Kolesterolfysiologi (Norsk)

Kolesterol er viktig for alle levende organismer. Det syntetiseres fra enklere stoffer i kroppen. Kolesterol kan også fås fra mat. Mettet fett i maten kan omdannes til kolesterol. Dette kan føre til overdreven kolesterol i blodet.

Høye nivåer av kolesterol i blodsirkulasjonen, avhengig av hvordan det transporteres i lipoproteiner, er sterkt assosiert med progresjon av aterosklerose.

Hvor mye kolesterol produserer kroppen normalt?

Vanlige voksne syntetiserer vanligvis ca. 1 g (1000 mg) kolesterol per dag og det totale kroppsinnholdet er ca 35 g.

Typisk daglig tilleggsinntak, i USA og lignende kulturer er omtrent 200–300 mg. Kroppen kompenserer for kolesterolinntak ved å redusere mengden syntetisert. Dette skjer ved reduksjon av syntesen av kolesterol, gjenutnyttelse av det eksisterende kolesterolet og utskillelse av overskudd av kolesterol i leveren via gallen i fordøyelseskanalen.

Vanligvis blir omtrent 50% av det utskilda kolesterolet resorbert av den lille tarmene tilbake i blodet for gjenbruk.

Funksjoner av kolesterol i kroppen

Kolesterol er viktig for å lage cellemembranen og cellestrukturen og er viktig for syntese av hormoner, vitamin D og andre stoffer.

• Syntese av cellemembran – Kolesterol hjelper til med å regulere membranfluiditet over området fysiologiske temperaturer. Den har en hydroksylgruppe som samhandler med de polare hodegruppene til membranfosfolipider og sfingolipider. Disse eksisterer sammen med ikke-polær fettsyrekjede av de andre lipidene. Kolesterol forhindrer også passering av protoner (positive hydrogenioner) og natriumioner over plasmamembranene.
• Celletransportører og signalmolekyler – Kolesterolmolekylene eksisterer som transportører og signalmolekyler langs membranen. Kolesterol hjelper også til nerveledning. Det danner de invaginerte caveolae- og clathrin-belagte gropene, inkludert caveola-avhengig og clathrin-avhengig endocytose. Endocytose betyr oppslukning av fremmede molekyler av cellen. Kolesteroler hjelper til med cellesignalisering ved å hjelpe til med dannelsen av lipidflåter i plasmamembranen.
• Kolesterol i myelinskeden – Nervecellene er dekket med et beskyttende lag eller myelinskede. Myelinskeden er rik på kolesterol. Dette er fordi den er avledet fra komprimerte lag av Schwann-cellemembran. Det hjelper med å gi beskyttelse, isolasjon og tillater mer effektiv ledning av nerveimpulser.
• Roll inne i cellene – Innen cellene er kolesterol forløpermolekylet i flere biokjemiske veier. I leveren omdannes for eksempel kolesterol til galle, som deretter lagres i galleblæren. Galle består av gallesalter. Dette hjelper til med å gjøre fettene mer løselige og hjelper til med å absorbere dem. Gallsalter hjelper også til med absorpsjon av fettløselige vitaminer som vitamin A, D, E og K.
• Hormoner og vitamin D – Kolesterol er et viktig forløpsmolekyl for syntesen av vitamin D og steroidhormonene som kortikosteroider. , Kjønnsteroider (kjønnshormoner som østrogen, progesteron og testosteron osv.)

Kolesterolsyntese

Leveren er det primære organet som syntetiserer kolesterol. Omtrent 20–25% av den totale daglige kolesterolproduksjonen skjer her. Kolesterol syntetiseres også i mindre grad i binyrene, tarmene, reproduktive organer etc.

Syntesen av kolesterol begynner med et molekyl av acetyl CoA og ett molekyl av acetoacetyl-CoA, som er dehydrert for å danne 3 -hydroksy-3-metylglutaryl CoA (HMG-CoA). Dette molekylet reduseres deretter til mevalonat av enzymet HMG-CoA-reduktase. Dette trinnet er et irreversibelt trinn i kolesterolsyntese. Dette trinnet blokkeres av kolesterolsenkende medisiner som statiner.

Mevalonte konverterer deretter til 3-isopentenylpyrofosfat. Dette molekylet dekarboksyleres til isopentenylpyrofosfat. Tre molekyler av isopentenylpyrofosfat kondenserer for å danne farnesylpyrofosfat gjennom virkningen av geranyltransferase. To molekyler av farnesylpyrofosfat kondenseres så for å danne squalen. Dette krever skvalensyntase i endoplasmatisk retikulum. Oksidosqualensyklase sykliserer deretter squalen for å danne lanosterol. Lanoststerol danner deretter kolesterol.

Regulering av kolesterolsyntese

Biosyntese av kolesterol reguleres direkte av kolesterolnivået som er tilstede. Når det oppdages for mye inntak av kolesterol fra maten, er det en reduksjon i endogen kolesterolsyntese. Den viktigste reguleringsmekanismen er sensing av intracellulært kolesterol i endoplasmatisk retikulum av proteinet SREBP (sterol regulatorisk element-bindende protein 1 og 2).

HMG CoA-reduktase inneholder en membran og et cytoplasmatisk domene. Membrandomenet kan ane for dets nedbrytning. Økende konsentrasjoner av kolesterol (og andre steroler) forårsaker en endring i dette domenet og gjør det mer utsatt for ødeleggelse av proteosomet. Aktivitetene til dette enzymet reduseres også av fosforylering av en AMP-aktivert proteinkinase.

Kolesterol fra mat

Det er flere animalsk fett som er kilder til kolesterol. Animalsk fett er komplekse blandinger av triglyserider og inneholder lavere mengder kolesteroler og fosfolipider.

Viktige kilder til kolesterol i kosten inkluderer ost, eggeplommer, storfekjøtt, svin, fjærfe og reker. Kolesterol er fraværende i plantebaserte matvarer, men planteprodukter som linfrø og peanøtter kan inneholde kolesterollignende forbindelser som kalles fytosteroler. Disse er fordelaktige og hjelper til med å senke kolesterolnivået.

Mettet fett og transfett i maten er de verste syndere som øker kolesterolet i blodet. Mettet fett er tilstede i meieriprodukter med full fett, animalsk fett, flere typer olje og sjokolade. Transfett er tilstede i hydrogenerte oljer. Disse forekommer ikke i betydelige mengder i naturen. Disse finnes i mange hurtigmatvarer, snacks og stekte eller bakevarer.

Transport av kolesterol og lipider

Det er to primære veier for lipidtransport. Disse er:

Eksogen vei (transport av diettlipider)

Denne banen tillater effektiv transport av diettlipider. Ved dette hydrolyseres diettriglyseridene av bukspyttkjertelipaser i tarmene og emulgeres med gallsyrer for å danne miceller. De således dannede chylomikronene skilles ut i tarmlymfen og leveres direkte til blodet. Disse blir deretter behandlet i perifere vev før de når leveren. Partiklene blir påvirket av lipoprotein lipase (LPL). Triglyseridene til chylomikroner hydrolyseres av LPL, og frie fettsyrer frigjøres. Chylomicron-partikkelen krymper gradvis i størrelse og kolesterol og fosfolipider fra den overføres til HDL. Resultatene er chylomikronrester.

Endogen vei (transport av leverlipider)

Denne veien omhandler metabolismen av lipoproteiner LDL (Low density lipoproteins), HDL (High density lipoproteins), VLDL (veldig lav tetthet lipoproteiner) og IDL (mellomliggende tetthet lipoproteiner).

VLDL partikler ligner på chylomikroner i proteinsammensetning. Men disse inneholder apoB-100 i stedet for apoB-48 og har et høyere forhold mellom kolesterol og triglyserid. Triglyseridene til VLDL hydrolyseres av LPL. Disse blir deretter IDL.

Leveren fjerner 40 til 60% av VLDL-rester og IDL av LDL-reseptor. Kolesterolet i LDL utgjør 70% av plasmakolesterolet hos de fleste individer. Lipoprotein (a) er et lipoprotein som ligner LDL i lipid- og proteinsammensetning. Den har et ekstra protein kalt apolipoprotein (a).

Omvendt kolesteroltransport

Den dominerende ruten for eliminering av kolesterol er ved utskillelse i gallen. Kolesterol fra celler transporteres fra plasmamembranene i perifere celler til leveren HDL-mediert prosess som kalles omvendt kolesteroltransport.

Videre lesing

• Alt kolesterolinnhold
• Kolesterol – Hva er kolesterol?
• Kolesterol – Hva er høyt kolesterol?
• Hyperkolesterolemi og hypokolesterolemi
• Høy kolesterol- og hjerneslagrisiko

Sitater