиріння в Інституті харчування АМН СРСР [Покровський А. А., Оленева В. А., Піленіціна Р. А., 1964]. Спостереження показали, що у всіх огрядних людей різко знижена активність обох липаз. Активність жиромобилизующего ліпази у хворих на ожиріння знижена в 5 разів, ліпопротеідліпази- в 2,6 рази. Ті ж співвідношення зберігалися при застосуванні активаторів - адреналіну і гепарину.
Одночасне зниження активності двох ферментів протилежної дії дозволило висунути гіпотезу про глибоку метаболічної інертності жирової тканини у хворих на ожиріння. Проте при загальній низькій активності ферментів особливо знижена активність ферменту, що забезпечує ліполіз.
Співвідношення липопротеидной і жиромобилизующего липаз в підшкірній жировій тканині вельми демонстративно показує переважання у хворих на ожиріння липосинтеза над ліполізом при загальній метаболічної інертності жирової тканини. Зрушення активності ферментів в сторону липосинтеза, як було показано, виразно видно при стимуляції фізіологічними активаторами. У цих умовах співвідношення активності липопротеидной і жиромобилизующего липаз в жировій тканині у огрядних більш ніж в Образу перевищувало відповідний показник у здорових людей. Слід не тільки оцінити це явище з точки зору зниження процесів біологічного окислення, порушення динамічної рівноваги між мобілізацією НЕЖК жировою тканиною при ожирінні і недостатністю їх використання в енергетичних цілях іншими тканинами організму, але і припустити своєрідне блокування перманентного виведення НЕЖК з жирових депо, що прямо пов'язано з гальмуванням ліполізу внаслідок зниження активності ферментів.
За останні роки зріс інтерес до ще одного ферменту жирової тканини - глюкозо-6-фосфат-дегідрогенази (Г-6-ФДГ). Цей фермент є ключовим у пентозофосфатному циклі, а в жировій тканині пентозний шлях перетворення глюкозо-6-фосфату функціонує досить інтенсивно. Глюкозо-6-фосфат окислюється під впливом дегідрогенази в 6-фосфоглюконат, який потім піддається подальшому окисленню завдяки дії іншої дегідрогенази. Жирова тканина залишається найбільш багатим джерелом дегидрогеназ, дегидрируются вищі жирні кислоти. У цьому відношенні активність жирової тканини вище активності печінки в 2-3 рази, м'язів і нирок-в 30 разів [Лейтес С. М., 1948, 1954]. Висока активність Г-6-ФДГ пентозного шляху ще раз свідчить про велику здатності жирової тканини генерувати НАДФН2, необхідний для біосинтезу жирних кислот [Cahill et ah, 1958- Tepperman, Tepperman, 1962- Wise, Ball, 1964- Flatt, Ball, 1966- Winegrad, 1965- Forster, Kats, 1966]. Активність Г-6-ФДГ підвищується при посиленому відгодівлі нормальних тварин [Cohn, Joseph, 1959], а також при годуванні щурів їжею, збагаченою вуглеводами [Leveille, Hanson, 1966- Takedo et al., 1967]. І те, і інше, мабуть, пояснюється посиленням липогенеза в умовах дослідів.
Активність Г-6-ФДГ в жировій тканині визначали в мікроділянці підшкірної жирової клітковини, видобутої шляхом ексцизію з передньої черевної стінки [Мокіна М. Н., 1971]. Використовували спектрофотометрический метод Корнберга і Хорекера в модифікації Ю. Л. Захар'їна (1967). Активність виражена в мікромолей НАДФ, відновленого за 1 хв, в розрахунку на 1 г розчиненого білка. Білок в жировій тканині визначали методом Лоурі (1967). Контролем служили 23 людини (13 чоловіків у віці 18- 54 років і 10 жінок у віці 16-50 років) з нормальною масою тіла. У осіб контрольної групи биоптат отримували під час операції з приводу апендициту.
Середні величини активності Г-6-ФДГ у людей з нормальною масою тіла склали 20,42 + 3,28 мкМ / (хв · г) білка.
У наших дослідженнях при ожирінні активність Г-6-ФДГ виявилася значно зниженою в порівнянні з нормою в 3,7 рази [5,5 ± 0,8 мкМ / (хв · г) білка при нормі 20,42 ± 3,28]. Тяжкість ожиріння не впливала на активність ферменту.
Найбільш низька активність ферменту виявилася у людей, давно страждають ожирінням. Так, якщо ожиріння виникало з дитячих років або тривало 15-20 років, то активність Г-6-ФДГ була в межах 4,46 ±, 0,76-4,92 ± ± 1,45 Од, а при давності хвороби не більше 3-5 років вона становила 12,69 ± 1,75 Од. У хворих останньої групи, відносно недавно досягли різних ступенів ожиріння, активність ферменту була майже в 3 рази вище.
Отже, у хворих ожирінням поряд з низькою активністю ліполітичних ферментів в жировій тканині значно знижена активність глюкозо-6-фосфат-дегід-рогенази - одного з ферментів, що забезпечують необхідну кількість НАДФ для біосинтезу жирних кислот, ключового ферменту пентозного циклу. Отже, певною мірою загальмований липосинтеза. Представлені дані ще раз підтверджують гіпотезу про своєрідну інертності метаболічних процесів, про загальмованості ферментних реакцій у хворих на ожиріння.