Cholesterol Biosynthesis: Pag-andar, Tungkulin at Sakit

Kolesterol Pinapayagan ng biosynthesis ang mga cell ng katawan na mag-synthesize ng kolesterol mula sa simpleng mga materyales sa pagsisimula sa 18 mga hakbang. Pangunahing nangyayari ang biosynthesis na ito sa atay at dingding ng bituka. Ang namamana na mga sakit na metabolic tulad ng sakit na Tangier ay maaaring makagambala sa biosynthesis ng kolesterol.

Ano ang kolesterol biosynthesis?

Kolesterol Pinapayagan ng biosynthesis ang mga cell ng katawan na synthesize ang kolesterol mula sa simpleng mga materyales sa pagsisimula sa 18 mga hakbang. Ang katawan ng tao ay gumagawa ng endogenous kolesterol sa isang proseso ng biochemical na kinasasangkutan ng 18 magkakaibang mga hakbang. Ang prosesong ito ay kilala rin bilang kolesterol biosynthesis. Ang karamihan ng kabuuang kolesterol ay ginawa ng katawan. Tanging isang maliit na bahagi ang nakakain sa pamamagitan ng pagkain. Ang Cholesterol ay isang lipid na mahalaga para sa maraming paggana ng katawan. Halimbawa, ang katawan ay nakasalalay sa kolesterol para sa pagbubuo ng steroid hormon. Totoo rin ito para sa iba't ibang mga proseso ng pag-iimbak at para sa pagtatayo ng mga lamad ng cell. Ang metabolic pathway ng kolesterol biosynthesis ay nagbibigay-daan sa lahat ng mga nabubuhay na organismo na may isang cell nucleus upang makabuo ng mahalagang lipid mula sa mga simpleng elemento sa kanilang sarili. Ang produksyon ng kolesterol ng katawan ay kinokontrol kung kinakailangan. Sa cytosol at sa endoplasmic retikulum ng mga cell ang pag-convert ng mga sangkap ay nagaganap. Ang mga kadahilanan ng transcription ay kinokontrol ang mga proseso at naiimpluwensyahan ang biosynthesis alinman sa positibo o negatibong. Natanggap nina Bloch at Lynen ang Nobel Prize noong 1964 para sa kanilang pagsasaliksik sa metabolismo ng kolesterol. Si Popják at Cornforth ay gumawa din ng mahalagang mga kontribusyon sa pag-aaral ng kolesterol biosynthesis.

Pag-andar at gawain

Humigit-kumulang 700 milligrams ng kolesterol ang ginawa ng katawan ng tao sa biosynthesis araw-araw, at halos 150 gramo ng kolesterol ang isinasama sa buong katawan. Ang malalaking halaga ng lipid ay pangunahing matatagpuan sa utak at adrenal glandula. Natutupad ng Cholesterol ang mga nagpapatatag na pag-andar sa mga lamad ng cell at sa gayon ay isang mahalagang sangkap sa pagbuo. Sa mga tao, ang biosynthesis ng kolesterol ay pangunahing nangyayari sa bituka mauhog at ang atay. Bagaman maraming mga cell sa katawan ang may kakayahang mag-synthesize ng kolesterol, ang atay gayunpaman gumagawa ng pinakamaraming kolesterol. Dahil ang kolesterol mula sa katawan ay hindi maaaring dumaan sa dugo-utak hadlang sa utak, ang utak ay dapat gumawa ng sarili nitong gitnang nervous system kolesterol. Cholesterol sa utak account para sa tungkol sa 24 porsyento ng kabuuang kolesterol. Ang output ng synthesis ng kolesterol ay DMAPP, na nabuo sa mevalonate metabolic pathway. 18 tagapamagitan gawin biosynthesis ng kolesterol. Bago ang pagbubuo, ang katawan ay nagbubuo ng acetyl-CoA. Ang prosesong ito ay nangyayari sa mevalonate biosynthetic pathway. Sa pamamagitan ng HMG-CoA, ang panimulang materyal na acetyl-CoA ay nagiging mevalonic acid. Ang mga nagtatapos na produkto ng mevalonate biosynthesis pathway ay dimethylallyl pyrophosphate at isopentyl pyrophosphate. Ngayon lamang nagsisimula ang aktwal na kolesterol biosynthesis. Ang dalawang end na produkto ng meyalonate biosynthesis pathway ay pinagsama upang mabuo ang geranyl pyrophosphate. Ang compound na ito ay na-convert sa farnesyl pyrophosphate. Sa bawat kaso, dalawang farnesyl pyrophosphates ang nasasangkot sa isang reaksyon ng paghalay at nababago sa squalene bilang bahagi ng reaksyong ito. Gumagawa ito ng (S) -2,3-epoxysqualene, na siya namang ay pinalitan ng lanosterol. Ang lanosterol ay lumahok sa demethylation. Sa gayon, ito ay nagiging 4,4-dimethyl-5α-cholesta-8,14,24-trien-3β-ol. Sa puntong ito, maraming mga reaksyon ng oksihenasyon ang nagaganap upang magbigay ng 14-demethyllanosterol. Sa pamamagitan ng zymosterol carboxylate, ang mga end na produkto ng oksihenasyon ay na-convert sa zymosteron. Sinundan ito ng pagbawas ng zymostero na nagbubunga ng zymosterol. Sa pamamagitan ng 5α-cholesta-7,24-dien-3β-ol, magbubunga ito ng 7-dehydrocolesterol. Kapag ang produktong ito ay hydrogenated, ang kolesterol ay sa wakas nabuo.

Mga sakit at karamdaman

Maraming minana na sakit na nakakaapekto sa kolesterol na metabolic pathway ay kilala bilang familial hypercholesterolemias. Hindi alintana ng diyeta, malubhang tumaas na plasma mga antas ng kolesterol ay naroroon sa mga karamdaman na ito. Mga sakit sa vaskular at puso ang pag-atake ay maaaring mabuo sa isang maagang edad bilang pangalawang sakit. Ang sakit ay sanhi ng isang depekto sa gene na mga code para sa LDL receptor Dahil sa depekto na ito, ang LDL ang receptor ay nabuo lamang ng hindi kumpleto o wala. Ang LDL ang antas ng mga apektadong indibidwal sa partikular ay kaya nakataas. Nailalarawan ng Xanthomas ang klinikal na larawan. Ito ang mga fatty deposit sa balat, lamang loob at gitnang nervous system. Hypercholesterolemia ay hindi kailangang tumakbo sa mga pamilya, ngunit maaari ring makuha. Ang mga nakuhang form ay higit sa lahat na na-trigger ng malnutrisyon. Dyabetes maaaring maging pangunahing sakit. Labis na katabaan or talamak na kakulangan sa bato ay madalas na nauugnay sa nakataas mga antas ng kolesterol. Bilang karagdagan sa mga pagdidiyeta, gamot tulad ng mga inhibitor ng CSE ay ginagamit upang gamutin ang average sa itaas mga antas ng kolesterol. Statins maaaring hadlangan ang biosynthesis ng kolesterol. Ang pagbabawal na ito ay na-target ng paggamot sa mga inhibitor ng CSE. Pinipigilan nila ang HMG-CoA reductase at sa gayon ay pinapagana ang isang pangkalahatang pagbawas sa mga konsentrasyon ng serum kolesterol. Sa ganitong paraan, halimbawa, ang pangalawang sakit arteriosclerosis maaaring mabagal. Ang mga inhibitor ng CSE ay maaari ring maiwasan ang kaugnay sa kolesterol puso pag-atake o iba pang mga kasabay na sakit na nauugnay sa mataas na antas ng kolesterol. Ang hypocholesterolemias ay kabaligtaran ng hypercholesterolemias. Ang mababang serum kolesterol, tulad ng nangyayari sa hypocolesterolemias, ay nauugnay sa malignant kanser sa isang karamihan ng mga kaso. Sa hypocholesterolemia na nauugnay sa carcinoma, ang pinababang antas ng kolesterol ay karaniwang sinusuri bilang isang panganib na kadahilanan para sa lahat-ng-dami ng namamatay. Malnutrisyon, AIDS, o matinding impeksyon ay iba pang mga sanhi ng matinding mababang antas ng kolesterol. Gayunpaman, ang hypocholesterolemia ay maaari ring mangyari bilang bahagi ng isang namamana na sakit. Ang isang halimbawa ng nasabing sakit ay ang sakit na Tangier. Ang mga pasyente na may sakit na ito ay partikular na nagdurusa HDL hypocholesterolemia.