Cholesterol biosyntéza umožňuje buňkám těla syntetizovat cholesterol z jednoduchých výchozích materiálů v 18 krocích. Tato biosyntéza se vyskytuje především v játra a střevní stěny. Dědičná metabolická onemocnění, jako je Tangerova choroba, mohou narušit biosyntézu cholesterolu.
Co je biosyntéza cholesterolu?
Cholesterol biosyntéza umožňuje tělním buňkám syntetizovat cholesterol z jednoduchých výchozích materiálů v 18 krocích. Lidské tělo vyrábí endogenní cholesterol v biochemickém procesu zahrnujícím 18 různých kroků. Tento proces je také známý jako biosyntéza cholesterolu. Většina celkového cholesterolu je produkována tělem. Jídlem je přijímána pouze minimální část. Cholesterol je lipid, který je nezbytný pro mnoho tělesných funkcí. Například tělo je při syntéze steroidních hormonů závislé na cholesterolu. Totéž platí pro různé procesy skladování a pro konstrukci buněčných membrán. Metabolická cesta biosyntézy cholesterolu umožňuje všem živým organismům s buněčným jádrem, aby si samy produkovaly důležitý lipid z jednoduchých prvků. Produkce cholesterolu v těle je regulována podle potřeby. V cytosolu a v endoplazmatickém retikulu buněk dochází k přeměně látek. Transkripční faktory regulují procesy a ovlivňují biosyntézu buď pozitivně, nebo negativně. Bloch a Lynen obdrželi v roce 1964 Nobelovu cenu za výzkum metabolismu cholesterolu. Popják a Cornforth rovněž významně přispěli ke studiu biosyntézy cholesterolu.
Funkce a úkol
Přibližně 700 miligramů cholesterolu produkuje lidské tělo v biosyntéze každý den a přibližně 150 gramů cholesterolu je začleněno do celého těla. Velké množství lipidů se nachází především v mozek a nadledviny. Cholesterol plní stabilizační funkce v buněčných membránách a je tedy důležitou stavební látkou. U lidí probíhá biosyntéza cholesterolu primárně ve střevě sliznice a játra. Ačkoli mnoho buněk v těle je schopno syntetizovat cholesterol, játra přesto produkuje nejvíce cholesterolu. Protože cholesterol z těla nemůže projít krev-mozek bariéra do mozku, musí si mozek vytvořit svůj vlastní střed nervový systém cholesterol. Cholesterol v mozek tvoří asi 24 procent celkového cholesterolu. Výstupem syntézy cholesterolu je DMAPP, který se tvoří v metabolické dráze mevalonátu. 18 meziproduktů tvořit biosyntéza cholesterolu. Před syntézou tělo syntetizuje acetyl-CoA. K tomuto procesu dochází v biosyntetické dráze mevalonátu. Prostřednictvím HMG-CoA se z výchozí látky acetyl-CoA stává kyselina mevalonová. Konečnými produkty dráhy biosyntézy mevalonátu jsou dimethylallylpyrofosfát a isopentylpyrofosfát. Teprve nyní začíná skutečná biosyntéza cholesterolu. Dva konečné produkty biosyntetické dráhy meyalonátu se spojí za vzniku geranylpyrofosfátu. Tato sloučenina se převede na farnesylpyrofosfát. V každém případě jsou dva farnesylpyrofosfáty zapojeny do kondenzační reakce a transformovány na skvalen jako součást této reakce. Tím se získá (S) -2,3-epoxysqualen, který se zase převede na lanosterol. Lanosterol se účastní demetylace. Stává se tak 4,4-dimethyl-5a-cholesta-8,14,24-trien-3p-ol. V tomto okamžiku probíhá několik oxidačních reakcí, čímž se získá 14-demethyllanosterol. Prostřednictvím zymosterolkarboxylátu se konečné produkty oxidace převádějí na zymosteron. Poté následuje redukce zymosteronu, čímž se získá zymosterol. Prostřednictvím 5α-cholesta-7,24-dien-3p-olu se získá 7-dehydrocholesterol. Když se tento produkt hydrogenuje, nakonec se vytvoří cholesterol.
Nemoci a nemoci
Několik dědičných onemocnění ovlivňujících metabolickou dráhu cholesterolu je známo jako familiární hypercholesterolemie. Nehledě na strava, výrazně zvýšená plazma hladiny cholesterolu jsou přítomny u těchto poruch. Cévní nemoci a srdce útoky se mohou v raném věku vyvinout jako sekundární onemocnění. Toto onemocnění je způsobeno vadou gen že kódy pro LDL receptor. Z důvodu této vady se LDL receptor se tvoří jen neúplně nebo vůbec. The LDL zejména úroveň postižených jedinců je proto významně zvýšena. Klinický obraz charakterizují xantomy. Jedná se o tukové usazeniny v kůže, vnitřní orgány a centrální nervový systém. hypercholesterolémie nemusí běžet v rodinách, ale lze jej také získat. Získané formuláře jsou spouštěny hlavně podvýživa. Cukrovka může být primární nemoc. Obezita or chronická renální nedostatečnost jsou také často spojovány se zvýšenými hladiny cholesterolu. Kromě diety drogy jako jsou inhibitory CSE se používají k léčbě nadprůměrných hladiny cholesterolu. Statiny může inhibovat biosyntézu cholesterolu. Tato inhibice je zaměřena na léčbu inhibitory CSE. Zabraňují HMG-CoA reduktáze a umožňují tak obecné snížení koncentrací cholesterolu v séru. Tímto způsobem například sekundární onemocnění arterioskleróza lze zpomalit. Inhibitory CSE mohou také zabránit vzniku cholesterolu srdce záchvaty nebo jiná doprovodná onemocnění spojená s vysokou hladinou cholesterolu. Hypocholesterolemie jsou opakem hypercholesterolemií. Nízký cholesterol v séru, jak se vyskytuje u hypocholesterolemií, souvisí s maligními rakovina ve většině případů. U hypocholesterolemie související s karcinomem je snížená hladina cholesterolu obvykle hodnocena jako rizikový faktor pro úmrtnost ze všech příčin. Podvýživa, AIDSnebo závažné infekce jsou dalšími příčinami velmi nízké hladiny cholesterolu. Hypocholesterolemie se však může objevit také jako součást dědičného onemocnění. Příkladem takové nemoci je Tangierova choroba. Pacienti s tímto onemocněním trpí zejména HDL hypocholesterolemie.
