fyziologie

Syntéza Cholesterol a HMG-CoA reduktáza

Protože cholesterol je základní látkou pro život, lidský organismus nemohl záviset na samotném příjmu potravy. Z tohoto důvodu evoluce způsobila, že tělo vyvinulo účinný mechanismus biosyntézy cholesterolu .

Při denním příjmu potravy přibližně 300 mg (0, 3 g) tělo dospělé osoby syntetizuje každý den přibližně 600-1000 mg cholesterolu. Játra, střevo a kůže jsou v tomto smyslu nejaktivnějšími orgány.

Vzhledem k tomu, že ne každý požitý cholesterol je absorbován ve střevě (přibližně 50% prochází stolicí), je vliv stravy na celkový cholesterol (koncentrace cholesterolu v krvi) mírný a lze jej odhadnout na 15%. Důležité změny v dietním příjmu cholesterolu však mohou způsobit odchylky do ± 30%. Příjem potravy a endogenní syntéza jsou ve skutečnosti silně spojeny regulačním mechanismem pro zpětné získávání, takže endogenní syntéza je zpomalena, čím vyšší je cholesterol dietního původu, a naopak.

Produkce cholesterolu v těle je výsledkem komplexní řady reakcí. Začíná se octem CoA, který pochází z metabolismu různých živin (sacharidů, bílkovin a zejména tuků), aby konečně dorazil po asi třiceti reakcích na cholesterol. Mezi četnými enzymy zapojenými do tohoto procesu hraje hlavní roli HMG-CoA reduktáza, která zasahuje do jednoho z prvních stupňů katalyzujících redukci HMG-CoA na mevalonát. Tento enzym je ve skutečnosti charakterizován průměrnou životností pouze 4 hodiny, proto musí být kontinuálně syntetizován v játrech. Rychlost, s jakou je produkována, závisí na buněčných hladinách cholesterolu; když jsou nízké, zvyšuje se rychlost syntézy a naopak. Tento regulační systém je zvláště aktivní v játrech, kde je vliv potravy na maximum; v tomto smyslu je aktivita HMG-CoA reduktázy inhibována nově vytvořeným cholesterolem a cholesterolem LDL.

Inhibice tohoto enzymu může probíhat nejen sníženou syntézou, ale také fosforylací kortikosteroidními hormony a glukagonem; inzulín a hormony štítné žlázy na druhé straně podporují defosforylaci zvyšující její aktivitu.

Podrobně biochemické kroky

Jak je ukázáno na obrázku, kde jsou ukázány hlavní fáze biosyntézy cholesterolu, některá léčiva (statiny) a fermentovaná červená rýže působí jako kompetitivní inhibitory HMG-CoA reduktázy a jako takové snižují rychlost syntézy cholesterolu. Výsledkem je, že játra čerpají více z krevního cholesterolu obsaženého v LDL, zvyšují počet receptorů pro tyto proteiny a snižují koncentraci LDL v plazmě. Syntetický blok však není úplný a to zajišťuje, že buňky mají dostatečné hladiny cholesterolu pro udržení integrity plazmatických membrán a syntézu steroidních hormonů.