fizioloģija

Sintēze Holesterīns un HMG-CoA reduktāze

Tā kā holesterīns ir būtiska dzīves sastāvdaļa, cilvēka organisms nevarēja būt atkarīgs tikai no pārtikas uzņemšanas. Iespējams, ka šī iemesla dēļ evolūcija ir radījusi organismam efektīvu holesterīna biosintēzes mehānismu.

Pieaugušā ķermeņa ķermeņa daudzums dienā, kad tiek uzņemts aptuveni 300 mg (0, 3 grami) dienā, sintezē apmēram 600-1000 mg holesterīna. Aknas, zarnas un āda šajā ziņā ir visaktīvākie orgāni.

Ņemot vērā arī to, ka zarnās neuzsūc ne visu uzņemto holesterīnu (aptuveni 50% nonāk izkārnījumos), uztura ietekme uz kopējo holesterīnu (holesterīna koncentrācija asinīs) ir neliela un var tikt lēsta 15%. Tomēr būtiskas izmaiņas holesterīna uztura uzņemšanā var izraisīt izmaiņas līdz ± 30%. Pārtikas uzņemšana un endogēnā sintēze faktiski ir cieši saistīta ar regulatīvo mehānismu, lai atgrieztos atpakaļ, lai endogēno sintēzi palēninātu diētiskās izcelsmes holesterīna līmenis un otrādi.

Holesterīna ražošana organismā ir sarežģītu reakciju sērijas rezultāts. Tas sākas ar CoA etiķi, kas iegūts no dažādu uzturvielu (ogļhidrātu, olbaltumvielu un jo īpaši tauku) metabolisma, lai beidzot pēc aptuveni trīsdesmit reakcijām nonāktu holesterīna koncentrācijā. Starp daudzajiem šajā procesā iesaistītajiem fermentiem liela nozīme ir HMG-CoA reduktāzei, kas iejaucas vienā no pirmajiem posmiem, kas katalizē HMG-CoA reducēšanos uz mevalonātu. Faktiski šo fermentu raksturo vidējais dzīves ilgums tikai 4 stundas, tāpēc tas ir jāturpina sintezēt aknās. Ātrums, ar kādu tas tiek ražots, ir atkarīgs no holesterīna līmeņa šūnās; ja tie ir zemi, sintēzes ātrums palielinās un otrādi. Šī regulatīvā sistēma ir īpaši aktīva aknās, kur pārtikas ietekme ir maksimāla; šajā ziņā HMG-CoA reduktāzes aktivitāti inhibē nesen veidotais holesterīns un tas, ko lieto ZBL.

Šī enzīma inhibīcija var notikt ne tikai ar samazinātu sintēzi, bet arī ar kortikosteroīdu hormonu un glikagona fosforilāciju; no otras puses, insulīns un vairogdziedzera hormoni veicina defosforilāciju, kas pastiprina tās aktivitāti.

Detalizēti tiek veikti bioķīmiskie soļi

Kā parādīts attēlā, kur parādīti galvenie holesterīna biosintēzes posmi, daži medikamenti (statīni) un fermentēti sarkanie rīsi darbojas kā HMG-CoA reduktāzes konkurētspējīgi inhibitori un tādējādi samazina holesterīna sintēzes ātrumu. Tā rezultātā aknas vairāk izmanto ZBL holesterīna līmeni, palielinot šo proteīnu receptoru skaitu un samazinot ZBL koncentrāciju plazmā. Tomēr sintēzes bloks nav pilnīgs, un tas nodrošina, ka šūnām ir pietiekams holesterīna līmenis, lai saglabātu plazmas membrānu integritāti un sintezētu steroīdu hormonus.