Биосинтеза на холестерола

Най- Биосинтеза на холестерола дава възможност на клетките на тялото да синтезират холестерол от прости суровини в 18 стъпки. Тази биосинтеза се осъществява предимно в черния дроб и в чревните стени. Наследствените метаболитни заболявания като болестта на Танжер могат да нарушат биосинтезата на холестерола.

Какво е биосинтеза на холестерола?

Човешкото тяло произвежда собствен холестерол в биохимичен процес на 18 различни стъпки. Този процес е известен още като биосинтеза на холестерола. По-голямата част от общия холестерол се произвежда от организма. Само минимална фракция се абсорбира чрез храната.

Холестеролът е липид, който е от съществено значение за много функции на тялото. В случай на синтез на стероидни хормони, тялото зависи от холестерола например. Същото се отнася за различни процеси на съхранение и изграждането на клетъчни мембрани.

Метаболитният път на биосинтезата на холестерола позволява на всички живи същества с клетъчно ядро ​​да произвеждат важния липид от прости елементи. Производството на холестерол в организма се регулира според нуждите. Трансформацията на веществата се извършва в цитозола и в ендоплазмения ретикулум на клетките. Транскрипционните фактори регулират процесите и влияят върху биосинтезата положително или отрицателно.

Блок и Линен получават Нобеловата награда през 1964 г. за изследвания в метаболизма на холестерола. Попджак и Корнфорт също имат важен принос за изследването на биосинтезата на холестерола.

Функция и задача

Човешкото тяло произвежда около 700 милиграма холестерол всеки ден при биосинтеза и около 150 грама холестерол се вгражда в цялото тяло. Големи количества липид се намират предимно в мозъка и надбъбречните жлези. Холестеролът изпълнява стабилизиращи функции в клетъчните мембрани и затова е важен строителен материал.

При хората биосинтезата на холестерола се осъществява предимно в чревната лигавица и черния дроб. Докато много клетки в тялото са способни да синтезират холестерол, черният дроб все още прави по-голямата част от холестерола.

Тъй като холестеролът в тялото не може да премине кръвно-мозъчната бариера в мозъка, мозъкът трябва сам да произвежда холестерола на централната нервна система. Холестеролът в мозъка представлява около 24 процента от общия холестерол.

Изходът от синтеза на холестерол е DMAPP, който се произвежда по метаболитния път на мевалоната. 18 междинни етапа съставят биосинтеза на холестерола. Преди синтеза тялото синтезира ацетил-КоА. Този процес протича по биосинтетичния път на мевалоната. Чрез HMG-CoA, изходният материал ацетил-КоА се превръща в мевалонова киселина. Крайните продукти на биосинтетичния път на мевалоната са диметилалил пирофосфат и изопентилпирофосфат.

Едва сега започва същинската биосинтеза на холестерола. Двата крайни продукта от биосинтетичния път на меялоната се комбинират, за да образуват геранилпирофосфат. Това съединение се превръща във фарнезил пирофосфат. Два фарнезил пирофосфати участват в реакция на кондензация и се трансформират в сквален в хода на тази реакция. От това се получават (S) -2,3-епоксисквален, които от своя страна се превръщат в ланостерол. Ланостеролът участва в деметилиране. Така става 4,4-диметил-5α-холеста-8,14,24-триен-3β-ол.

На този етап се провеждат няколко окислителни реакции, които пораждат 14-деметиланостерол. Крайните продукти на окислението се превръщат в зимостерон чрез зимостерол карбоксилат. Това е последвано от намаляване на зимостерона, което води до зимостерол. Чрез 5α-Cholesta-7,24-dien-3β-ol това води до 7-дехидрохостерол. Когато този продукт е хидрогениран, в крайна сметка се създава холестерол.

Болести и неразположения

Различни наследствени заболявания, които засягат метаболизма на холестерола, са известни под името фамилна хиперхолестеролемия. Независимо от диетата, тези нарушения водят до силно повишени нива на холестерол в плазмата. Като вторични заболявания, съдови заболявания и сърдечни пристъпи могат да се появят в най-ранна възраст. Заболяването се причинява от дефект в гена, който кодира LDL рецептора. Поради този дефект, LDL рецепторът е само непълно развит или изобщо не съществува. Преди всичко стойността на LDL на засегнатите следователно значително се увеличава. Ксантомите оформят клиничната картина. Това са мастни натрупвания в кожата, във вътрешните органи и в централната нервна система.

Хиперхолестеролемията не трябва да е фамилна, тя също може да бъде придобита. Придобитите форми се предизвикват главно от недохранване. Диабетът може да бъде основното заболяване. Затлъстяването или хроничната бъбречна недостатъчност също често са свързани с високи нива на холестерол.

В допълнение към диетите, лекарства като CSE инхибитори се използват главно за лечение на над средно висок холестерол. Статините могат да инхибират биосинтезата на холестерола. Лечението с инхибитори на CSE има за цел това инхибиране. Те предотвратяват HMG-CoA редуктазата и по този начин дават възможност за общо понижаване на концентрацията на холестерол в серума. По този начин, например, вторичната болестна артериосклероза може да се забави. Свързани с холестерола сърдечни пристъпи или други съпътстващи заболявания, когато нивото на холестерола е твърде високо, също могат да бъдат предотвратени с инхибитора на CSE.

Хипохолестеролемиите са противоположни на хиперхолестеролемиите. Ниският серумен холестерол, както се случва на фона на хипохолестеролемия, се свързва в по-голямата част от случаите със злокачествен рак. При хипохолестеролемия, свързана с рак, ниското ниво на холестерола обикновено се оценява като рисков фактор за смъртността на всички причини.

Недохранването, СПИНът или тежките инфекции са други причини за силно ниски нива на холестерол. Хипохолестеролемията обаче може да се появи и като част от наследствено заболяване. Пример за това е болестта на Танжер. Пациентите с това заболяване особено страдат от HDL хипохолестеролемия.