ביוסינתזה של כולסטרול

ה ביוסינתזה של כולסטרול מאפשרת לתאי הגוף לסנתז כולסטרול מחומרי גלם פשוטים ב -18 שלבים. ביוסינתזה זו מתרחשת בעיקר בכבד ובדפנות המעי. מחלות מטבוליות תורשתיות כמו מחלת טנג'יר יכולות להפריע לביוסינתזה של הכולסטרול.

מהי ביוסינתזה של כולסטרול?

גוף האדם מייצר כולסטרול משלו בתהליך ביוכימי ב 18 צעדים שונים. תהליך זה ידוע גם בשם ביוסינתזה של כולסטרול. מרבית הכולסטרול הכולל מיוצר על ידי הגוף. רק שבר מינימלי נספג דרך המזון.

כולסטרול הוא ליפיד החיוני לתפקודי גוף רבים. במקרה של סינתזת הורמון סטרואידים, למשל, הגוף תלוי בכולסטרול. כך גם בתהליכי אחסון שונים ובניית ממברנות תאים.

המסלול המטבולי של ביוסינתזה של כולסטרול מאפשר לכל החיים החיים עם גרעין תאים לייצר את השומנים החשובים מאלמנטים פשוטים. ייצור הכולסטרול של הגוף מוסדר לפי הצורך. טרנספורמציה של חומרים מתרחשת בציטוזול ובתכנית האנדופלסמה של התאים. גורמי שעתוק מווסתים את התהליכים ומשפיעים על הביוסינתזה באופן חיובי או שלילי.

בלוך ולין קיבלו את פרס נובל בשנת 1964 על מחקרים על חילוף חומרים כולסטרול. Popják ו- Cornforth תרמו גם תרומות חשובות למחקר על ביוסינתזה של כולסטרול.

פונקציה ומשימה

גוף האדם מייצר כ- 700 מיליגרם של כולסטרול מדי יום בסינתזה ביולוגית וכ- 150 גרם כולסטרול מובנה בגוף כולו. כמויות גדולות של השומנים נמצאים בעיקר במוח ובבלוטות יותרת הכליה. הכולסטרול ממלא פונקציות מייצבות בקרומי התא ולכן הוא חומר בנייה חשוב.

אצל בני אדם הביוסינתזה של כולסטרול מתרחשת בעיקר ברירית המעי ובכבד. בעוד שתאים רבים בגוף מסוגלים לסנתז כולסטרול, הכבד עדיין מכין את מרבית הכולסטרול.

מכיוון שכולסטרול הגוף אינו יכול לעבור את מחסום הדם-מוח למוח, המוח צריך לייצר את הכולסטרול של מערכת העצבים המרכזית עצמה. הכולסטרול במוח מהווה בערך 24 אחוז מסך הכולסטרול.

התוצר של סינתזת הכולסטרול הוא DMAPP, המיוצר במסלול המטבולי של mevalonate. 18 שלבי ביניים מהווים ביוסינתזה של כולסטרול. לפני הסינתזה, הגוף מסנתז אצטיל-CoA. תהליך זה מתרחש דרך המסלול הביוסינתטי של mevalonate. באמצעות HMG-CoA, חומר ההתחלה אצטיל-CoA מומר לחומצה מוואלונית. תוצרי הסיום של המסלול הביוסינתטי של mevalonate הם dimethylallyl pyrophosphate ו- isopentyl pyrophosphate.

רק עכשיו מתחילה הביוסינתזה של כולסטרול בפועל. שני המוצרים הסופיים של המסלול הביוסינתטי ביאלוניט משולבים ליצירת גרניל פירופוספט. תרכובת זו מומרת לפירנסיל פירופוספט. שני פיר-פוספטים של Farnesyl מעורבים בתגובת עיבוי והופכים לסביבתיים במהלך תגובה זו. מכאן (S) מופקים -2,3-אפוקסי-קוואלן, אשר בתורם הופכים לנאסטרול. הלנוסטרול לוקח חלק בדמתילציה. אז זה הופך ל -4,4-דימתיל-5α-cholesta-8,14,24-trien-3β-ol.

בשלב זה מתרחשות מספר תגובות חמצון המולידות 14-demethyllanosterol. תוצרי הסיום של החמצון מומרים לזימוסטרון באמצעות זימוסטרול קרבוקסילאט. אחרי זה מופיעה הפחתה בזימוסטרון, התוצאה היא זימוסטרול. דרך 5a-Cholesta-7,24-dien-3β-ol, התוצאה היא 7-dehydrocholesterol. כאשר מוצר זה מוגדר, כולסטרול נוצר בסופו של דבר.

מחלות ומחלות

מחלות תורשתיות שונות המשפיעות על חילוף החומרים בכולסטרול ידועות תחת השם היפרכולסטרולמיה משפחתית. ללא קשר לדיאטה, הפרעות אלה גורמות לעלייה משמעותית ברמות הכולסטרול בפלסמה. כמחלות משניות, מחלות כלי דם והתקפי לב יכולים להיכנס כבר בגיל צעיר. המחלה נגרמת על ידי פגם בגן שמקודד לקולטן LDL. בגלל פגם זה, קולטן ה- LDL מפותח רק באופן בלתי מלא או בכלל. מעל לכל, אפוא, ערך LDL של הנפגעים מוגבר באופן משמעותי. קסנטומות מעצבות את התמונה הקלינית. אלה הם משקעי שומן בעור, באיברים הפנימיים ובמערכת העצבים המרכזית.

היפרכולסטרולמיה אינה חייבת להיות משפחתית, ניתן לרכוש אותה גם. הצורות הנרכשות מופעלות בעיקר על ידי תזונה. סוכרת יכולה להיות המחלה העיקרית. השמנת יתר או אי ספיקת כליות כרונית קשורים לרוב גם לעלייה ברמת הכולסטרול.

בנוסף לדיאטות, תרופות כמו מעכבי CSE משמשים בעיקר לטיפול בכולסטרול גבוה מעל הממוצע. סטטינים יכולים לעכב ביוסינתזה של כולסטרול. הטיפול במעכבי CSE מכוון לעיכוב זה. הם מונעים רדוקקטז HMG-CoA ובכך מאפשרים הורדה כללית של ריכוז הכולסטרול בסרום. בדרך זו, למשל, ניתן להאט את עורקי המחלה המשנית. ניתן גם למנוע התקפי לב הקשורים בכולסטרול או מחלות נלוות אחרות כאשר רמת הכולסטרול גבוהה מדי באמצעות מעכב ה- CSE.

היפכולסטרולמיה היא ההיפך מ היפר כולסטרול. כולסטרול נמוך בסרום, כמו שקורה בהקשר של היפכולסטרולמיה, קשור ברוב המקרים לסרטן ממאיר. בהיפוכו-כולסטרולמיה הקשורה לסרטן, רמת הכולסטרול הנמוכה בדרך כלל מדורגת כגורם סיכון לתמותה מכל הסיבות.

תת תזונה, איידס או זיהומים חמורים הם גורמים אחרים לרמות כולסטרול נמוכות מאוד. עם זאת, hypocholesterolemia יכול להופיע גם כחלק ממחלה תורשתית. דוגמא לכך היא מחלתו של טנג'יר. חולים במחלה זו סובלים במיוחד מ- HDL hypocholesterolemia.