fysiologia

Synteesi Kolesteroli ja HMG-CoA-reduktaasi

Koska kolesteroli on elämän olennainen aine, ihmisen organismi ei voi riippua yksinomaan ruoan saannista. Oletettavasti tästä syystä evoluutio on aiheuttanut kehon kehittävän tehokkaan mekanismin kolesterolibiosynteesille .

Kun päivittäinen ruokavalio on noin 300 mg (0, 3 grammaa), aikuisen henkilön elin syntetisoi noin 600-1000 mg kolesterolia joka päivä. Maksa, suolisto ja iho ovat tässä mielessä aktiivisimmat elimet.

Ottaen huomioon myös, että kaikki imeytynyt kolesteroli imeytyy suolistoon (noin 50% menee ulosteeseen), ruokavalion vaikutus kokonaiskolesteroliin (kolesterolin pitoisuus veressä) on vaatimaton ja arvioidaan olevan 15%. Tärkeät muutokset kolesterolin ravinnon saannissa voivat kuitenkin aiheuttaa vaihteluja ± 30%. Elintarvikkeiden nauttiminen ja endogeeninen synteesi ovat itse asiassa voimakkaasti sidoksissa säätelymekanismiin palautteen antamiseksi, joten endogeeninen synteesi hidastuu, mitä suurempi on ruokavalion kolesteroli, ja päinvastoin.

Kolesterolin tuotanto kehossa on seurausta monimutkaisista reaktiosarjoista. Se alkaa CoA-etikan avulla, joka on peräisin eri ravintoaineiden (hiilihydraatit, proteiinit ja erityisesti rasvat) aineenvaihdunnasta, jotta kolesteroliin saadaan lopulta noin kolmekymmentä reaktiota. Lukuisista tähän prosessiin osallistuvista entsyymeistä keskeinen rooli on HMG-CoA-reduktaasilla, joka puuttuu johonkin ensimmäisistä vaiheista, jotka katalysoivat HMG-CoA: n pelkistymistä mevalonaatiksi. Tätä entsyymiä luonnehtii itse asiassa vain 4 tunnin keskimääräinen elinikä, minkä vuoksi se on syntetisoitava jatkuvasti maksassa. Nopeus, jolla se tuotetaan, riippuu kolesterolin solutasoista; kun ne ovat alhaiset, synteesinopeus kasvaa ja päinvastoin. Tämä sääntelyjärjestelmä on erityisen aktiivinen maksassa, jossa ruoan vaikutus on suurin; tässä mielessä HMG-CoA-reduktaasin aktiivisuus estyy hiljattain muodostuneella kolesterolilla ja LDL: n teholla.

Tämän entsyymin inhibitio voi tapahtua paitsi pienentyneen synteesin lisäksi myös fosforylaation avulla kortikosteroidihormoneilla ja glukagonilla; insuliini ja kilpirauhashormonit suosivat sen defosforylaatiota, joka parantaa sen aktiivisuutta.

Biokemialliset vaiheet yksityiskohtaisesti

Kuten kuviossa on esitetty, jossa esitetään kolesterolin biosynteesin päävaiheet, jotkut lääkkeet (statiinit) ja fermentoitu punainen riisi toimivat kilpailevina HMG-CoA-reduktaasin estäjinä ja siten vähentävät kolesterolin synteesin nopeutta. Tämän seurauksena maksa nostaa enemmän LDL: n sisältämää veren kolesterolia, mikä lisää näiden proteiinien reseptorien määrää ja pienentää LDL: n pitoisuutta plasmassa. Synteesilohko ei kuitenkaan ole täydellinen, ja tämä varmistaa, että soluilla on riittävästi kolesterolitasoja plasmamembraanien eheyden ylläpitämiseksi ja steroidihormonien syntetisoimiseksi.