Липидите са големи, неразтворими във вода молекули, които имат различни биологични функции, включително съхраняване на енергия и служещи като компоненти на клетъчните мембрани и липопротеини. Клетките, разположени в тънките черва, абсорбират диетични липиди и ги преработват в липопротеинови частици, които влизат в циркулацията чрез лимфната система за евентуално усвояване от черния дроб. Триглицеридите, холестеролът и мастноразтворимите витамини се транспортират през кръвта от тези липопротеинови частици.

метаболитно

Липопротеинови нарушения

Основните класове липопротеини са хиломикрони, липопротеини с много ниска плътност (VLDL), липопротеини със средна плътност (IDL), липопротеини с ниска плътност (LDL) и липопротеини с висока плътност (HDL). Нарушенията, които засягат липидния метаболизъм, могат да бъдат причинени от дефекти в структурните протеини на липопротеиновите частици, в клетъчните рецептори, които разпознават различните видове липопротеини, или в ензимите, които разграждат мазнините. В резултат на такива дефекти липидите могат да се отложат в стените на кръвоносните съдове, което може да доведе до атеросклероза (заболяване, характеризиращо се с необичайно удебеляване и втвърдяване на стените на артериите).

Фамилната хиперхолестеролемия е автозомно доминиращо заболяване, което се причинява от дефицита на LDL рецептора на повърхността на клетките в черния дроб и други органи. В резултат на това холестеролът не се премества в клетките. При нормални условия, когато в клетката присъства достатъчно холестерол, механизмите за обратна връзка сигнализират на ензимите да прекратят синтеза на холестерол. При фамилна хиперхолестеролемия тези ензими се освобождават от инхибиране на обратната връзка, като по този начин индуцират производството на още повече холестерол. Болестта се характеризира с ранна коронарна съдова болест, инсулти и мастни отлагания по сухожилията. Нивата на холестерола в кръвта са много високи от раждането, а LDL холестеролът също е повишен. Лечението е чрез диета с ниско съдържание на холестерол и лекарства, които инхибират синтеза на холестерол или увеличават екскрецията му в стомашно-чревния тракт.

Ако човек с фамилна хиперхолестеролемия е хомозиготен за това състояние, тежкото съдово заболяване започва в ранна детска възраст и сърдечните пристъпи са обичайни до 20-годишна възраст. Подобни симптоми са налице при фамилна дисбеталипопротеинемия (хиперлипопротеинемия тип III), която може да бъде наследена като автозомно рецесивно или автозомно доминиращо състояние (тоест, ако чертата е наследена от двамата родители). При това разстройство, което се проявява в зряла възраст, се наблюдават повишен холестерол в кръвта и триглицериди поради аномалия на съставката на липопротеините, наречена апопротеин Е. Лечението е подобно на необходимото при фамилна хиперхолестеролемия.

Дефицитът на микрозомен трансферен протеин причинява абеталипопротеинемия, автозомно-рецесивно състояние, характеризиращо се с виртуално отсъствие на VLDL и LDL. Триглицеридите се натрупват в стомашно-чревния тракт и черния дроб и има ниски нива на холестерол в кръвта, HDL холестерол и триглицериди. Хората с абеталипопротеинемия имат тежка малабсорбция на мазнините и развиват неврологични симптоми, включително нестабилна походка, дефекти на ретината и увреждане на нервите поради дефицита на витамин Е.

Дефекти на окисляване на мастни киселини

При продължително гладуване метаболизмът на мазнините, съхранявани в мастната тъкан, е необходим за производството на енергия. След изчерпване на запасите от гликоген, както глюконеогенезата, така и производството на кетонни тела чрез бета-окисление (или β-окисление) на мастните киселини в черния дроб са от съществено значение за осигуряването на енергия за мозъка. Окисляването на мастните киселини за енергия се случва в митохондриите на чернодробните клетки и изисква молекула носител, карнитин, който се синтезира в организма и се получава също от хранителния прием на животински продукти като месо, мляко и яйца. Някои нарушения на окисляването на мастните киселини възникват поради дисфункция на карнитиновите транспортни ензими, въпреки че повечето от тези състояния са причинени от ензими, разграждащи мазнините, пряко участващи в самия цикъл на бета-окисление. При лица с наследствени нарушения на транспорта на карнитин, дефицитът на карнитин може да причини тежки мозъчни, чернодробни и сърдечни увреждания. Лечението с карнитин е частично ефективно. Нарушенията на окисляването на мастните киселини са относително чести и като група могат да представляват приблизително 5 до 10 процента от случаите на синдром на внезапна детска смърт (SIDS). Нарушенията обикновено се проявяват с хипогликемия, чернодробни заболявания, намален мускулен тонус и сърдечна недостатъчност (кардиомиопатия).

Децата със средноверижен дефицит на ацил-КоА дехидрогеназа (MCAD) изглеждат напълно нормални, освен ако не гладуват продължително или са изправени пред други метаболитни стресови състояния, като тежко вирусно заболяване. По време на периоди на метаболитен стрес, засегнатите лица могат да развият хипогликемия, летаргия, повръщане, гърчове и чернодробна дисфункция. Интравенозната хидратация и глюкозата трябва да се дават своевременно, в противен случай болестта може да бъде фатална. Ако обаче хидратацията и храненето се следят внимателно, децата с MCAD водят относително нормален живот. Терапията се състои от прилагане на карнитин и избягване на прекомерен прием на мазнини. Други нарушения на окисляването на мастни киселини могат да реагират на подобна терапия, но като цяло прогнозата им не е толкова добра.

Дефицитът на 3-хидрокси-ацил-КоА дехидрогеназа (LCHAD) с дълги вериги може да се прояви със сърдечна недостатъчност, хипогликемия, мултиорганна система и пигментни промени в ретината. Плодът с дефицит на LCHAD може да предизвика чернодробно заболяване по време на бременност при майка, която е хетерозиготен носител на заболяването. Това изглежда се дължи на комбинация от метаболитните нужди на бременността, липсата на ензимна активност в плода и намалената активност на ензима при майката, причинявайки достатъчно дисбаланс в обичайните енергийни пътища, за да доведе до съхранение на мазнини в майчиния черен дроб.