Cholesterolis biosintezė leidžia kūno ląstelėms sintetinti cholesterolį iš paprastų pradinių medžiagų 18 žingsnių. Ši biosintezė pirmiausia vyksta kepenys ir žarnyno sienelės. Paveldimos medžiagų apykaitos ligos, tokios kaip Tanžerio liga, gali sutrikdyti biosintezę cholesterolio kiekis.
Kas yra cholesterolio biosintezė?
Cholesterolis biosintezė leidžia kūno ląstelėms sintetinti cholesterolį iš paprastų pradinių medžiagų 18 žingsnių. Žmogaus kūnas gamina endogeninį cholesterolį biocheminiame procese, apimančiame 18 skirtingų etapų. Šis procesas taip pat žinomas kaip cholesterolio biosintezė. Didžiąją dalį viso cholesterolio gamina organizmas. Su maistu yra suvalgoma tik minimali dalis. Cholesterolis yra lipidas, būtinas daugeliui kūno funkcijų. Pavyzdžiui, organizmas priklauso nuo cholesterolio, kad sintezuotų steroidinius hormonus. Tas pats pasakytina apie įvairius saugojimo procesus ir ląstelių membranų statybą. Cholesterolio biosintezės metabolinis kelias leidžia visiems gyviems organizmams, turintiems ląstelės branduolį, iš paprastų elementų atskirai gaminti svarbų lipidą. Organizmo cholesterolio gamyba reguliuojama pagal poreikį. Citozolyje ir endoplazminiame ląstelių tinkle vyksta medžiagų virsmas. Transkripcijos veiksniai reguliuoja procesus ir daro teigiamą arba neigiamą įtaką biosintezei. Blochas ir Lynenas 1964 m. Gavo Nobelio premiją už cholesterolio apykaitos tyrimus. Popjákas ir Cornforthas taip pat reikšmingai prisidėjo tiriant cholesterolio biosintezę.
Funkcija ir užduotis
Biosintezės metu dieną po dienos žmogaus organizmas gamina maždaug 700 miligramų cholesterolio, o visame kūne yra apie 150 gramų cholesterolio. Didelis kiekis lipido pirmiausia randamas smegenys ir antinksčiai. Cholesterolis atlieka ląstelių membranų stabilizavimo funkcijas ir yra svarbi statybinė medžiaga. Žmonėms cholesterolio biosintezė pirmiausia vyksta žarnyne gleivinė ir kepenys. Nors daugelis kūno ląstelių sugeba sintetinti cholesterolį, kepenys vis dėlto gamina daugiausia cholesterolio. Kadangi cholesterolis iš organizmo negali praeiti pro kraujas-smegenys barjerą į smegenis, smegenys turi padaryti savo centrą nervų sistema cholesterolio. Cholesterolis smegenys sudaro apie 24 procentus viso cholesterolio. Cholesterolio sintezės rezultatas yra DMAPP, kuris susidaro mevalonato metabolizmo kelyje. 18 tarpinių sudaryti cholesterolio biosintezė. Prieš sintezę organizmas sintetina acetil-CoA. Šis procesas vyksta mevalonato biosintezės kelyje. Per HMG-CoA pradinė medžiaga acetil-CoA tampa mevalono rūgštimi. Galutiniai mevalonato biosintezės kelio produktai yra dimetilalilo pirofosfatas ir izopentilpirofosfatas. Tik dabar prasideda tikroji cholesterolio biosintezė. Du galutiniai meyalonato biosintezės kelio produktai yra sujungti, kad gautų geranilo pirofosfatą. Šis junginys paverčiamas farnesilo pirofosfatu. Kiekvienu atveju kondensacijos reakcijoje dalyvauja du farnesilo pirofosfatai, kurie šios reakcijos metu virsta skvalenu. Taip susidaro (S) -2,3-epoksiskvalenas, kuris savo ruožtu virsta lanosteroliu. Lanosterolis dalyvauja demetilinant. Taigi jis tampa 4,4-dimetil-5α-cholesta-8,14,24-trien-3β-oliu. Šiuo metu vyksta kelios oksidacijos reakcijos, kad gautų 14-demetillanosterolį. Per zymosterolio karboksilatą galutiniai oksidacijos produktai virsta zymosteronu. Po to sumažėja zymosteronas ir gaunamas zymosterolis. Per 5α-kolestą-7,24-dien-3β-olį gaunamas 7-dehidrocholesterolis. Kai šis produktas yra hidrinamas, galiausiai susidaro cholesterolis.
Ligos ir negalavimai
Kelios paveldimos ligos, turinčios įtakos cholesterolio apykaitos procesui, yra žinomos kaip šeiminės hipercholesterolemijos. Nepriklausomai nuo dieta, stipriai padidėjusi plazma cholesterolio kiekį yra šių sutrikimų. Kraujagyslių ligos ir širdis priepuoliai gali išsivystyti ankstyvame amžiuje kaip antrinės ligos. Liga atsiranda dėl genas kad kodai MTL receptorius. Dėl šio defekto, MTL receptorius susidaro tik nepilnai arba visai nesusidaro. MTL ypač nukentėjusių asmenų lygis yra žymiai padidėjęs. Ksantomos apibūdina klinikinį vaizdą. Tai yra riebalų sankaupos oda, Vidaus organai ir centrinis nervų sistema. Hipercholesterolemija neprivalo bėgti šeimose, bet taip pat gali būti įgyjamas. Įgytas formas daugiausia sukelia neprievalgis. Diabetas gali būti pagrindinė liga. Nutukimas or lėtinis inkstų nepakankamumas taip pat dažnai siejami su padidėjusiais cholesterolio kiekį. Be dietų, narkotikai tokie kaip CSE inhibitoriai naudojami gydant virš vidurkio cholesterolio kiekį. Statinai gali slopinti cholesterolio biosintezę. Šis slopinimas nukreiptas gydant CSE inhibitoriais. Jie užkerta kelią HMG-CoA reduktazei ir taip leidžia paprastai sumažinti cholesterolio koncentraciją serume. Tokiu būdu, pavyzdžiui, antrinė liga arteriosklerozė galima sulėtinti. CSE inhibitoriai taip pat gali užkirsti kelią susijusiam su cholesterolio kiekiu širdis priepuoliai ar kitos gretutinės ligos, susijusios su padidėjusiu cholesterolio kiekiu. Hipocholesterolemijos yra priešingos hipercholesterolemijoms. Mažas cholesterolio kiekis serume, kaip būna hipocholesterolemijų atveju, yra susijęs su piktybiniu Vėžys daugeliu atvejų. Esant su karcinoma susijusiai hipocholesterolemijai, sumažėjęs cholesterolio kiekis paprastai vertinamas kaip mirtingumo dėl visų priežasčių rizikos veiksnys. Prasta mityba, AIDS, arba sunkios infekcijos yra kitos labai žemo cholesterolio kiekio priežastys. Tačiau hipocholesterolemija taip pat gali pasireikšti kaip paveldimos ligos dalis. Tokios ligos pavyzdys yra Tanžerio liga. Pacientai, sergantys šia liga, ypač kenčia nuo DTL hipocholesterolemija.
