Kolesterolifysiologia

• Tohtori Ananya Mandal · Arvostelija: April Cashin-Garbutt, MA (toimittaja) div Kolesteroli on välttämätöntä kaikille eläville organismeille. Se syntetisoidaan yksinkertaisimmista aineista kehossa. Kolesterolia voidaan saada myös ruoasta. Ruoan tyydyttyneet rasvat voidaan muuntaa kolesteroliksi. Tämä voi johtaa veren kolesteroliin.

  Korkea kolesterolitaso verenkierrossa, riippuen siitä, miten se kulkeutuu lipoproteiinien sisällä, liittyy voimakkaasti ateroskleroosin etenemiseen.

  Kuinka paljon kolesterolia tuottaa elimistö normaalisti?

  Normaalit aikuiset syntetisoivat tyypillisesti noin 1 g (1000 mg) kolesterolia päivässä ja kehon kokonaispitoisuus on noin 35 g.

  Tyypillinen päivittäinen ylimääräinen ruokavalion saanti, Yhdysvalloissa ja vastaavissa viljelmissä on noin 200–300 mg. Keho kompensoi kolesterolin saannin vähentämällä syntetisoitua määrää. Tämä tapahtuu vähentämällä kolesterolin synteesiä, hyödyntämällä uudelleen olemassa olevaa kolesterolia ja erittämällä ylimääräinen kolesteroli maksan kautta sapen kautta ruoansulatuskanavaan.

  Tyypillisesti noin 50% erittyvästä kolesterolista absorboituu pienillä. suolet takaisin verenkiertoon uudelleenkäyttöä varten.

  Kolesterolin toiminnot kehossa

  Kolesteroli on välttämätöntä solukalvon ja solurakenteiden muodostamiseksi ja on välttämätöntä hormonien, D-vitamiinin ja muut aineet.

  • Solukalvosynteesi – kolesteroli auttaa säätelemään kalvon juoksevuutta fysiologisten lämpötilojen alueella. Siinä on hydroksyyliryhmä, joka on vuorovaikutuksessa kalvofosfolipidien ja sfingolipidien polaaristen pääryhmien kanssa. Näitä esiintyy yhdessä muiden lipidien polaarittoman rasvahappoketjun kanssa. Kolesteroli estää myös protonien (positiiviset vetyionit) ja natriumionien kulkeutumisen plasmamembraanien läpi.
  • Solujen kuljettajat ja signalointimolekyylit – Kolesterolimolekyylit ovat kuljettajina ja signaalimolekyyleinä kalvoa pitkin. Kolesteroli auttaa myös hermojen johtamisessa. Se muodostaa invaginoidut caveolae- ja klatrriinipäällysteiset kuopat, mukaan lukien caveola- ja klathrin-riippuvainen endosytoosi. Endosytoosi tarkoittaa solujen imeytymistä vieraisiin molekyyleihin. Kolesterolit auttavat solujen signaloinnissa auttamalla lipidilautojen muodostumista plasmamembraanissa.
  • Kolesteroli myeliinivaipoissa – Hermosolut on peitetty suojakerroksella tai myeliinivaipalla. Myeliinivaipassa on runsaasti kolesterolia. Tämä johtuu siitä, että se on johdettu tiivistetyistä Schwannin solukalvokerroksista. Se auttaa suojaamaan, eristämään ja mahdollistaa hermoimpulssien tehokkaamman johtamisen.
  • Rooli solujen sisällä – Kolesteroli on solujen sisällä monien biokemiallisten reittien edeltäjämolekyyli. Esimerkiksi maksassa kolesteroli muuttuu sappeksi, joka sitten varastoidaan sappirakon. Sappi koostuu sappisuoloista. Tämä auttaa tekemään rasvoista liukoisempia ja auttaa imeytymään. Sappisuolat auttavat myös imemään rasvaliukoisia vitamiineja, kuten A-, D-, E- ja K-vitamiinit.
  • Hormonit ja D-vitamiini – Kolesteroli on tärkeä prekursorimolekyyli D-vitamiinin ja steroidihormonien, kuten kortikosteroidien, synteesissä. , Sukupuolisteroidit (sukupuolihormonit, kuten estrogeeni, progesteroni ja testosteroni jne.)

  Kolesterolisynteesi

  Maksa on ensisijainen elin, joka syntetisoi kolesterolia. Noin 20–25% päivittäisestä kolesterolituotannosta tapahtuu täällä. Kolesterolia syntetisoidaan myös pienemmässä määrin lisämunuaisissa, suolistossa, lisääntymiselimissä jne. -hydroksi-3-metyyliglutaryyli-CoA (HMG-CoA). Tämä molekyyli pelkistetään sitten mevalonaatiksi HMG-CoA-entsyymillä. Tämä vaihe on peruuttamaton vaihe kolesterolisynteesissä. Kolesterolia alentavat lääkkeet, kuten statiinit, estävät tämän vaiheen.

  Mevalonte muuntuu sitten 3-isopentenyylipyrofosfaatiksi. Tämä molekyyli dekarboksyloidaan isopentenyylipyrofosfaatiksi. Kolme isopentenyylipyrofosfaattimolekyyliä tiivistyy farnesyylipyrofosfaatin muodostamiseksi geranyylitransferaasin vaikutuksesta. Kaksi farnesyylipyrofosfaattimolekyyliä tiivistyy sitten muodostamaan skvaleenia. Tämä vaatii skvaleenisyntaasia endoplasmisessa verkkokalvossa. Oksidoskvaleenisyklaasi syklisoi sitten skvaleenin muodostaen lanosterolin. Lanoststeroli muodostaa sitten kolesterolia.

  Kolesterolin synteesin säätely

  Kolesterolin biosynteesiä säätelevät suoraan olemassa olevat kolesterolitasot. Kun ruoasta havaitaan liikaa kolesterolin saantia, endogeenisen kolesterolin synteesi vähenee. Tärkein säätelymekanismi on solunsisäisen kolesterolin havaitseminen endoplasman verkkokalvossa SREBP-proteiinin (sterolia säätelevää elementtiä sitova proteiini 1 ja 2) avulla.

  HMG CoA -reduktaasi sisältää membraanin ja sytoplasman domeenin. Kalvodomeeni voi havaita sen hajoamisen. Kolesterolin (ja muiden sterolien) lisääntyvät pitoisuudet aiheuttavat muutoksen tässä domeenissa ja tekevät siitä alttiimman proteosomin tuhoamiselle. AMP-aktivoidun proteiinikinaasin fosforylaatio vähentää myös tämän entsyymin aktiivisuutta.

  Ruoasta peräisin oleva kolesteroli

  Kolesterolin lähteinä on useita eläinrasvoja. Eläinrasvat ovat monimutkaisia triglyseridiseoksia ja sisältävät pienempiä määriä kolesteroleja ja fosfolipidejä.

  Suurimpia ruokavalion kolesterolilähteitä ovat juusto, munankeltuainen, naudanliha, sianliha, siipikarja ja katkaravut. Kolesterolia ei ole kasviperäisissä elintarvikkeissa, mutta kasvituotteet, kuten pellavansiemenet ja maapähkinät, saattavat sisältää kolesterolin kaltaisia yhdisteitä, joita kutsutaan fytosteroleiksi. Nämä ovat hyödyllisiä ja auttavat alentamaan kolesterolitasoja.

  Ruoan tyydyttyneet rasvat ja transrasvat ovat pahimmat syylliset, jotka nostavat veren kolesterolia. Tyydyttyneitä rasvoja esiintyy täysrasvoisissa maitotuotteissa, eläinrasvoissa, monentyyppisissä öljyissä ja suklaassa. Transrasvoja on läsnä hydrattuissa öljyissä. Niitä ei esiinny luonnossa merkittävinä määrinä. Niitä löytyy monista pikaruokista, välipaloista ja paistetuista tai leivottuista tuotteista.

  Kolesterolin ja lipidien kuljetus

  Lipidien kuljettamiseen on kaksi ensisijaista reittiä. Nämä ovat:

  Eksogeeninen reitti (ruokavalion lipidien kuljetus)

  Tämä reitti mahdollistaa ruokavalion lipidien tehokkaan kuljetuksen. Tällä tavoin suolen sisällä olevat haiman lipaasit hydrolysoivat ravinnon triglyseridit ja emulgoidaan sappihapoilla misellien muodostamiseksi. Näin muodostuneet kylomikronit erittyvät suolen imusolmukkeisiin ja toimitetaan suoraan vereen. Nämä prosessoidaan sitten ääreiskudoksissa ennen kuin ne pääsevät maksaan. Hiukkasiin vaikuttaa lipoproteiinilipaasi (LPL). Kylomikronien triglyseridit hydrolysoituvat LPL: llä ja vapautuu vapaita rasvahappoja. Kylomikronihiukkasen koko pienenee asteittain ja kolesteroli ja fosfolipidit siirtyvät HDL: ään. Tuloksena ovat kylomikronijäännökset. VLDL (erittäin matalatiheyksiset lipoproteiinit) ja IDL (välitiheyksiset lipoproteiinit).

  VLDL-partikkelit ovat samanlaisia kuin kylomikronit proteiinikoostumuksessa. Mutta nämä sisältävät apoB-100: ta eikä apoB-48: ta ja niillä on korkeampi kolesterolin ja triglyseridin suhde. VLDL: n triglyseridit hydrolysoidaan LPL: llä. Näistä tulee sitten IDL.

  Maksa poistaa 40-60% VLDL-jäännöksistä ja IDL: stä LDL-reseptorilla. LDL: n kolesteroli muodostaa 70% plasman kolesterolista useimmilla ihmisillä. Lipoproteiini (a) on lipoproteiini, joka on samanlainen kuin LDL lipidi- ja proteiinikoostumuksessa. Siinä on ylimääräinen proteiini, jota kutsutaan apolipoproteiiniksi (a).

  Kolesterolin käänteinen kulkeutuminen

  Kolesterolin eliminointi tapahtuu pääasiassa erittymällä sappeen. Kolesteroli soluista kulkeutuu perifeeristen solujen plasmamembraanista maksan HDL-välitteiseen prosessiin, jota kutsutaan käänteiseksi kolesterolikuljetukseksi.

• Kolesteroli – Mikä on kolesteroli?
• Kolesteroli – Mikä on korkea kolesteroli?
• Hyperkolesterolemia ja hypokolesterolemia
• Korkea kolesteroli- ja aivohalvausriski

Sitaatit