Holesterol biosinteza omogućuje stanicama tijela da sintetiziraju kolesterol iz jednostavnih početnih materijala u 18 koraka. Ta se biosinteza javlja prvenstveno u jetra i crijevnih zidova. Nasljedne metaboličke bolesti poput Tangierove bolesti mogu poremetiti biosintezu holesterol.
Što je biosinteza kolesterola?
Holesterol biosinteza omogućuje tjelesnim stanicama da sintetiziraju kolesterol iz jednostavnih početnih materijala u 18 koraka. Ljudsko tijelo proizvodi endogeni kolesterol u biokemijskom procesu koji uključuje 18 različitih koraka. Taj je postupak poznat i kao biosinteza kolesterola. Većinu ukupnog kolesterola proizvodi tijelo. Hranom se unosi samo minimalni dio. Kolesterol je lipid koji je neophodan za mnoge tjelesne funkcije. Na primjer, tijelo ovisi o kolesterolu za sintezu steroidnih hormona. Isto vrijedi za razne procese skladištenja i za izgradnju staničnih membrana. Metabolički put biosinteze kolesterola omogućuje svim živim organizmima sa staničnom jezgrom da sami proizvode važan lipid iz jednostavnih elemenata. Tjelesna proizvodnja kolesterola regulira se prema potrebi. U citozolu i u endoplazmatskom retikulumu stanica dolazi do pretvorbe tvari. Transkripcijski faktori reguliraju procese i utječu na biosintezu pozitivno ili negativno. Bloch i Lynen dobili su Nobelovu nagradu 1964. godine za svoja istraživanja metabolizma kolesterola. Popják i Cornforth također su dali važan doprinos u proučavanju biosinteze kolesterola.
Funkcija i zadatak
Otprilike 700 miligrama kolesterola proizvodi ljudsko tijelo u biosintezi dan za danom, a oko 150 grama kolesterola ugrađeno je u cijelo tijelo. Velike količine lipida nalaze se prvenstveno u mozak i nadbubrežne žlijezde. Holesterol ispunjava stabilizirajuće funkcije u staničnim membranama i stoga je važna građevinska tvar. U ljudi se biosinteza kolesterola odvija prvenstveno u crijevima sluznica a jetra. Iako su mnoge stanice u tijelu sposobne sintetizirati kolesterol, jetra unatoč tome proizvodi najviše kolesterola. Budući da kolesterol iz tijela ne može proći kroz krv-mozak barijeru u mozak, mozak mora stvoriti vlastiti centar živčani sustav kolesterol. Kolesterol u mozak čini oko 24 posto ukupnog kolesterola. Rezultat sinteze kolesterola je DMAPP, koji nastaje u metaboličkom putu mevalonata. 18 međuprodukata nadoknaditi biosinteza kolesterola. Prije sinteze, tijelo sintetizira acetil-CoA. Taj se proces događa na biosintetskom putu mevalonata. Preko HMG-CoA, polazni materijal acetil-CoA postaje mevalonska kiselina. Krajnji proizvodi na putu biosinteze mevalonata su dimetilalil pirofosfat i izopentil pirofosfat. Tek sada započinje stvarna biosinteza kolesterola. Dva krajnja proizvoda na putu biosinteze mejalonata kombiniraju se u geranil pirofosfat. Ovaj se spoj pretvara u farnezil pirofosfat. U svakom slučaju, dva farnezil pirofosfata sudjeluju u reakciji kondenzacije i transformiraju se u skvalen kao dio ove reakcije. Tako nastaje (S) -2,3-epoksiskvalen, koji se pak pretvara u lanosterol. Lanosterol sudjeluje u demetilaciji. Dakle, on postaje 4,4-dimetil-5α-kolesta-8,14,24-trien-3β-ol. U ovom trenutku odvija se nekoliko reakcija oksidacije da bi se dobio 14-dimetilanosterol. Preko zimosterol karboksilata, krajnji produkti oksidacije pretvaraju se u zimosteron. Nakon toga slijedi smanjenje zimosterona dajući zimosterol. Preko 5α-holesta-7,24-dien-3β-ol, dolazi do 7-dehidrokolesterola. Kada se ovaj proizvod hidrogenizira, konačno se formira kolesterol.
Bolesti i tegobe
Nekoliko nasljednih bolesti koje utječu na metabolički put kolesterola poznate su kao obiteljske hiperkolesterolemije. Bez obzira na dijeta, jako povišena plazma razina kolesterola su prisutni u tim poremećajima. Vaskularne bolesti i srce napadi se mogu razviti u ranoj dobi kao sekundarne bolesti. Bolest je uzrokovana nedostatkom u gen koji kodira za LDL receptor. Zbog ove greške, LDL receptor se formira samo nepotpuno ili uopće ne nastaje. The LDL razina pogođenih pojedinaca je stoga značajno povišena. Ksantomi karakteriziraju kliničku sliku. To su masne naslage u koža, unutarnji organi i središnja živčani sustav. hiperkolesterolemija ne mora trčati u obiteljima, ali se također može steći. Stečene obrasce uglavnom pokreću pothranjenost. Dijabetes može biti primarna bolest. Gojaznost or kronična bubrežna insuficijencija također su često povezane s povišenim razina kolesterola. Pored dijeta, droge kao što su CSE inhibitori koriste se za liječenje natprosječnih razina kolesterola. statini može inhibirati biosintezu kolesterola. Ta je inhibicija usmjerena na liječenje CSE inhibitorima. Oni sprječavaju HMG-CoA reduktazu i tako omogućuju opće smanjenje koncentracije kolesterola u serumu. Na taj način, na primjer, sekundarna bolest arterioskleroza može se usporiti. Inhibitori CSE također mogu spriječiti povezanost s kolesterolom srce napadi ili druge popratne bolesti povezane s visokom razinom kolesterola. Hipokolesterolemije su suprotne hiperkolesterolemiji. Nizak serumski kolesterol, kakav se javlja kod hipokolesterolemija, povezan je sa zloćudnim Raka u većini slučajeva. Kod hipokolesterolemije povezane s karcinomom, snižena razina kolesterola obično se procjenjuje kao čimbenik rizika za smrtnost od svih uzroka. Pothranjenost, AIDS-aili su ozbiljne infekcije drugi uzroci ozbiljno niske razine kolesterola. Međutim, hipokolesterolemija se može javiti i kao dio nasljedne bolesti. Primjer takve bolesti je Tangierova bolest. Pacijenti s ovom bolešću posebno pate od HDL hipoholesterolemija.
