füsioloogia

Süntees Kolesterool ja HMG-CoA reduktaas

Kuna kolesterool on elu põhiline aine, ei saa inimorganism sõltuda ainult toidu tarbimisest. Arvatavasti sel põhjusel on areng põhjustanud kehale kolesterooli biosünteesi tõhusa mehhanismi.

Täiskasvanud inimese kehamassi sünteesib iga päev umbes 600 mg (0, 3 grammi) päevase toidutarbimisega umbes 600–1000 mg kolesterooli. Selles mõttes on maks, sool ja nahk kõige aktiivsemad organid.

Arvestades ka seda, et kogu seedeelundis neeldunud kolesterool ei imendu (umbes 50% eritub väljaheidesse), on toitumise mõju kolesterooli kogusisaldusele (kolesterooli sisaldus veres) tagasihoidlik ja hinnanguliselt 15%. Olulised muutused kolesteroolitarbimises võib siiski põhjustada erinevusi kuni ± 30%. Toidu tarbimine ja endogeenne süntees on tõepoolest tugevalt seotud regulatiivse mehhanismiga tagasiside saamiseks, nii et endogeenne süntees aeglustub, seda suurem on toidu päritolu kolesterool ja vastupidi.

Kolesterooli tootmine kehas on keeruliste reaktsioonide seeria tulemus. See algab CoA äädika abil, mis on saadud erinevate toitainete (süsivesikud, valgud ja eriti rasvad) ainevahetusest, et jõuda kolesterooli lõpuks umbes kolmekümne reaktsiooniga. Mitmete selles protsessis osalevate ensüümide seas mängib olulist rolli HMG-CoA reduktaas, mis sekkub ühte esimesest etapist, mis katalüüsib HMG-CoA redutseerimist mevalonaadiks. Tegelikult iseloomustab seda ensüümi keskmine eluiga vaid 4 tundi, mistõttu tuleb seda pidevalt sünteesida maksas. Selle valmistamise kiirus sõltub kolesterooli taseme tasemest; kui need on madalad, suureneb sünteesi kiirus ja vastupidi. See regulatsioonisüsteem on eriti aktiivne maksas, kus toidu mõju on maksimaalne; selles mõttes pärsib HMG-CoA reduktaasi aktiivsust äsja moodustunud kolesterool ja LDL.

Selle ensüümi inhibeerimine võib toimuda mitte ainult vähenenud sünteesi, vaid ka kortikosteroidhormoonide ja glükagooni fosforüülimise teel; teiselt poolt soodustavad insuliini ja kilpnäärme hormoonid defosforüülimist, mis parandab selle aktiivsust.

Biokeemilised sammud üksikasjalikult

Nagu on näidatud joonisel, kus on näidatud kolesterooli biosünteesi peamised etapid, toimivad mõned ravimid (statiinid) ja fermenteeritud punane riis HMG-CoA reduktaasi konkureerivate inhibiitoritena ja seega vähendavad kolesterooli sünteesi kiirust. Selle tulemusena tõmbab maks rohkem LDL-i vere kolesteroolitaset, suurendades nende valkude retseptorite arvu ja vähendades LDL kontsentratsiooni plasmas. Kuid sünteesiplokk ei ole täielik ja see tagab, et rakkudel on piisav kolesterooli tase, et säilitada plasmamembraanide terviklikkus ja sünteesida steroidhormoonid.