Расщепление белков также происходит во всех клетках организма за счет различных ферментов – протеаз.
Печень играет особенно важную роль в белковом обмене по следующим причинам:
• в ней хранится больше белков, чем в других тканях;
• она может быстро синтезировать или разлагать белки;
• она может быстро синтезировать и расщеплять аминокислоты, в отличие от большинства других тканей.
Человеческому организму для синтеза белка необходимы 20 различных аминокислот: 10 из них могут быть произведены нашим организмом, а 10 – нет, и потому их необходимо получать с пищей (они известны как незаменимые аминокислоты).
Хотя синтез каждой аминокислоты немного отличается, все они происходят в процессе, известном как трансаминирование – эту реакцию катализируют ферменты печени, аминотрансферазы: аланинтрансаминаза (АЛТ) и аспартатаминотрансфераза (АСТ).
Синтез белка стимулируется инсулином и гормоном роста. Наиболее важные белки плазмы, производимые печенью: альбумин, глобулин, фибриноген, С – реактивный белок (СРБ), факторы свертывания крови, тромбопоэтин, ангиотензиноген.
Важно отметить, что белки плазмы, производимые печенью, играют важную роль в поддержании равновесия аминокислот в крови. При истощении запасов аминокислот в тканях эти белки могут расщепляться и высвобождаться обратно в кровь в виде аминокислот, используемых тканями для синтеза белка.
Также белки плазмы обеспечивают онкотическое давление в крови, то есть удерживают воду в плазме.
Почти все факторы свертывания крови синтезируются в печени, из-за чего ее заболевание может привести к склонности к кровотечениям. В дополнение к этому витамин К необходим для фермента карбоксилазы, который используется для производства факторов свертывания II (протромбин), VII, IX, X и протеина С.
Поскольку витамин К жирорастворимый, для его переваривания и всасывания необходима желчь. При обструкции желчевыводящих путей витамин К не всасывается должным образом, и потому зависимые от него факторы свертывания могут не производиться должным образом, что приводит к дальнейшей склонности к кровотечениям.
Стоит отметить, что при циррозе печени механизмы нарушения свертывания сложны и труднодиагностируемы.
Несмотря на нарушение синтеза факторов свертывания, по последним данным, пациенты с циррозом печени склонны не только к кровотечениям, но и к тромбозам.
Как только клетки организма больше не могут вмещать белок, оставшиеся в крови аминокислоты метаболизируются в печени до их превращения в липиды или глюкозу. Это происходит благодаря процессам трансаминирования и дезаминирования, после чего образующийся токсичный аммиак превращается в безвредную мочевину, которая легко выводится из организма.
Аммиак. Здоровье мозга
Римский ученый Клавдий Гален (129–216 гг.) полагал, что печень выполняет важную функцию в физиологии человека, поскольку она вырабатывает кровь и «разделяет с сердцем и мозгом тройной контроль над природной, животной и жизненной душами». Интересно, что теперь мы знаем, что заболевание печени влияет на функции мозга и вызывает гипердинамическое кровообращение.
Избыток аммиака, образующийся главным образом при переваривании белков в кишечнике, в норме переносится в печень по воротной вене. Удаление избытка аммиака печенью осуществляется за счет двух независимых механизмов с участием гепатоцитов, расположенных в определенных местах. Включение аммиака в молекулу мочевины происходит через цикл мочевины в перипортальных гепатоцитах при условии его постоянного притока по портальной вене. Любой оставшийся же аммиак удаляется путем включения в молекулу глутамина с помощью фермента глутаминсинтетазы, расположенного в перивенозных гепатоцитах. При циррозе потеря паренхимы (работающих клеток) печени приводит к повышению сосудистого сопротивления в воротной вене – портальной гипертензии, – что, в свою очередь, может привести к портосистемному шунтированию богатой аммиаком венозной крови. Иначе говоря, богатая аммиаком кровь не проходит очистку, а идет в обход печени. Одновременно с этим происходит значительная потеря (до 85 %) функциональных перипортальных и перивенозных гепатоцитов, что приводит к серьезному нарушению выведения аммиака и стойкой гипераммониемии. Именно с высокой концентрацией аммиака в крови связывают развитие печеночной энцефалопатии вплоть до комы – одного из тяжелых осложнений цирроза и острой печеночной недостаточности.