Cholesterolio biosintezė

Cholesterolio biosintezė Tai leidžia kūno ląstelėms sintetinti cholesterolį iš paprastų žaliavų per 18 žingsnių. Ši biosintezė pirmiausia vyksta kepenyse ir žarnyno sienose. Paveldimos medžiagų apykaitos ligos, tokios kaip Tangier liga, gali sutrikdyti cholesterolio biosintezę.

Kas yra cholesterolio biosintezė?

Žmogaus kūnas gamina savo cholesterolį biocheminiu būdu per 18 skirtingų etapų. Šis procesas taip pat žinomas kaip cholesterolio biosintezė. Didžiąją viso cholesterolio dalį sudaro organizmas. Per maistą absorbuojama tik minimali dalis.

Cholesterolis yra lipidas, būtinas daugeliui kūno funkcijų. Steroidinių hormonų sintezės atveju organizmas priklauso nuo, pavyzdžiui, cholesterolio. Tas pats pasakytina apie įvairius saugojimo procesus ir ląstelių membranų konstrukciją.

Metabolinis cholesterolio biosintezės kelias leidžia visiems gyviems daiktams, turintiems ląstelės branduolį, iš paprastų elementų gaminti svarbų lipidą. Organizmo cholesterolio gamyba reguliuojama pagal poreikį. Medžiagų transformacija vyksta citozolyje ir ląstelių endoplazminiame retikulume. Transkripcijos veiksniai reguliuoja procesus ir daro teigiamą arba neigiamą įtaką biosintezei.

Blochas ir Lynenas 1964 m. Gavo Nobelio premiją už cholesterolio metabolizmo tyrimus. Popjákai ir Kornfortas taip pat svariai prisidėjo prie cholesterolio biosintezės tyrimų.

Funkcija ir užduotis

Žmogaus kūnas biosintezės metu pagamina apie 700 miligramų cholesterolio kiekvieną dieną, o visame kūne yra apie 150 gramų cholesterolio. Dideli lipidų kiekiai randami pirmiausia smegenyse ir antinksčiuose. Cholesterolis atlieka stabilizuojančias funkcijas ląstelių membranose, todėl yra svarbi statybinė medžiaga.

Žmonėms cholesterolio biosintezė vyksta pirmiausia žarnyno gleivinėje ir kepenyse. Nors daugelis organizmo ląstelių sugeba sintetinti cholesterolį, kepenys vis tiek sudaro didžiąją dalį cholesterolio.

Kadangi organizmo cholesterolis negali patekti į smegenų kraujagyslių barjerą, smegenys turi pačios gaminti centrinės nervų sistemos cholesterolį. Cholesterolis smegenyse sudaro apie 24 procentus bendrojo cholesterolio.

Cholesterolio sintezės rezultatas yra DMAPP, kuris gaminamas metabolizuojant mevalonatą. 18 tarpinių stadijų sudaro cholesterolio biosintezę. Prieš sintezę kūnas susintetinamas acetil-CoA. Šis procesas vyksta mevalonato biosintetiniu keliu. Per HMG-CoA pradinė medžiaga acetil-CoA paverčiama mevalono rūgštimi. Mevalonato biosintetinio kelio galutiniai produktai yra dimetilalilpirofosfatas ir izopentilo pirofosfatas.

Tik dabar prasideda tikroji cholesterolio biosintezė. Du galiniai meialonato biosintetinio kelio produktai yra sujungti, kad susidarytų geranilpirofosfatas. Šis junginys paverčiamas farnesilpirofosfatu. Du farnezilo pirofosfatai dalyvauja kondensacijos reakcijoje ir šios reakcijos metu virsta skvalenu. Iš jo gaunamas (S) -2,3-epoksisqualelenas, kuris savo ruožtu virsta lanosteroliu. Lanosterolis dalyvauja demetilinime. Taigi jis tampa 4,4-dimetil-5α-cholesta-8,14,24-trien-3β-oliu.

Šiuo metu vyksta kelios oksidacijos reakcijos, dėl kurių susidaro 14-demetilolanosterolis. Galutiniai oksidacijos produktai yra paverčiami zimozteronu per zmosterolio karboksilatą. Po to sumažėja zmosteronas, dėl kurio susidaro zmosterolis. Per 5α-Cholesta-7,24-dien-3β-olį gaunamas 7-dehidrocholesterolis. Kai šis produktas yra hidrintas, ilgainiui susidaro cholesterolis.

Ligos ir negalavimai

Įvairios paveldimos ligos, turinčios įtakos cholesterolio metabolizmui, yra žinomos kaip šeimos hipercholesterolemijos pavadinimas. Nepriklausomai nuo dietos, dėl šių sutrikimų labai padidėja cholesterolio kiekis plazmoje. Kaip antrinės ligos, kraujagyslių ligos ir širdies priepuoliai gali pasireikšti ankstyvame amžiuje. Ligą sukelia geno, koduojančio MTL receptorius, defektas. Dėl šio defekto MTL receptoriai išsivysto tik nepilnai arba jų išvis nėra. Visų pirma, žymiai padidėja nukentėjusiųjų MTL vertė. Ksantomos formuoja klinikinį vaizdą. Tai yra riebalų sankaupos odoje, vidaus organuose ir centrinėje nervų sistemoje.

Hipercholesterolemija nebūtinai turi būti šeiminė, ji taip pat gali būti įgyjama. Įgytas formas daugiausia skatina netinkama mityba. Diabetas gali būti pagrindinė liga. Nutukimas arba lėtinis inkstų nepakankamumas taip pat dažnai yra susijęs su padidėjusiu cholesterolio kiekiu.

Be dietų, vaistai, tokie kaip CSE inhibitoriai, daugiausia naudojami aukštam vidurkiui aukštam cholesterolio kiekiui gydyti. Statinai gali slopinti cholesterolio biosintezę. Gydymas CSE inhibitoriais siekia šio slopinimo. Jie neleidžia HMG-CoA reduktazei ir tokiu būdu įgalina sumažinti cholesterolio koncentraciją serume. Tokiu būdu, pavyzdžiui, galima sulėtinti antrinės ligos arteriosklerozę. Su CSE inhibitoriumi taip pat galima užkirsti kelią su cholesterolio vartojimu susijusiems širdies priepuoliams ar kitoms gretutinėms ligoms, kai cholesterolio lygis yra per didelis.

Hipocholesterolemijos yra priešingos hipercholesterolemijoms. Mažas cholesterolio kiekis serume, kaip ir hipocholesterolemijos atvejais, daugeliu atvejų susijęs su piktybiniu vėžiu. Sergant vėžine hipocholesterolemija, žemas cholesterolio lygis paprastai įvertinamas kaip visų veiksnių mirštamumo rizikos veiksnys.

Nepakankama mityba, AIDS ar sunkios infekcijos yra kitos labai žemo cholesterolio lygio priežastys. Tačiau hipocholesterolemija taip pat gali atsirasti kaip paveldimos ligos dalis. Tokių pavyzdžių yra Tangier liga. Pacientai, sergantys šia liga, ypač kenčia nuo DTL hipocholesterolemijos.