Biosinteza colesterolului

Biosinteza colesterolului permite celulelor organismului să sintetizeze colesterolul din materii prime simple în 18 pași. Această biosinteză are loc în principal în ficat și în pereții intestinali. Bolile metabolice ereditare, cum ar fi boala Tanger, pot perturba biosinteza colesterolului.

Ce este Biosinteza colesterolului?

Corpul uman își produce propriul colesterol într-un proces biochimic în 18 etape diferite. Acest proces este cunoscut și sub denumirea de biosinteză a colesterolului. Cea mai mare parte a colesterolului total este produsă de organism. Doar o fracție minimă este ingerată prin alimente.

Colesterolul este un lipid care este esențial pentru multe funcții ale corpului. În cazul sintezei hormonilor steroizi, de exemplu, organismul depinde de colesterol. Același lucru este valabil și pentru diverse procese de stocare și pentru construcția de membrane celulare.

Calea metabolică a biosintezei colesterolului permite tuturor lucrurilor vii cu un nucleu celular să producă lipide importante din elemente simple. Producția de colesterol a organismului este reglementată după cum este necesar. Transformarea substanțelor are loc în citosol și în reticulul endoplasmatic al celulelor. Factorii de transcriere reglează procesele și influențează biosinteza, fie pozitiv, fie negativ.

Bloch și Lynen au primit premiul Nobel în 1964 pentru cercetări în metabolismul colesterolului. Popják și Cornforth au adus contribuții importante la cercetarea biosintezei colesterolului.

Funcție și sarcină

Corpul uman produce în jur de 700 de miligrame de colesterol în fiecare zi în biosinteză și în jur de 150 de grame de colesterol sunt încorporate în întregul corp. Cantități mari de lipide se găsesc în principal în creier și glandele suprarenale. Colesterolul îndeplinește funcții de stabilizare a membranelor celulare și, prin urmare, este un important material de construcție.

La om, biosinteza colesterolului are loc în principal în mucoasa intestinală și în ficat. În timp ce multe celule din corp sunt capabile să sintetizeze colesterolul, ficatul face în continuare cea mai mare parte a colesterolului.

Deoarece colesterolul organismului nu poate traversa bariera sânge-creier în creier, creierul trebuie să producă colesterolul în sistemul nervos central în sine. Colesterolul din creier reprezintă aproximativ 24 la sută din colesterolul total.

Produsul sintezei de colesterol este DMAPP, care este produs pe calea metabolică mevalonat. 18 etape intermediare alcătuiesc biosinteza colesterolului. Înainte de sinteză, corpul sintetizează acetil-CoA. Acest proces are loc prin calea biosintetică mevalonată. Prin HMG-CoA, materialul de pornire acetil-CoA este transformat în acid mevalonic. Produsele finale ale căii biosintetice mevalonate sunt pirofosfat dimetilalil și pirofosfat izopentilic.

Abia acum începe biosinteza efectivă a colesterolului. Cele două produse finale ale căii biosintetice a meialonatului sunt combinate pentru a forma pirofosfat de geranil. Acest compus este transformat în pirofosfat de farnesil. Două pirofosfați farnesilici sunt implicați într-o reacție de condensare și sunt transformați în squalen în cursul acestei reacții. Din acest (S) se obțin -2,3-epoxiscalen, care la rândul lor sunt transformate în lanosterol. Lanosterolul ia parte la o demetilare. Astfel, devine 4,4-dimetil-5a-colesta-8,14,24-trien-3β-ol.

În acest moment, au loc mai multe reacții de oxidare care dau naștere la 14-demetilanosterol. Produsele finale ale oxidării sunt transformate în zosterostonă prin carboxilat de zimosterol. Aceasta este urmată de o reducere a zimosteronei, care are ca rezultat zymosterol. Via 5a-Cholesta-7,24-dien-3β-ol rezultă în 7-dehidrocolesterol. Când acest produs este hidrogenat, colesterolul este în cele din urmă creat.

Boli și afecțiuni

Sub denumirea de hipercolesterolemie familială, sunt cunoscute diverse boli ereditare care afectează metabolismul colesterolului. Indiferent de dietă, aceste tulburări duc la creșterea considerabilă a nivelului de colesterol în plasmă. Ca boli secundare, bolile vasculare și atacurile de inimă se pot instala la o vârstă fragedă. Boala este cauzată de un defect al genei care codifică receptorul LDL. Din cauza acestui defect, receptorul LDL este doar incomplet dezvoltat sau deloc dezvoltat. Mai presus de toate, valoarea LDL a celor afectați este, prin urmare, crescut semnificativ. Xanthomele modelează tabloul clinic. Acestea sunt depuneri de grăsime în piele, în organele interne și în sistemul nervos central.

Hipercolesterolemia nu trebuie să fie familială, ci poate fi dobândită. Formele dobândite sunt declanșate în principal de malnutriție. Diabetul poate fi boala primară. Obezitatea sau insuficiența renală cronică sunt adesea asociate cu niveluri ridicate de colesterol.

În plus față de diete, medicamente precum inhibitorii de CSE sunt utilizate în principal pentru a trata nivelul colesterolului ridicat peste medie. Statinele pot inhiba biosinteza colesterolului. Tratamentul cu inhibitori de CSE vizează această inhibare. Previn HMG-CoA reductaza și permit astfel o scădere generală a concentrației de colesterol în ser. În acest fel, de exemplu, arterioscleroza bolii secundare poate fi încetinită. Atacurile de cord legate de colesterol sau alte boli concomitente atunci când nivelul colesterolului este prea ridicat pot fi, de asemenea, prevenite cu inhibitorul CSE.

Hipocolesterolemiile sunt opuse hipercolesterolemiilor. Colesterolul seric scăzut, așa cum apare în contextul hipocolesterolemiei, este asociat în majoritatea cazurilor cu un cancer malign. În hipocolesterolemia legată de carcinom, nivelul scăzut al colesterolului este de obicei evaluat ca factor de risc pentru mortalitatea cauzală.

Malnutriția, SIDA sau infecțiile severe sunt alte cauze ale nivelului sever de colesterol scăzut. Cu toate acestea, hipocolesterolemia poate apărea și ca parte a unei boli ereditare. Un exemplu în acest sens este boala Tanger. Pacienții cu această boală suferă în special de hipocolesterolemie HDL.