Koleszterin bioszintézis

A Koleszterin bioszintézis lehetővé teszi a test sejtjeinek, hogy 18 lépésben szintetizálják az egyszerű nyersanyagokból a koleszterint. Ez a bioszintézis elsősorban a májban és a bél falában zajlik. Az örökletes anyagcsere-betegségek, például a Tangier-kór megzavarhatják a koleszterin bioszintézisét.

Mi a koleszterin bioszintézis?

Az emberi test biokémiai folyamattal 18 különböző lépésben termel saját koleszterint. Ezt a folyamatot koleszterin bioszintézisnek is nevezik. A teljes koleszterin nagy részét a szervezet teszi ki. Csak minimális hányad szívódik fel az étel során.

A koleszterin egy lipid, amely nélkülözhetetlen a test sok funkciójához. A szteroid hormonszintézis esetében a test például a koleszterintől függ. Ugyanez vonatkozik a különféle tárolási folyamatokra és a sejtmembránok felépítésére.

A koleszterin-bioszintézis metabolikus útja lehetővé teszi, hogy a sejtmaggal rendelkező összes élőlény egyszerű elemekből előállítsa a fontos lipidet. A test koleszterintermelését szükség szerint szabályozzák. Az anyagok átalakulása a citoszolban és a sejtek endoplazmatikus retikulumában zajlik. A transzkripciós faktorok szabályozzák a folyamatokat, és pozitív vagy negatív hatással vannak a bioszintézisre.

Bloch és Lynen 1964-ben Nobel-díjat kapott a koleszterin-anyagcsere kutatásáért. Popják és Cornforth szintén jelentős mértékben hozzájárultak a koleszterin bioszintézisének kutatásához.

Funkció és feladat

Az emberi test körülbelül 700 mg koleszterint termel bioszintézisben naponta, és körülbelül 150 gramm koleszterint épít be az egész testbe. Nagyon sok a lipid elsősorban az agyban és a mellékvesékben található. A koleszterin stabilizáló funkciókat tölt be a sejtmembránokban, ezért fontos építőanyag.

Az emberekben a koleszterin bioszintézisére elsősorban a bél nyálkahártyájában és a májban kerül sor.Noha a test sok sejtje képes a koleszterin szintetizálására, a máj még mindig a koleszterin legnagyobb részét teszi ki.

Mivel a test koleszterinje nem tud átjutni a vér-agy gáton az agyba, az agynak maga a központi idegrendszerben kell termelnie a koleszterint. Az agy koleszterinje a teljes koleszterin körülbelül 24% -át teszi ki.

A koleszterinszintézis kimenetele a DMAPP, amelyet a mevalonát metabolikus útjában állítanak elő. 18 köztes stádium alkotja a koleszterin bioszintézist. A szintézis előtt a test acetil-CoA-t szintetizál. Ez a folyamat a mevalonát bioszintézis útján zajlik. A HMG-CoA-n keresztül az acetil-CoA kiindulási anyagot mevalonsavvá alakítják. A mevalonát bioszintézis útjának végtermékei a dimetil-allil-pirofoszfát és az izopentil-pirofoszfát.

Csak most kezdődik meg a tényleges koleszterin-bioszintézis. A meialonát bioszintézis útjának két végtermékét egyesítik, hogy geranil-pirofoszfátot kapjanak. Ezt a vegyületet farnesil-pirofoszfáttá alakítják. Két farnesil-pirofoszfát vesz részt a kondenzációs reakcióban, és e reakció során szkvalént alakítanak át. Ebből (S) -2,3-epoxi-szkvalént állítanak elő, amelyeket viszont lanoszterinné alakítanak. A lanosterol részt vesz a demetilezésben. Így 4,4-dimetil-5a-koleszta-8,14,24-trien-3p-ol lesz.

Ezen a ponton számos oxidációs reakció zajlik, amelyek 14-demetil-anoszterint eredményeznek. Az oxidáció végtermékei zimozterol-karboxiláttal zmoszteronná alakulnak. Ezt követi a zimoszteron csökkentése, ami zimozterint eredményez. Az 5α-Cholesta-7,24-dien-3β-olon keresztül ez 7-dehidrokoleszterint eredményez. Amikor ezt a terméket hidrogénezik, végül koleszterin képződik.

Betegségek és betegségek

A családi hiperkoleszterinémia néven különféle örökletes betegségek ismertek, amelyek befolyásolják a koleszterin anyagcserét. Táplálástól függetlenül, ezek a rendellenességek jelentősen megnövelik a plazma koleszterinszintjét. Másodlagos betegségként az érrendszeri betegségek és a szívroham már korán beindulhat. A betegséget az LDL-receptort kódoló gén hibája okozza. E hiba miatt az LDL-receptor csak részlegesen fejlett vagy egyáltalán nem fejlődik ki. Ezért mindenekelőtt az érintettek LDL-értéke jelentősen megnő. A Xanthomas formálja a klinikai képet. Ezek zsírlerakódások a bőrben, a belső szervekben és a központi idegrendszerben.

A hiperkoleszterinémiának nem kell családiasnak lennie, de megszerezhető is. A megszerzett formákat főként az alultápláltság váltja ki. A cukorbetegség lehet az elsődleges betegség. Az elhízás vagy a krónikus veseelégtelenség gyakran társul a megnövekedett koleszterinszinthez.

Az étrend mellett olyan gyógyszereket, mint a CSE-gátlók, főként az átlag feletti magas koleszterinszint kezelésére használják. A sztatinok gátolhatják a koleszterin bioszintézist. A CSE-gátlókkal történő kezelés célja ennek a gátlásnak a célja. Megakadályozzák a HMG-CoA reduktázt, és ezáltal lehetővé teszik a szérum koleszterin-koncentrációjának általános csökkentését. Ilyen módon például le lehet lassítani a másodlagos betegség arterioszklerózist. A koleszterinszintű szívrohamot vagy más egyidejű betegségeket, ha a koleszterinszint túl magas, a CSE-gátlóval is megelőzhetjük.

A hipokolesterinémiák ellentétben vannak a hiperkoleszterinémiákkal. Az alacsony szérum koleszterinszint, mint a hipokolesterinémiában fordul elő, az esetek többségében rosszindulatú rákkal jár. A rákos hypocholesterinaemia esetén az alacsony koleszterinszintet általában az összes okozó halálozás kockázati tényezőjének tekintik.

Az alultápláltság, az AIDS vagy a súlyos fertőzések más okai a súlyosan alacsony koleszterinszintnek. A hypocholesterinaemia azonban előfordulhat egy örökletes betegség részeként is. Ilyen példa a Tangier-kór. Az ilyen betegségben szenvedő betegek különösen szenvednek a HDL hypocholesterolemiától.