физиология

Синтез на холестерол и HMG-CoA редуктаза

Тъй като холестеролът е основно вещество за живота, човешкият организъм не може да зависи единствено от приема на храна. Вероятно поради тази причина еволюцията е накарала тялото да разработи ефективен механизъм за биосинтеза на холестерола .

В лицето на дневния хранителен прием от около 300 мг (0, 3 грама), тялото на възрастен човек ежедневно синтезира около 600-1000 мг холестерол. Черният дроб, червата и кожата, в този смисъл, са най-активните органи.

Като се има предвид, че не всичкият погълнат холестерол се абсорбира на чревно ниво (около 50% преминава в изпражненията), влиянието на диетата върху общата холестеролемия (концентрацията на холестерол в кръвта) е скромно и може да бъде оценено на 15%. Важни промени в хранителния прием на холестерол могат във всеки случай да предизвикат промени до ± 30%. Всъщност хранителният прием и ендогенният синтез са силно свързани с механизъм за обратна връзка, така че ендогенният синтез се забавя, колкото по-голям е холестеролът с диетичен произход, и обратно.

Производството на холестерол в организма е резултат от сложна поредица от реакции. Той започва от оцет-CoA, извлечен от метаболизма на различни хранителни вещества (въглехидрати, протеини и по-специално мазнини), за да получи, след около тридесет реакции, холестерол. Сред многобройните ензими, включени в този процес, основна роля играе HMG-CoA редуктазата, която се намесва в един от първите етапи чрез катализиране на редукцията на HMG-CoA до мевалонат. Този ензим всъщност се характеризира със среден живот от само 4 часа, поради което трябва непрекъснато да се синтезира в черния дроб. Скоростта, с която се произвежда, зависи от клетъчните нива на холестерола; когато те са ниски, скоростта на синтез се увеличава и обратно. Тази регулаторна система е особено активна на нивото на черния дроб, където максималното влияние на храната е; в този смисъл, активността на HMG-CoA редуктазата се инхибира от новообразувания холестерол и от LDL.

Инхибирането на този ензим може да настъпи не само чрез намаляване на синтеза, но и чрез фосфорилиране от кортикостероидни хормони и глюкагон; инсулин и хормони на щитовидната жлеза, от друга страна, благоприятстват неговото дефосфорилиране и повишават неговата активност.

Биохимични стъпки в детайли

Както е показано на фигурата, където са показани основните етапи на биосинтезата на холестерола, някои лекарства (статини) и ферментиралият червен ориз действат като конкурентни инхибитори на HMG-CoA редуктазата и като такива намаляват скоростта на синтеза на холестерол. В резултат на това черният дроб черпи повече от съдържащия се в LDL холестерол в кръвта, увеличавайки броя на рецепторите за тези протеини и намалявайки концентрацията на LDL в плазмата. Блокирането на синтеза обаче не е пълно и това осигурява на клетките достатъчно количество холестерол, за да поддържа целостта на плазмените мембрани и да синтезира стероидни хормони.