Redoslijed sinteze holesterola u jetri

Transformacija lanosterola u holesterol se vrši u membranama endoplazmatskog repuluma hepatocita. U molekuli prvog spoja nastaje dvostruka veza. Ova reakcija troši puno energije koristeći NADPH kao donatora. Nakon utjecaja različitih transformatorskih enzima na lanosterol, pojavljuje se kolesterol.

Transport Q10

Važna funkcija holesterola je i prijenos Q10. Taj spoj je odgovoran za zaštitu membrane od negativnog djelovanja enzima. Veliki broj ovog spoja proizvodi se u nekim strukturama, i tek tada ulazi u krvotok. On nema mogućnost da samostalno prodire u preostale ćelije, pa je za tu svrhu potreban nosač. Holesterol se uspješno nosi s tim zadatkom.

Osnovne funkcije povezivanja

Kao što je već spomenuto, ova supstanca može biti korisna za ljude, naravno samo ako govorimo o HDL-u.

Na osnovu toga postaje jasno da je tvrdnja da je holesterol apsolutno štetan za ljude pogrešna.

Holesterol je biološki aktivna komponenta:

• sudjeluje u sintezi spolnih hormona,
• osigurava normalno funkcioniranje serotoninskih receptora u mozgu,
• je glavna komponenta žuči, kao i vitamin D, koji je odgovoran za apsorpciju masti,
• sprečava proces uništavanja unutarćelijskih struktura pod uticajem slobodnih radikala.

Ali zajedno s pozitivnim svojstvima, tvar može imati neku štetu na ljudsko zdravlje. Na primjer, LDL može uzrokovati razvoj ozbiljnih bolesti, prvenstveno pridonijeti razvoju ateroskleroze.

U jetri se biokomponenta sintetizira pod utjecajem HMG redutaze. Ovo je glavni enzim koji je uključen u biosintezu. Inhibicija sinteze nastaje pod uticajem negativnih povratnih informacija.

Proces sinteze neke tvari u jetri ima obrnut odnos s dozom spoja koji u ljudsko tijelo ulazi sa hranom.

Još jednostavnije, ovaj je postupak opisan na ovaj način. Jetra samostalno reguliše nivo holesterola. Što više čovjek konzumira hranu koja sadrži ovu komponentu, manje tvari nastaje u stanicama organa, a ako uzmemo u obzir da se masti konzumiraju zajedno s proizvodima koji ga sadrže, tada je ovaj regulatorni postupak vrlo važan.

Značajke sinteze materije

Normalni zdravi odrasli ljudi sintetišu HDL brzinom od otprilike 1 g / dan i konzumiraju otprilike 0,3 g / dan.

Relativno konstantan nivo holesterola u krvi ima takvu vrijednost - 150-200 mg / dl. Održava uglavnom kontrola nivoa sinteze denova.

Važno je napomenuti da je sinteza HDL-a i LDL-a endogenog porijekla djelomično regulirana prehranom.

Holesterol, kako iz hrane tako i sintetizovan u jetri, koristi se u stvaranju membrana, u sintezi steroidnih hormona i žučnih kiselina. Najveći udio tvari koristi u sintezi žučnih kiselina.

Unos HDL i LDL od strane ćelija održava se na stalnoj razini pomoću tri različita mehanizma:

1. Regulacija aktivnosti HMGR-a
2. Regulacija viška unutarćelijskog slobodnog holesterola kroz aktivnost O-aciltransferaza sterola, SOAT1 i SOAT2 sa SOAT2, koji je prevladavajuća aktivna komponenta u jetri. Početna oznaka ovih enzima bila je ACAT za acyl-CoA: acyltransferase holesterol. Enzimi ACAT, ACAT1 i ACAT2 su acetil CoA acetiltransferaze 1 i 2.
3. Kontrolom nivoa holesterola u plazmi putem unosa receptora posredovanih LDL i reverznog transporta posredovanog HDL-om.

Regulacija aktivnosti HMGR-a glavno je sredstvo za kontrolu nivoa biosinteze LDL-a i HDL-a.

Enzimom upravljaju četiri različita mehanizma:

• inhibicija povratnih informacija,
• kontrola ekspresije gena,
• stopa razgradnje enzima,
• fosforilacija-deposforilacija.

Prva tri kontrolna mehanizma djeluju izravno na samu tvar. Holesterol djeluje kao inhibitor povratne sprege iz postojećeg HMGR-a, a također izaziva brzu razgradnju enzima. Potonje je rezultat poliubikvitacije HMGR-a i njegove razgradnje u proteosomu. Ova sposobnost je posljedica sterolno osjetljive domene HMGR SSD.

Uz to, kada je kolesterol višak, količina mRNA za HMGR smanjuje se kao rezultat smanjene ekspresije gena.

Enzimi koji su uključeni u sintezu

Ako se egzogena komponenta regulira kovalentnom modifikacijom, ovaj proces će se provesti kao rezultat fosforilacije i defosforilacije.

Enzim je najaktivniji u nemodificiranom obliku. Fosforilacija enzima smanjuje njegovu aktivnost.

HMGR fosforilira AMP-aktivirana protein kinaza, AMPK. Sam AMPK se aktivira fosforilacijom.

AMPK fosforilaciju kataliziraju najmanje dva enzima, naime:

1. Primarna kinaza odgovorna za aktivaciju AMPK je LKB1 (jetrena kinaza B1). LKB1 je prvo identificiran kao gen u ljudi koji nose autosomno dominantnu mutaciju u Putz-Jegers sindromu, PJS. Otkriveno je i da LKB1 mutira u adenokarcinomu pluća.
2. Drugi fosforilirajući enzim AMPK je beta-kinaza beta-kinaza ovisna o kalmodulinu (CaMKKβ). CaMKKβ inducira AMPK fosforilaciju kao odgovor na povećanje unutarćelijskog Ca2 + kao rezultat mišićne kontrakcije.

Regulacija HMGR kovalentnom modifikacijom omogućava stvaranje HDL-a. HMGR je najaktivniji u dephosforiliranom stanju. Fosforilacija (Ser872) katalizira enzim protein protein kinaza (AMPK) aktivirana AMP, čija se aktivnost reguliše i fosforilacijom.

Fosforilacija AMPK može se dogoditi zbog najmanje dva enzima:

Defosforilacija HMGR-a, vraćanje u aktivnije stanje, provodi se kroz aktivnost proteinskih fosfataza 2A porodice. Ova sekvenca omogućava vam kontrolu proizvodnje HDL-a.

Šta utiče na vrstu holesterola?

Funkcionalni PP2A postoji u dva različita katalitička izoforma kodirana s dva gena identificirana kao PPP2CA i PPP2CB. Dva glavna izoforma PP2A su heterodimerni jezgro enzim i heterotrimerni holoenzim.

Glavni enzim PP2A sastoji se od supstrata skele (izvorno nazvan A podjedinica) i katalitičke podjedinice (C podjedinica). Katalitička α podjedinica se kodira genom PPP2CA, a katalitička β podjedinica kodira gen PPP2CB.

Substruktura α skele je kodirana genima PPP2R1A i β podjedinicom gena PPP2R1B. Glavni enzim, PP2A, djeluje s varijabilnom regulatornom podjedinicom kako bi se sastavio u holoencimu.

Kontrolne podjedinice PP2A uključuju četiri porodice (izvorno nazvane B-podjedinice), od kojih se svaka sastoji od nekoliko izoformi kodiranih različitim genima.

Trenutno postoji 15 različitih gena za regulatornu podjedinicu PP2A B. Glavna funkcija regulatorne podjedinice PP2A je ciljanje fosforiliranih supstrata na proteine ​​fosfataze u katalitičkoj podjedinici PP2A.

PPP2R je jedna od 15 različitih regulatornih podjedinica PP2A. Hormoni poput glukagona i adrenalina negativno djeluju na biosintezu holesterola povećavajući aktivnost specifičnih regulatornih podjedinica enzima porodice PP2A.

PKA-posredovana fosforilacija regulatorne podjedinice PP2A (PPP2R) dovodi do oslobađanja PP2A iz HMGR, sprječavajući njegovu defosforilaciju. Suzbijajući učinke glukagona i adrenalina, inzulin potiče uklanjanje fosfata i na taj način povećava aktivnost HMGR.

Dodatna regulacija HMGR nastaje inhibicijom povratne veze s holesterolom, kao i regulacijom njegove sinteze povećanjem razine unutarćelijskog kolesterola i sterola.

Ovaj posljednji fenomen povezan je s faktorom transkripcije SREBP.

Kako se odvija proces u ljudskom telu?

Aktivnost HMGR-a se dodatno nadzire signalizacijom s AMP-om. Povećanje cAMP aktivira cAMP-zavisnu protein kinazu, PKA. U kontekstu regulacije HMGR-a, PKA fosforilira regulatornu podjedinicu, što dovodi do povećanja oslobađanja PP2A iz HMGR-a. To sprečava da PP2A odstrani fosfate iz HMGR-a, sprečavajući njegovu reaktivaciju.

Velika porodica regulatornih podjedinica proteinske fosfataze regulira i / ili inhibira aktivnost brojnih fosfataza, uključujući članove porodica PP1, PP2A i PP2C. Uz PP2A fosfataze koje uklanjaju fosfate iz AMPK i HMGR, fosfataze porodice proteinske fosfataze 2C (PP2C) uklanjaju i fosfate iz AMPK.

Kada ove regulatorne podjedinice fosforilati PKA, aktivnost vezanih fosfataza opada, što rezultira time da AMPK ostaje u fosforiliranom i aktivnom stanju, a HMGR u fosforiliranom i neaktivnom stanju. Kako se stimulus uklanja, što dovodi do povećanja proizvodnje cAMP-a, razina fosforilacije opada, a razina defosforilacije raste. Krajnji rezultat je povratak na viši nivo aktivnosti HMGR-a. S druge strane, inzulin dovodi do smanjenja cAMP, što, pak, aktivira sintezu. Krajnji rezultat je povratak na viši nivo aktivnosti HMGR-a.

S druge strane, inzulin dovodi do smanjenja cAMP, što, pak, aktivira sintezu holesterola. Krajnji rezultat je povratak na viši nivo aktivnosti HMGR-a. Inzulin dovodi do smanjenja cAMP, što se sa svoje strane može iskoristiti za poboljšanje procesa sinteze.

Sposobnost stimuliranja inzulina i inhibicije glukagona, aktivnost HMGR-a konzistentna je s utjecajem ovih hormona na ostale metaboličke metaboličke procese. Glavna funkcija ova dva hormona je kontrola pristupačnosti i transport energije do svih ćelija.

Dugotrajno praćenje aktivnosti HMGR provodi se uglavnom kontrolom sinteze i razgradnjom enzima. Kad su razine kolesterola visoke, razina ekspresije gena HMGR opada, i obrnuto, niže razine aktiviraju ekspresiju gena.

Informacije o holesterolu nalaze se u videu u ovom članku.

Šta je suština procesa proizvodnje molekula holesterola?

Mnogo namirnica ispunjava organizam holesterolom - to su proizvodi životinjskog porijekla, kao i trans masti, koje se u velikim količinama nalaze u prerađenoj hrani, kao i u brzoj hrani (brza hrana).

Ako beskonačno koristite takve proizvode, tada će koncentracija molekula holesterola u krvi postati visoka i morat ćete pribjeći medicinskom rješenju za hiperholesterolemiju.

Holesterol, koji ulazi u organizam s hranom, ima nisku molekularnu gustoću, što dovodi do taloženja takvog kolesterola na unutrašnjim ljušturama krvnih žila, što izaziva razvoj holesterola i patologiju ateroskleroze.

Povećanje indeksa holesterola u krvi događa se ne samo zbog toga što on dobija izvana, nego i kršenja u procesu sinteze molekula lipoproteina ćelijama jetre.

Sinteza holesterola do sadržaja ↑

Sinteza holesterola u jetri

Sinteza holesterola u organizmu iznosi otprilike 0,50-0,80 grama dnevno.

Sinteza molekula holesterola u tijelu se raspoređuje:

• 50,0% proizvodi ćelije jetre,
• 15,0% - 20,0% - odeljenja tankog creva,
• 10,0% - sintetiše se iz nadbubrežne kore i ćelija kože.

Sve ćelije u ljudskom telu imaju sposobnost sintetizovanja lipoproteina.

S hranom do 20,0% ukupnog molekula holesterola uđe u organizam - otprilike 0,40 grama dnevno.

Lipoproteini se izlučuju izvan tijela uz pomoć žučne kiseline, a dnevno iskorištenje molekula holesterola žuči nije više od 1,0 grama.

Biosinteza lipoproteina u tijelu

Biosinteza molekula lipida događa se u endoplazmatskom odeljenju - retikulu. Osnova za sve atome ugljikovih molekula je tvar acetil-SCoA, koja u endoplazmu ulazi iz mitohondrija u molekulama citrata.

Tijekom biosinteze molekula lipoproteina, sudjeluje 18 molekula ATP-a, a 13 molekula NADPH postaju sudionici u sintezi.

Proces stvaranja holesterola prolazi kroz najmanje 30 faza i reakcija u tijelu.

Postepena sinteza lipoproteina može se podeliti u grupe:

umetnite aktivnu brzinu - nivo šećera

• Sinteza mevalonske kiseline događa se tijekom ketogeneze prve dvije reakcije, a nakon trećeg stupnja 3-hidroksi-3-metilglutaril-ScoA reagira s molekulom HMG-ScoA reduktaze. Iz te reakcije sintetizira se Mevalonat. Ova reakcija zahtijeva dovoljnu količinu glukoze u krvi. To možete nadoknaditi uz pomoć slatke hrane i žitarica,
• Sinteza izopentenil difosfata nastaje nakon dodavanja fosfata molekulima mevalonske kiseline i njihovoj dehidraciji tj.
• Sinteza farnesil difosfata nastaje nakon kombinacije tri molekule izopentenil difosfata, tj.
• Squalene sinteza je vezivanje 2 molekule farnesil difosfata,
• Dolazi do reakcije prelaska skvalena u molekulu lanosterola,
• Nakon uklanjanja nepotrebnih metilnih grupa, kolesterol se pretvara.

Regulacija sinteze lipoproteina

Regulativni element u procesu sinteze je enzim hidroksimetilglutaril-ScoA reduktaza. Sposobnost ovog enzima da mijenja aktivnost je više od 100 puta.

Regulacija aktivnosti enzima odvija se po nekoliko principa:

• Regulacija sinteze na metaboličkom nivou. Taj princip djeluje "iz suprotnog", enzim je inhibiran holesterolom, što omogućava održavanje konstantnog unutarćelijskog sadržaja,
• Kovalentna hormonska regulacija.

Regulacija na hormonalnoj razini odvija se u sljedećim fazama:

• Porast hormona inzulina u tijelu aktivira protein fosfatazu što provocira porast aktivnosti glavnog enzima HMG-ScoA reduktaze, tj.
• Hormon glukagon i hormon adrenalin imaju sposobnost aktiviranja elementa protein kinaze A, koji fosforilira enzim HMG-ScoA reduktazu i smanjuje njihovu aktivnost,
• Aktivnost sinteze holesterola ovisi o koncentraciji posebnog transporterskog proteina u krvi koji pravovremeno veže intermedijarne reakcije metabolita.

Telesni holesterol

Holesterol koji se sintetiše u ćelijama jetre neophodan je tijelu za različite vitalne procese:

• Smješteni u svakoj staničnoj membrani, molekuli holesterola ih ojačavaju i čine ih elastičnim,
• Uz pomoć lipoproteina, horoidne ćelije povećavaju njihovu propusnost, što ih štiti od vanjskih utjecaja,
• Bez pomoći lipoproteina, nadbubrežne žlijezde ne proizvode steroidni tip spolnih hormona,
• Korištenjem lipida dolazi do stvaranja žučne kiseline koja sprečava stvaranje žučnog mjehura u njemu,
• Lipoproteini se vežu zajedno sa neuronskim ćelijama u kičmenoj moždini i u mozgu,
• Uz pomoć lipoproteina ojačava se omotač nervnih vlakana,
• Uz pomoć kolesterola dolazi do proizvodnje vitamina D, koji pomaže u apsorpciji kalcija i sprječava uništavanje koštanog tkiva.

Holesterol pomaže nadbubrežnoj žlijezdi da sintetiše ove skupine hormona:

• Kortikosteroidna grupa
• Grupa hormona glukokortikoida,
• Grupa mineralokortikoida.

Ti hormoni obezbeđuju procese hormonske regulacije ljudskih reproduktivnih organa.

Molekuli holesterola nakon sinteze u ćelijama jetre ulaze u endokrini organ nadbubrežne žlijezde i doprinose proizvodnji hormona i održavanju ravnoteže u hormonskoj sferi.

Metabolizam molekula vitamina D u tijelu

Proizvodnja molekula vitamina D dolazi od sunčeve svjetlosti, koja prodire kroz holesterol ispod kože. U tom trenutku dolazi do sinteze vitamina D, koji je vrlo važan za tijelo da apsorbuje minerale kalcijuma.

Sve vrste lipoproteina, nakon sinteze, krvožilnim sistemom se prenose kroz tijelo.

Vitamin D može se pretvoriti samo lipoproteinima visoke molekulske gustoće, a lipidi male molekulske težine uzrokuju razvoj ateroskleroze patologije, jer imaju sposobnost taloženja na unutrašnjim membranama arterija u obliku kolesteroloških plakova, koji rastu i provociraju ovu patologiju.

Ponekad se plakovi holesterola mogu opaziti kod ljudi ispod kože na rukama.

Metabolizam vitamina D do sadržaja ↑

Poremećaji u sintezi lipoproteina

U mnogim metaboličkim procesima u tijelu može doći do otkaza i poremećaja. Takvi poremećaji mogu se pojaviti u metabolizmu lipida. Razloga je mnogo i oni imaju egzogenu i endogenu etiologiju.

Endogeni uzroci poremećaja sinteze lipoproteina uključuju:

• Starost osobe. Nakon 40 godina u ljudskom tijelu proizvodnja spolnih hormona se smanjuje i hormonska pozadina je poremećena, a do dobi od 45 - 50 godina svi metabolički procesi usporavaju, što može dovesti i do poremećaja metabolizma lipida, tj.
• Spol - Muškarci su skloniji nakupljanju holesterola u odnosu na žene. Žene prije menopauze i menopauze zaštićene su proizvodnjom spolnih hormona, od nakupljanja lipoproteina,
• Genetska nasljedna predispozicija. Razvoj porodične hiperholesterolemije.

Egzogeni uzroci zatajenja lipida uključuju faktore koji zavise od životnog stila pacijenta, kao i pridružene patologije koje doprinose kršenju u sintezi molekula holesterola:

• Ovisnost o nikotinu,
• Hronična ovisnost o alkoholu,
• Nepravilna prehrana može dovesti do povećanja kolesterola u tijelu i njegovog nakupljanja ne samo u krvi tj.
• Sjedilački način života uzrokuje zakašnjene metaboličke procese i sintezu lipoproteina,
• Hipertenzija - visoki pritisak u krvotoku daje preduvjete da vaskularne membrane budu zasićene lipidnim mastima, koje potom stvaraju holesterolski plak,
• Dislipidemija je poremećaj u metabolizmu lipida. Uz patologiju, dolazi do neravnoteže između VP lipoproteina, NP lipida, kao i nivoa triglicerida u krvi, tj.
• Patološka gojaznost,
• Dijabetes melitus. Uz hiperglikemiju, metabolizam i metabolizam lipida su poremećeni.

Manjak u organizmu od korisnih molekula holesterola

Postoje patologije koje smanjuju koncentraciju holesterola visoke molekulske težine u krvi zbog smanjenja sinteze molekula HDL.

To može dovesti do patologija u štitnoj žlijezdi, može značajno utjecati na razinu šećera u krvi i provocirati dijabetes, kao i izazvati mnoge bolesti krvotoka i srčanog organa.

Posljedice niske koncentracije holesterola visoke molekulske mase mogu biti:

• Patologija rahitija, koja se razvija u djetinjstvu zbog smanjene sinteze vitamina D i probavljivosti molekula kalcija,
• Rano starenje telesnih ćelija. Bez pravovremene opskrbe kolesterola staničnim membranama, oni se uništavaju i proces starenja započinje,
• Nagli pad tjelesne težine, koji nastaje zbog nedovoljne sinteze molekula holesterola i poremećenog metabolizma lipida,
• Bol u mišićnom tkivu usled nedostatka lipidnih mišićnih ćelija,
• Bol u srčanom organu koja može izazvati srčani udar.

Indeks holesterola visoke molekulske težine možete korigirati pomoću dijetalne prehrane, koja uključuje morsku ribu, različita biljna ulja, kao i mliječne proizvode.

I ne zaboravite na svježe voće, bilje i povrće - oni bi trebali prevladati u ishrani.

Pogledajte video: Eritrociti Crvena krvna zrnca RBC (Maj 2024).