fysiologie

Synthese Cholesterol en HMG-CoA-reductase

Omdat cholesterol een fundamentele stof voor het leven is, kon het menselijk organisme niet alleen afhankelijk zijn van voedselinname. Waarschijnlijk heeft de evolutie om deze reden ervoor gezorgd dat het lichaam een ​​effectief mechanisme ontwikkelde voor de biosynthese van cholesterol .

Met een dagelijkse voedingsinname van ongeveer 300 mg (0, 3 gram), synthetiseert het lichaam van een volwassen persoon ongeveer 600-1000 mg cholesterol per dag. Lever, darm en huid zijn in deze zin de meest actieve organen.

Overwegend ook dat niet alle ingenomen cholesterol in de darm wordt opgenomen (ongeveer 50% gaat over in de feces), de invloed van het dieet op het totale cholesterol (concentratie van cholesterol in het bloed) is bescheiden en kan worden geschat op 15%. Belangrijke veranderingen in de cholesterolinname door de voeding kunnen echter variaties tot ± 30% veroorzaken. Voedselinname en endogene synthese zijn in feite sterk verbonden door een regulerend mechanisme om feedback te geven, zodat de endogene synthese wordt vertraagd naarmate het cholesterol van de voedingsoorsprong groter is en vice versa.

De productie van cholesterol in het lichaam is het resultaat van een complexe reeks reacties. Het begint met de CoA-azijn afgeleid van het metabolisme van verschillende voedingsstoffen (koolhydraten, eiwitten en in het bijzonder vetten) om uiteindelijk na ongeveer dertig reacties cholesterol te krijgen. Onder de vele enzymen die bij dit proces zijn betrokken, speelt het HMG-CoA-reductase een belangrijke rol. Dit ingrijpt in een van de eerste stadia en katalyseert de reductie van HMG-CoA in mevalonaat. Dit enzym wordt namelijk gekenmerkt door een gemiddelde levensduur van slechts 4 uur, daarom moet het continu in de lever worden gesynthetiseerd. De snelheid waarmee het wordt geproduceerd, is afhankelijk van de cellulaire niveaus van cholesterol; wanneer ze laag zijn, neemt de synthesesnelheid toe en omgekeerd. Dit regulatiesysteem is met name actief in de lever, waar de invloed van voedsel maximaal is; in deze zin wordt de activiteit van het HMG-CoA-reductase geremd door het nieuw gevormde cholesterol en door dat van LDL.

De remming van dit enzym kan niet alleen plaatsvinden door verminderde synthese, maar ook door fosforylatie door corticosteroïde hormonen en glucagon; insuline en schildklierhormonen, aan de andere kant, geven de voorkeur aan defosforylering die de activiteit ervan verbetert.

Biochemische stappen in detail

Zoals te zien is in de figuur, waar de belangrijkste stadia van cholesterolbiosynthese worden getoond, werken sommige geneesmiddelen (statines) en gefermenteerde rode rijst als competitieve remmers van HMG-CoA-reductase en als zodanig verlagen ze de snelheid van cholesterolsynthese. Als een resultaat trekt de lever meer aan op het cholesterolgehalte in het bloed dat in het LDL zit, waardoor het aantal receptoren voor deze eiwitten wordt verhoogd en de concentratie van LDL in het plasma wordt verlaagd. Het syntheseblok is echter niet totaal en dit zorgt ervoor dat de cellen voldoende cholesterolniveaus hebben om de integriteit van de plasmamembranen te handhaven en steroïde hormonen te synthetiseren.