Cholesterol biosyntéza umožňuje bunkám tela syntetizovať cholesterol z jednoduchých východiskových látok v 18 krokoch. Táto biosyntéza sa vyskytuje predovšetkým v pečeň a črevné steny. Dedičné metabolické choroby, ako je Tangerova choroba, môžu narušiť biosyntézu cholesterolu.
Čo je to biosyntéza cholesterolu?
Cholesterol biosyntéza umožňuje bunkám tela syntetizovať cholesterol z jednoduchých východiskových látok v 18 krokoch. Ľudské telo vyrába endogénny cholesterol biochemickým procesom, ktorý zahrnuje 18 rôznych krokov. Tento proces je tiež známy ako biosyntéza cholesterolu. Väčšinu celkového cholesterolu produkuje organizmus. Len minimálna časť sa prijíma jedlom. Cholesterol je lipid, ktorý je nevyhnutný pre mnoho telesných funkcií. Napríklad telo je pri syntéze steroidných hormónov závislé od cholesterolu. To isté platí pre rôzne procesy skladovania a pre konštrukciu bunkových membrán. Metabolická cesta biosyntézy cholesterolu umožňuje všetkým živým organizmom s bunkovým jadrom, aby si sami produkovali dôležitý lipid z jednoduchých prvkov. Produkcia tela v tele je regulovaná podľa potreby. V cytosóle a v endoplazmatickom retikule buniek dochádza k premene látok. Transkripčné faktory regulujú procesy a ovplyvňujú biosyntézu pozitívne alebo negatívne. Bloch a Lynen dostali v roku 1964 Nobelovu cenu za výskum metabolizmu cholesterolu. Popják a Cornforth tiež významne prispeli k štúdiu biosyntézy cholesterolu.
Funkcia a úloha
Ľudské telo produkuje v biosyntéze asi 700 miligramov cholesterolu každý deň a okolo 150 gramov cholesterolu je obsiahnutých v tele. Veľké množstvo lipidu sa nachádza predovšetkým v mozog a nadobličky. Cholesterol plní stabilizačné funkcie v bunkových membránach, a je preto dôležitou stavebnou látkou. U ľudí prebieha biosyntéza cholesterolu predovšetkým v čreve sliznice a pečeň. Aj keď je veľa buniek v tele schopných syntetizovať cholesterol, pečeň napriek tomu produkuje najviac cholesterolu. Pretože cholesterol z tela nemôže prechádzať cez krv-mozog bariéra do mozgu, musí si mozog vytvoriť svoje vlastné ústredné nervový systém cholesterolu. Cholesterol v mozog predstavuje asi 24 percent celkového cholesterolu. Výstupom syntézy cholesterolu je DMAPP, ktorý sa tvorí v metabolickej ceste mevalonátu. 18 medziproduktov tvoriť biosyntéza cholesterolu. Pred syntézou telo syntetizuje acetyl-CoA. Tento proces sa vyskytuje v biosyntetickej dráhe mevalonátu. Prostredníctvom HMG-CoA sa z východiskového materiálu acetyl-CoA stáva kyselina mevalónová. Konečnými produktmi dráhy biosyntézy mevalonátu sú dimetylallylpyrofosfát a izopentylpyrofosfát. Až teraz začína skutočná biosyntéza cholesterolu. Dva konečné produkty biosyntetickej cesty meyalonátu sa spoja za vzniku geranylpyrofosfátu. Táto zlúčenina sa prevedie na farnesylpyrofosfát. V každom prípade sú dva farnezylpyrofosfáty zapojené do kondenzačnej reakcie a transformujú sa na skvalén ako súčasť tejto reakcie. Tak sa získa (S) -2,3-epoxysqualén, ktorý sa zase prevedie na lanosterol. Lanosterol sa podieľa na demetylácii. Tak sa z nej stáva 4,4-dimetyl-5a-cholesta-8,14,24-trien-3p-ol. V tomto okamihu prebehne niekoľko oxidačných reakcií, čím sa získa 14-demetyllanosterol. Pomocou zymosterolkarboxylátu sa konečné produkty oxidácie prevedú na zymosterón. Potom nasleduje redukcia zymosterónu, čím sa získa zymosterol. Cez 5a-cholesta-7,24-dién-3p-ol sa získa 7-dehydrocholesterol. Keď sa tento produkt hydrogenuje, nakoniec sa vytvorí cholesterol.
Choroby a choroby
Niekoľko dedičných chorôb ovplyvňujúcich metabolickú dráhu cholesterolu je známych ako familiárne hypercholesterolémie. Bez ohľadu na strava, výrazne zvýšená plazma hladiny cholesterolu sú prítomné pri týchto poruchách. Cievne choroby a srdce útoky sa môžu vyvinúť v ranom veku ako sekundárne choroby. Choroba je spôsobená chybou gen že kódy pre LDL receptor. Kvôli tejto chybe LDL receptor sa tvorí iba neúplne alebo vôbec. The LDL úroveň postihnutých osôb je preto významne zvýšená. Klinický obraz charakterizujú xantómy. Sú to tukové usadeniny v koža, vnútorné orgány a centrálne nervový systém. hypercholesterolémia nemusí bežať v rodinách, ale je možné ich aj získať. Získané formuláre spúšťa hlavne podvýživa. Cukrovka môže byť primárnou chorobou. Obezita or chronická renálna insuficiencia sú tiež často spojené so zvýšenými hladiny cholesterolu. Okrem diét drogy ako sú inhibítory CSE sa používajú na liečbu nadpriemerných hladiny cholesterolu. statíny môže inhibovať biosyntézu cholesterolu. Táto inhibícia je zameraná liečbou inhibítormi CSE. Zabraňujú HMG-CoA reduktáze a umožňujú tak všeobecné zníženie koncentrácií cholesterolu v sére. Týmto spôsobom napríklad sekundárne ochorenie artérioskleróza sa dá spomaliť. Inhibítory CSE môžu tiež predchádzať vzniku cholesterolu srdce záchvaty alebo iné sprievodné ochorenia spojené s vysokou hladinou cholesterolu. Hypocholesterolémie sú opakom hypercholesterolémií. Nízka hladina cholesterolu v sére, ktorá sa vyskytuje pri hypocholesterolémiách, súvisí s malígnym ochorením rakovina vo väčšine prípadov. Pri hypocholesterolémii súvisiacej s karcinómom sa znížená hladina cholesterolu zvyčajne hodnotí ako rizikový faktor pre úmrtnosť z akejkoľvek príčiny. Podvýživa, AIDSalebo závažné infekcie sú ďalšími príčinami veľmi nízkej hladiny cholesterolu. Hypocholesterolémia sa však môže vyskytnúť aj ako súčasť dedičného ochorenia. Príkladom takejto choroby je Tangierova choroba. Pacienti s týmto ochorením trpia najmä HDL hypocholesterolémia.