Biosinteza holesterola: funkcija, vloga in bolezni

Holesterol biosinteza telesnim celicam omogoča sintezo holesterola iz preprostih vhodnih snovi v 18 korakih. Ta biosinteza se pojavlja predvsem v jetra in črevesne stene. Dedne presnovne bolezni, kot je Tangerjeva bolezen, lahko motijo ​​biosintezo holesterol.

Kaj je biosinteza holesterola?

Holesterol biosinteza telesnim celicam omogoča sintezo holesterola iz preprostih vhodnih snovi v 18 korakih. Človeško telo proizvaja endogeni holesterol v biokemičnem procesu, ki vključuje 18 različnih korakov. Ta postopek je znan tudi kot biosinteza holesterola. Večino celotnega holesterola proizvaja telo. S hrano zaužijemo le minimalno frakcijo. Holesterol je lipid, ki je bistvenega pomena za številne telesne funkcije. Na primer, telo je za sintezo steroidnih hormonov odvisno od holesterola. Enako velja za različne procese shranjevanja in za gradnjo celičnih membran. Presnovna pot biosinteze holesterola omogoča vsem živim organizmom s celičnim jedrom, da sami proizvajajo pomemben lipid iz preprostih elementov. Po potrebi se uravnava proizvodnja holesterola v telesu. V citozolu in v endoplazemskem retikulumu celic pride do pretvorbe snovi. Transkripcijski faktorji uravnavajo procese in pozitivno ali negativno vplivajo na biosintezo. Bloch in Lynen sta leta 1964 prejela Nobelovo nagrado za raziskave metabolizma holesterola. Popják in Cornforth sta prav tako pomembno prispevala k preučevanju biosinteze holesterola.

Funkcija in naloga

Človeško telo v biosintezi dan za dnem proizvede približno 700 miligramov holesterola in v telesu je vgrajenih približno 150 gramov holesterola. Velike količine lipidov najdemo predvsem v možganov in nadledvične žleze. Holesterol izpolnjuje stabilizacijske funkcije v celičnih membranah in je zato pomembna gradbena snov. Pri ljudeh biosinteza holesterola poteka predvsem v črevesju sluznica in jetra. Čeprav so številne celice v telesu sposobne sintetizirati holesterol, jetra kljub temu proizvede največ holesterola. Ker holesterol iz telesa ne more skozi kri-možganov oviro v možgane, morajo možgani narediti svojo osrednjo živčni sistem holesterola. Holesterol v možganov predstavlja približno 24 odstotkov celotnega holesterola. Rezultat sinteze holesterola je DMAPP, ki nastaja v presnovni poti mevalonata. 18 vmesnih proizvodov pobotati se biosinteza holesterola. Pred sintezo telo sintetizira acetil-CoA. Ta postopek poteka na biosintetski poti mevalonata. Preko HMG-CoA izhodna snov acetil-CoA postane mevalonska kislina. Končna produkta poti biosinteze mevalonata sta dimetilalil pirofosfat in izopentil pirofosfat. Šele zdaj se začne dejanska biosinteza holesterola. Končna produkta poti biosinteze mejalonata se združita v geranil pirofosfat. Ta spojina se pretvori v farnezil pirofosfat. V vsakem primeru sta v reakcijo kondenzacije vključena dva farnezil pirofosfata, ki se kot del te reakcije pretvorita v skvalen. Pri tem nastane (S) -2,3-epoksiskvalen, ki se nato pretvori v lanosterol. Lanosterol sodeluje pri demetilaciji. Tako postane 4,4-dimetil-5α-holesta-8,14,24-trien-3β-ol. V tem trenutku poteka več reakcij oksidacije, da se dobi 14-dimetilanosterol. Preko zimosterol karboksilata se končni produkti oksidacije pretvorijo v zimosteron. Sledi zmanjšanje zimosterona, ki daje zimosterol. Preko 5α-holesta-7,24-dien-3β-ol ta tvori 7-dehidroholesterol. Ko ta izdelek hidrogeniramo, se dokončno tvori holesterol.

Bolezni in bolezni

Nekatere dedne bolezni, ki vplivajo na presnovno pot holesterola, so znane kot družinske hiperholesterolemije. Ne glede na prehrana, močno povišana plazma ravni holesterola prisotni pri teh motnjah. Žilne bolezni in srce napadi se lahko razvijejo v zgodnji mladosti kot sekundarne bolezni. Bolezen je posledica okvare v gen ki kodira za LDL receptor. Zaradi te napake je LDL receptor se tvori le nepopolno ali pa sploh ne. The LDL stopnja prizadetih posameznikov je zato znatno povišana. Ksantomi so značilni za klinično sliko. To so maščobne obloge v koža, notranjih organov in osrednja živčni sistem. Hiperholesterolemija ni treba kandidirati v družinah, vendar ga je mogoče tudi pridobiti. Pridobljene obrazce v glavnem sproži podhranjenost. Sladkorna bolezen je lahko primarna bolezen. Debelost or kronična ledvična insuficienca so pogosto povezane tudi s povišanimi ravni holesterola. Poleg diet droge kot so zaviralci CSE, se uporabljajo za zdravljenje nadpovprečnih ravni holesterola. Statini lahko zavirajo biosintezo holesterola. To zaviranje je usmerjeno v zdravljenje z zaviralci CSE. Preprečujejo reduktazo HMG-CoA in tako omogočajo splošno znižanje koncentracije holesterola v serumu. Na ta način na primer sekundarna bolezen arterioskleroza lahko upočasni. Zaviralci CSE lahko preprečijo tudi holesterol srce napadi ali druge sočasne bolezni, povezane z visoko raven holesterola. Hipoholesterolemije so nasprotje hiperholesterolemijam. Nizek serumski holesterol, kot se pojavlja pri hipoholesterolemijah, je povezan z malignim rak v večini primerov. Pri hipoholesterolemiji, povezani s karcinomom, se znižana raven holesterola običajno oceni kot dejavnik tveganja za smrtnost zaradi vseh vzrokov. Podhranjenost, AIDSali hude okužbe so drugi vzroki za močno nizko raven holesterola. Vendar pa se hipoholesterolemija lahko pojavi tudi kot del dedne bolezni. Primer takšne bolezni je Tangerjeva bolezen. Bolniki s to boleznijo še posebej trpijo zaradi HDL hipoholesterolemija.