Cholesterol sinh tổng hợp cho phép các tế bào của cơ thể tổng hợp cholesterol từ các nguyên liệu ban đầu đơn giản trong 18 bước. Quá trình sinh tổng hợp này chủ yếu xảy ra trong gan và thành ruột. Các bệnh chuyển hóa di truyền như bệnh Tangier có thể làm gián đoạn quá trình sinh tổng hợp của cholesterol.
Sinh tổng hợp cholesterol là gì?
Cholesterol sinh tổng hợp cho phép các tế bào của cơ thể tổng hợp cholesterol từ các nguyên liệu ban đầu đơn giản trong 18 bước. Cơ thể con người sản xuất cholesterol nội sinh trong một quá trình sinh hóa bao gồm 18 bước khác nhau. Quá trình này còn được gọi là quá trình sinh tổng hợp cholesterol. Phần lớn tổng lượng cholesterol được sản xuất bởi cơ thể. Chỉ một phần nhỏ được tiêu hóa qua thức ăn. Cholesterol là một loại lipid cần thiết cho nhiều chức năng của cơ thể. Ví dụ, cơ thể phụ thuộc vào cholesterol để tổng hợp hormone steroid. Điều này cũng đúng đối với các quá trình lưu trữ khác nhau và đối với việc xây dựng màng tế bào. Con đường trao đổi chất của quá trình sinh tổng hợp cholesterol cho phép tất cả các sinh vật sống có nhân tế bào tự sản xuất lipid quan trọng từ các nguyên tố đơn giản. Việc sản xuất cholesterol của cơ thể được điều chỉnh khi cần thiết. Trong tế bào và trong lưới nội chất của tế bào diễn ra quá trình chuyển hóa các chất. Các yếu tố phiên mã điều hòa các quá trình và ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp theo hướng tích cực hoặc tiêu cực. Bloch và Lynen nhận giải Nobel năm 1964 cho công trình nghiên cứu về chuyển hóa cholesterol. Popják và Cornforth cũng có những đóng góp quan trọng trong việc nghiên cứu quá trình sinh tổng hợp cholesterol.
Chức năng và nhiệm vụ
Khoảng 700 miligam cholesterol được cơ thể con người tạo ra trong quá trình sinh tổng hợp ngày này qua ngày khác, và khoảng 150 gam cholesterol được đưa vào khắp cơ thể. Một lượng lớn lipid được tìm thấy chủ yếu trong não và tuyến thượng thận. Cholesterol hoàn thành các chức năng ổn định trong màng tế bào và do đó là một chất xây dựng quan trọng. Ở người, quá trình sinh tổng hợp cholesterol diễn ra chủ yếu ở ruột niêm mạc và gan. Mặc dù nhiều tế bào trong cơ thể có khả năng tổng hợp cholesterol, nhưng gan tuy nhiên, sản xuất nhiều cholesterol nhất. Bởi vì cholesterol từ cơ thể không thể đi qua máu–não rào cản vào não, não phải tạo ra trung tâm của chính nó hệ thần kinh cholesterol. Cholesterol trong não chiếm khoảng 24 phần trăm tổng lượng cholesterol. Đầu ra của quá trình tổng hợp cholesterol là DMAPP, được hình thành trong con đường trao đổi chất mevalonate. 18 trung gian điểm sinh tổng hợp cholesterol. Trước khi tổng hợp, cơ thể tổng hợp acetyl-CoA. Quá trình này xảy ra trong con đường sinh tổng hợp mevalonate. Thông qua HMG-CoA, nguyên liệu ban đầu acetyl-CoA trở thành axit mevalonic. Các sản phẩm cuối cùng của quá trình sinh tổng hợp mevalonat là dimethylallyl pyrophosphat và isopentyl pyrophosphat. Chỉ bây giờ quá trình sinh tổng hợp cholesterol thực sự mới bắt đầu. Hai sản phẩm cuối cùng của quá trình sinh tổng hợp meyalonate được kết hợp để tạo thành geranyl pyrophosphate. Hợp chất này được chuyển thành farnesyl pyrophosphat. Trong mỗi trường hợp, hai farnesyl pyrophosphat tham gia vào phản ứng trùng ngưng và chuyển thành squalene như một phần của phản ứng này. Điều này tạo ra (S) -2,3-epoxysqualene, lần lượt được chuyển thành lanosterol. Lanosterol tham gia phản ứng khử metyl. Do đó, nó trở thành 4,4-dimethyl-5α-cholesta-8,14,24-trien-3β-ol. Tại thời điểm này, một số phản ứng oxy hóa diễn ra để tạo ra 14-demethyllanosterol. Thông qua zymosterol cacboxylat, các sản phẩm cuối cùng của quá trình oxy hóa được chuyển thành zymosterone. Tiếp theo là quá trình giảm zymosterone tạo ra zymosterol. Qua 5α-cholesta-7,24-dien-3β-ol, điều này tạo ra 7-dehydrocholesterol. Khi sản phẩm này được hydro hóa, cholesterol cuối cùng cũng được hình thành.
Bệnh tật
Một số bệnh di truyền ảnh hưởng đến con đường chuyển hóa cholesterol được gọi là tăng cholesterol gia đình. Không phân biệt chế độ ăn uống, huyết tương tăng cao nghiêm trọng mức cholesterol có trong các rối loạn này. Các bệnh mạch máu và tim các cuộc tấn công có thể phát triển ở độ tuổi sớm như bệnh thứ phát. Căn bệnh này là do khiếm khuyết trong gen mã đó cho LDL cơ quan thụ cảm. Do khiếm khuyết này, LDL thụ thể chỉ được hình thành không hoàn toàn hoặc không hoàn toàn. Các LDL mức độ của các cá nhân bị ảnh hưởng nói riêng do đó được nâng lên đáng kể. Xanthomas đặc trưng cho bệnh cảnh lâm sàng. Đây là những chất béo lắng đọng trong da, Nội tạng và trung tâm hệ thần kinh. Tăng cholesterol máu không phải chạy trong gia đình, nhưng cũng có thể được mua. Các biểu mẫu có được chủ yếu được kích hoạt bởi suy dinh dưỡng. Bệnh tiểu đường có thể là bệnh chính. Bệnh béo phì or suy thận mãn tính cũng thường được kết hợp với cao mức cholesterol. Ngoài chế độ ăn kiêng, thuốc chẳng hạn như chất ức chế CSE được sử dụng để điều trị mức cholesterol. Statins có thể ức chế quá trình sinh tổng hợp cholesterol. Sự ức chế này được nhắm mục tiêu bằng cách điều trị bằng thuốc ức chế CSE. Chúng ngăn chặn HMG-CoA reductase và do đó cho phép giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh nói chung. Theo cách này, ví dụ, bệnh thứ phát xơ cứng động mạch có thể được làm chậm lại. Các chất ức chế CSE cũng có thể ngăn ngừa liên quan đến cholesterol tim các cuộc tấn công hoặc các bệnh đồng thời khác liên quan đến mức cholesterol cao. Hạ cholesterol ngược lại với tăng cholesterol. Cholesterol huyết thanh thấp, như xảy ra trong chứng giảm cholesterol, có liên quan đến bệnh ác tính ung thư trong phần lớn các trường hợp. Trong giảm cholesterol máu liên quan đến ung thư biểu mô, mức cholesterol giảm thường được đánh giá là một yếu tố nguy cơ gây tử vong do mọi nguyên nhân. Suy dinh dưỡng, AIDS, hoặc nhiễm trùng nặng là những nguyên nhân khác gây ra mức cholesterol thấp nghiêm trọng. Tuy nhiên, hạ cholesterol máu cũng có thể xảy ra như một phần của bệnh di truyền. Một ví dụ của một căn bệnh như vậy là bệnh Tangier. Bệnh nhân mắc bệnh này đặc biệt bị HDL giảm cholesterol máu.
