Kolesterolfysiologi (Svenska)

Kolesterol är viktigt för alla levande organismer. Det syntetiseras från enklare ämnen i kroppen. Kolesterol kan också erhållas från mat. Mättade fetter i maten kan omvandlas till kolesterol. Detta kan leda till överdrivet kolesterol i blodet.

Höga nivåer av kolesterol i blodcirkulationen, beroende på hur det transporteras in i lipoproteiner, är starkt associerade med progression av ateroskleros.

Hur mycket kolesterol producerar kroppen normalt?

Normala vuxna syntetiserar vanligtvis cirka 1 g (1000 mg) kolesterol per dag och det totala kroppsinnehållet är cirka 35 g.

Typiskt dagligt extra kostintag, i USA och liknande kulturer är cirka 200–300 mg. Kroppen kompenserar för kolesterolintag genom att minska mängden syntetiserat. Detta sker genom minskning av syntes av kolesterol, återanvändning av det befintliga kolesterolet och utsöndring av överskott av kolesterol i levern via gallan i mag-tarmkanalen.

Vanligtvis återabsorberas cirka 50% av det utsöndrade kolesterolet av det tarmarna tillbaka i blodomloppet för återanvändning.

Kolesterolets funktioner i kroppen

Kolesterol är viktigt för att göra cellmembranet och cellstrukturerna och är viktigt för syntes av hormoner, vitamin D och andra ämnen.

• Syntes av cellmembran – Kolesterol hjälper till att reglera membranets fluiditet inom området för fysiologiska temperaturer. Den har en hydroxylgrupp som interagerar med de polära huvudgrupperna hos membranfosfolipider och sfingolipider. Dessa existerar tillsammans med icke-polära fettsyrakedjor av de andra lipiderna. Kolesterol förhindrar också passage av protoner (positiva vätejoner) och natriumjoner över plasmamembranen.
• Celltransportörer och signalmolekyler – Kolesterolmolekylerna finns som transportörer och signalmolekyler längs membranet. Kolesterol hjälper också till nervledning. Det bildar de invaginerade caveolae- och clathrin-belagda groparna, inklusive caveola-beroende och clathrin-beroende endocytos. Endocytos betyder uppslukning av främmande molekyler av cellen. Kolesteroler hjälper till med cellsignalering genom att hjälpa till vid bildandet av lipidflottor i plasmamembranet.
• Kolesterol i myelinmantlarna – Nervcellerna är täckta med ett skyddande skikt eller myelinmantel. Myelinhöljet är rikt på kolesterol. Detta beror på att det härrör från komprimerade lager av Schwann-cellmembran. Det hjälper till att ge skydd, isolering och möjliggör effektivare ledning av nervimpulser.
• Roll inuti cellerna – Inom cellerna är kolesterol föregångarmolekylen i flera biokemiska vägar. Till exempel omvandlas kolesterol till levern i levern, som sedan lagras i gallblåsan. Gall består av gallsalter. Detta hjälper till att göra fetterna mer lösliga och hjälper till att absorbera dem. Gallsalter hjälper också till att absorbera fettlösliga vitaminer som vitamin A, D, E och K.
• Hormoner och vitamin D – Kolesterol är en viktig föregångarmolekyl för syntes av D-vitamin och steroidhormoner som kortikosteroider. , Könssteroider (könshormoner som östrogen, progesteron och testosteron etc.)

Kolesterolsyntes

Levern är det primära organet som syntetiserar kolesterol. Cirka 20–25% av den totala dagliga kolesterolproduktionen sker här. Kolesterol syntetiseras också till mindre delar i binjurarna, tarmarna, reproduktionsorganen etc.

Syntesen av kolesterol börjar med en molekyl av acetyl CoA och en molekyl av acetoacetyl-CoA, som dehydratiseras för att bilda 3 -hydroxi-3-metylglutaryl CoA (HMG-CoA). Denna molekyl reduceras sedan till mevalonat av enzymet HMG-CoA-reduktas. Detta steg är ett irreversibelt steg i kolesterolsyntes. Detta steg blockeras av kolesterolsänkande läkemedel som Statiner.

Mevalonte omvandlar sedan till 3-isopentenylpyrofosfat. Denna molekyl dekarboxyleras till isopentenylpyrofosfat. Tre molekyler av isopentenylpyrofosfat kondenseras för att bilda farnesylpyrofosfat genom verkan av geranyltransferas. Två molekyler av farnesylpyrofosfat kondenseras sedan för att bilda skvalen. Detta kräver skvalensyntas i det endoplasmatiska retikulumet. Oxidosqualenecyclas cykliserar sedan squalen för att bilda lanosterol. Lanoststerol bildar sedan kolesterol.

Reglering av kolesterolsyntes

Biosyntes av kolesterol regleras direkt av de närvarande kolesterolnivåerna. När det upptäcks för mycket intag av kolesterol från maten sker en minskning av endogent kolesterolsyntes. Den huvudsakliga regleringsmekanismen är avkänningen av intracellulärt kolesterol i det endoplasmatiska retikulumet av proteinet SREBP (sterolreglerande elementbindande protein 1 och 2).

HMG CoA-reduktas innehåller ett membran och en cytoplasmatisk domän. Membrandomänen känner för dess nedbrytning. Ökande koncentrationer av kolesterol (och andra steroler) orsakar en förändring i denna domän och gör det mer mottagligt för förstörelse av proteosomen. Aktiviteten för detta enzym reduceras också genom fosforylering av ett AMP-aktiverat proteinkinas.

Kolesterol från mat

Det finns flera animaliska fetter som är källor till kolesterol. Animaliska fetter är komplexa blandningar av triglycerider och innehåller lägre mängder kolesteroler och fosfolipider.

Viktiga dietkällor för kolesterol inkluderar ost, äggulor, nötkött, fläsk, fjäderfä och räkor. Kolesterol saknas i växtbaserade livsmedel, men växtprodukter som linfrön och jordnötter kan innehålla kolesterolliknande föreningar som kallas fytosteroler. Dessa är fördelaktiga och hjälper till att sänka kolesterolnivåerna.

Mättade fetter och transfetter i maten är de värsta syndarna som höjer kolesterolet i blodet. Mättade fetter finns i mejeriprodukter med full fetthalt, animaliska fetter, flera typer av olja och choklad. Transfetter finns i hydrerade oljor. Dessa förekommer inte i betydande mängder i naturen. Dessa finns i många snabbmat, mellanmål och stekt eller bakat gods.

Transport av kolesterol och lipider

Det finns två primära vägar för lipidtransport. Dessa är:

Exogen väg (transport av dietlipider)

Denna väg möjliggör effektiv transport av dietlipider. Genom detta hydrolyseras kosttriglyceriderna av bukspottkörtelipaser i tarmarna och emulgeras med gallsyror för att bilda miceller. De sålunda bildade chylomikronerna utsöndras i tarmlymfan och levereras direkt till blodet. Dessa bearbetas sedan i perifera vävnader innan de når levern. Partiklarna påverkas av lipoproteinlipas (LPL). Triglyceriderna i chylomikroner hydrolyseras av LPL och fria fettsyror frigörs. Chylomikronpartikeln krymper gradvis i storlek och kolesterol och fosfolipider från den överförs till HDL. Resultaten är chylomikronrester.

Endogen väg (transport av leverlipider)

Denna väg behandlar metabolismen av lipoproteiner LDL (lågdensitetslipoproteiner), HDL (högdensitetslipoproteiner), VLDL (lipoproteiner med mycket låg densitet) och IDL (lipoproteiner med mellandensitet).

VLDL-partiklar liknar chylomikroner i proteinkomposition. Men dessa innehåller apoB-100 snarare än apoB-48 och har ett högre förhållande mellan kolesterol och triglycerid. Triglyceriderna i VLDL hydrolyseras av LPL. Dessa blir sedan IDL.

Levern avlägsnar 40 till 60% av VLDL-rester och IDL av LDL-receptorn. Kolesterol i LDL står för 70% av plasmakolesterol i de flesta individer. Lipoprotein (a) är ett lipoprotein som liknar LDL i lipid- och proteinkomposition. Den har ett ytterligare protein som kallas apolipoprotein (a).

Omvänd kolesteroltransport

Den dominerande vägen för kolesteroleliminering sker genom utsöndring i gallan. Kolesterol från celler transporteras från plasmamembran i perifera celler till levern HDL-medierad process benämnd omvänd kolesteroltransport.

Ytterligare läsning

• Allt kolesterolinnehåll
• Kolesterol – Vad är kolesterol?
• Kolesterol – Vad är högt kolesterol?
• Hyperkolesterolemi och hypokolesterolemi
• Hög kolesterol- och strokerisk