Biosinteza holesterola

The Biosinteza holesterola telesnim celicam omogoča, da v 18 korakih sintetizirajo holesterol iz preprostih surovin. Ta biosinteza poteka predvsem v jetrnih in črevesnih stenah. Dedne presnovne bolezni, kot je Tangerjeva bolezen, lahko motijo ​​biosintezo holesterola.

Kaj je biosinteza holesterola?

Človeško telo proizvede svoj lastni holesterol v biokemičnem procesu v 18 različnih korakih. Ta postopek je znan tudi kot biosinteza holesterola. Večino celotnega holesterola ustvari telo. Le minimalna količina se zaužije s hrano.

Holesterol je lipid, ki je nujen za številne telesne funkcije. V primeru sinteze steroidnih hormonov je na primer telo odvisno od holesterola. Enako velja za različne procese shranjevanja in gradnjo celičnih membran.

Presnovna pot biosinteze holesterola omogoča vsem živim življenjem s celicnim jedrom, da iz preprostih elementov ustvarijo pomemben lipid. Izdelava holesterola v telesu se uravnava po potrebi. Transformacija snovi poteka v citosolu in v endoplazmatskem retikulu celic. Transkripcijski faktorji uravnavajo procese in vplivajo na biosintezo pozitivno ali negativno.

Bloch in Lynen sta leta 1964 prejela Nobelovo nagrado za raziskovanje presnove holesterola. Tudi Popják in Cornforth sta pomembno prispevala k raziskavam biosinteze holesterola.

Funkcija in naloga

Človeško telo vsak dan proizvede približno 700 miligramov holesterola v biosintezi, približno 150 gramov holesterola pa vgradi v celotno telo. Velike količine lipida najdemo predvsem v možganih in nadledvičnih žlezah. Holesterol izpolnjuje stabilizacijske funkcije v celičnih membranah in je zato pomemben gradbeni material.

Pri ljudeh biosinteza holesterola poteka predvsem v črevesni sluznici in jetrih. Medtem ko so številne celice v telesu sposobne sintetizirati holesterol, jetra še vedno tvorijo večino holesterola.

Ker telesni holesterol ne more prečkati krvno-možganske pregrade v možgane, morajo možgani sami proizvajati holesterol v centralnem živčnem sistemu. Holesterol v možganih predstavlja približno 24 odstotkov celotnega holesterola.

Izhod sinteze holesterola je DMAPP, ki nastaja v metabolični poti mevalonata. 18 vmesnih faz tvori biosintezo holesterola. Pred sintezo telo sintetizira acetil-CoA. Ta proces poteka po biosintetski poti mevalonata. Preko HMG-CoA se izhodni material acetil-CoA pretvori v mevalonsko kislino. Končni produkti biosintetske poti mevalonata so dimetilalil pirofosfat in izopentil pirofosfat.

Šele zdaj se začne dejanska biosinteza holesterola. Dva končna produkta biosintetske poti mejalonata sta združena in tvorita geranil pirofosfat. Ta spojina se pretvori v farnezil pirofosfat. Dva farnezil pirofosfata sodelujeta v kondenzacijski reakciji in se med to reakcijo pretvorita v skvalen. Iz tega nastane (S) -2,3-epoksisqualen, ki se nato pretvori v lanosterol. Lanosterol sodeluje pri demetilaciji. Torej postane 4,4-dimetil-5α-kolesta-8,14,24-trien-3β-ol.

Na tej točki se zgodi več oksidacijskih reakcij, ki povzročajo nastanek 14-dimetillanosterola. Končni produkti oksidacije se preko zimosterol karboksilata pretvorijo v zimosteron. Sledi zmanjšanje zimosterona, kar ima za posledico zimosterol. Skozi 5α-kolestasta-7,24-dien-3β-ol to povzroči 7-dehidrohoterol. Ko ta izdelek hidrogeniramo, sčasoma nastane holesterol.

Bolezni in bolezni

Različne dedne bolezni so znane pod imenom družinske hiperholesterolemije, ki vplivajo na presnovo holesterola. Ne glede na prehrano te motnje povzročijo močno zvišano raven holesterola v plazmi. Kot sekundarne bolezni lahko žilne bolezni in srčni infarkti nastopijo že v zgodnji starosti. Bolezen nastane zaradi napake v genu, ki kodira receptor za LDL. Zaradi te okvare je LDL receptor le nepopolno razvit ali ga sploh ni. Predvsem se zato vrednost LDL prizadetih bistveno poveča. Ksantomi oblikujejo klinično sliko. To so maščobne obloge na koži, v notranjih organih in v centralnem živčnem sistemu.

Hiperholesterolemije ni nujno, da je družinska, lahko jo tudi pridobimo. Pridobljene oblike sprožijo predvsem podhranjenost. Sladkorna bolezen je lahko glavna bolezen. Debelost ali kronično odpoved ledvic sta pogosto povezana tudi z visoko raven holesterola.

Poleg diete se pri zdravljenju nadpovprečnega holesterola uporabljajo zdravila, kot so zaviralci CSE. Statini lahko zavirajo biosintezo holesterola. To zaviranje je usmerjeno na zdravljenje z zaviralci CSE. Preprečujejo reduktazo HMG-CoA in tako omogočajo splošno znižanje koncentracije holesterola v serumu. Na tak način lahko na primer upočasnimo sekundarno arteriosklerozo bolezni. Srčne infarkte, povezane s holesterolom, ali druge sočasne bolezni, kadar je raven holesterola previsoka, lahko preprečimo tudi z zaviralcem CSE.

Hipoholesterolemije so nasprotje hiperholesterolemije. Nizki serumski holesterol, ki se pojavlja v hipoholesterolemiji, je v večini primerov povezan z malignim rakom. Pri hipoholesterolemiji, povezani z rakom, je nizka raven holesterola običajno ocenjena kot dejavnik tveganja za smrtnost zaradi vseh vzrokov.

Podhranjenost, aids ali hude okužbe so drugi vzroki za zelo nizko raven holesterola. Vendar pa se hipoholesterolemija lahko pojavi tudi kot del dedne bolezni. Primer takega je Tangerjeva bolezen. Bolniki s to boleznijo še posebej trpijo za hipoholesterolemijo HDL.