การสังเคราะห์ทางชีวภาพของคอเลสเตอรอล: หน้าที่บทบาทและโรค

คอเลสเตอรอล การสังเคราะห์ทางชีวภาพช่วยให้เซลล์ของร่างกายสามารถสังเคราะห์คอเลสเตอรอลจากวัสดุเริ่มต้นง่ายๆใน 18 ขั้นตอน การสังเคราะห์ทางชีวภาพนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นใน ตับ และผนังลำไส้ โรคทางพันธุกรรมจากการเผาผลาญเช่นโรคแทนเจียร์สามารถขัดขวางการสังเคราะห์ทางชีวภาพของ คอเลสเตอรอล.

การสังเคราะห์คอเลสเตอรอลคืออะไร?

คอเลสเตอรอล การสังเคราะห์ทางชีวภาพช่วยให้เซลล์ของร่างกายสามารถสังเคราะห์คอเลสเตอรอลจากวัสดุเริ่มต้นง่ายๆใน 18 ขั้นตอน ร่างกายมนุษย์ผลิตโคเลสเตอรอลจากภายนอกในกระบวนการทางชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับ 18 ขั้นตอนที่แตกต่างกัน กระบวนการนี้เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าการสังเคราะห์คอเลสเตอรอล คอเลสเตอรอลรวมส่วนใหญ่ผลิตโดยร่างกาย เพียงเศษเสี้ยวเล็กน้อยเท่านั้นที่ถูกกินเข้าไปในอาหาร คอเลสเตอรอลเป็นไขมันที่จำเป็นต่อการทำงานของร่างกายหลายอย่าง ตัวอย่างเช่นร่างกายขึ้นอยู่กับคอเลสเตอรอลสำหรับการสังเคราะห์ฮอร์โมนสเตียรอยด์ เช่นเดียวกับกระบวนการจัดเก็บต่างๆและสำหรับการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ วิถีการเผาผลาญของการสังเคราะห์โคเลสเตอรอลช่วยให้สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่มีนิวเคลียสของเซลล์สามารถผลิตไขมันที่สำคัญจากองค์ประกอบง่ายๆได้ การผลิตคอเลสเตอรอลของร่างกายได้รับการควบคุมตามความจำเป็น ในไซโตซอลและในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมของเซลล์การเปลี่ยนสารจะเกิดขึ้น ปัจจัยการถอดความควบคุมกระบวนการและมีอิทธิพลต่อการสังเคราะห์ทางชีวภาพทั้งในทางบวกหรือทางลบ Bloch และ Lynen ได้รับรางวัลโนเบลในปีพ. ศ. 1964 จากการวิจัยเกี่ยวกับการเผาผลาญคอเลสเตอรอล Popjákและ Cornforth ยังมีส่วนสำคัญในการศึกษาการสังเคราะห์ทางชีวภาพของคอเลสเตอรอล

ฟังก์ชั่นและงาน

คอเลสเตอรอลประมาณ 700 มิลลิกรัมถูกผลิตโดยร่างกายมนุษย์ในการสังเคราะห์ทางชีวภาพทุกวันและมีคอเลสเตอรอลประมาณ 150 กรัมรวมอยู่ทั่วร่างกาย พบไขมันจำนวนมากเป็นหลักใน สมอง และต่อมหมวกไต คอเลสเตอรอลทำหน้าที่รักษาเสถียรภาพในเยื่อหุ้มเซลล์จึงเป็นสารสร้างสำคัญ ในมนุษย์การสังเคราะห์โคเลสเตอรอลจะเกิดขึ้นในลำไส้เป็นหลัก เยื่อเมือก และ ตับ. แม้ว่าเซลล์ต่างๆในร่างกายจะสามารถสังเคราะห์คอเลสเตอรอลได้ ตับ แต่กลับก่อให้เกิดคอเลสเตอรอลมากที่สุด เนื่องจากคอเลสเตอรอลจากร่างกายไม่สามารถผ่านเข้าไปได้ เลือด-สมอง สิ่งกีดขวางในสมองสมองจะต้องสร้างศูนย์กลางของตัวเอง ระบบประสาท คอเลสเตอรอล. คอเลสเตอรอลใน สมอง คิดเป็นประมาณ 24 เปอร์เซ็นต์ของคอเลสเตอรอลทั้งหมด ผลลัพธ์ของการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลคือ DMAPP ซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการเผาผลาญ mevalonate 18 ตัวกลาง แต่งหน้า การสังเคราะห์คอเลสเตอรอล ก่อนการสังเคราะห์ร่างกายจะสังเคราะห์ acetyl-CoA กระบวนการนี้เกิดขึ้นในวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพแบบ mevalonate ด้วย HMG-CoA วัสดุเริ่มต้น acetyl-CoA จะกลายเป็นกรดเมวาโลนิก ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพของ mevalonate คือ dimethylallyl pyrophosphate และ isopentyl pyrophosphate ตอนนี้การสังเคราะห์คอเลสเตอรอลที่แท้จริงเริ่มต้นขึ้นแล้ว ผลิตภัณฑ์ปลายทั้งสองของวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพของไมยาโลเนตถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเกรานิลไพโรฟอสเฟต สารประกอบนี้ถูกเปลี่ยนเป็นฟาร์เนซิลไพโรฟอสเฟต ในแต่ละกรณี farnesyl pyrophosphates สองตัวมีส่วนเกี่ยวข้องในปฏิกิริยาการควบแน่นและเปลี่ยนเป็น squalene ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปฏิกิริยานี้ สิ่งนี้ก่อให้เกิด (S) -2,3-epoxysqualene ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็น lanosterol lanosterol มีส่วนร่วมในการทำให้เกิด demethylation ดังนั้นจึงกลายเป็น 4,4-dimethyl-5α-cholesta-8,14,24-trien-3β-ol ณ จุดนี้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นหลายตัวเพื่อให้ 14-demethyllanosterol ผ่านไซโมสเทอรอลคาร์บอกซิเลตผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเกิดออกซิเดชันจะถูกเปลี่ยนเป็นไซโมสเทอโรน ตามด้วยการลดลงของ zymosterone ที่ให้ผลของ zymosterol ผ่านทาง5α-cholesta-7,24-dien-3β-ol ซึ่งให้ผล 7-dehydrocholesterol เมื่อผลิตภัณฑ์นี้ถูกเติมไฮโดรเจนในที่สุดคอเลสเตอรอลก็จะเกิดขึ้น

โรคและความเจ็บป่วย

โรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมหลายชนิดที่มีผลต่อวิถีการเผาผลาญคอเลสเตอรอลเรียกว่า hypercholesterolemias ในครอบครัว โดยไม่คำนึงถึง อาหารพลาสม่าที่เพิ่มขึ้นอย่างรุนแรง ระดับคอเลสเตอรอล มีอยู่ในความผิดปกติเหล่านี้ โรคหลอดเลือดและ หัวใจ การโจมตีสามารถพัฒนาได้ตั้งแต่อายุยังน้อยเป็นโรคทุติยภูมิ โรคนี้เกิดจากความบกพร่องใน ยีน ที่รหัสสำหรับ LDL ตัวรับ. เนื่องจากข้อบกพร่องนี้ไฟล์ LDL ตัวรับถูกสร้างขึ้นอย่างไม่สมบูรณ์หรือไม่เกิดขึ้นเลย LDL ระดับของบุคคลที่ได้รับผลกระทบโดยเฉพาะจึงสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ Xanthomas เป็นลักษณะของภาพทางคลินิกนี่คือไขมันสะสมใน ผิว, อวัยวะภายใน และภาคกลาง ระบบประสาท. ไขมันในเลือดสูง ไม่จำเป็นต้องทำงานในครอบครัว แต่ยังสามารถซื้อได้ แบบฟอร์มที่ได้มาส่วนใหญ่จะถูกเรียกใช้โดย การขาดแคลนอาหาร. โรคเบาหวาน อาจเป็นโรคหลัก ความอ้วน or ไตวายเรื้อรัง มักจะเกี่ยวข้องกับการยกระดับ ระดับคอเลสเตอรอล. นอกจากอาหารแล้ว ยาเสพติด เช่นสารยับยั้ง CSE ใช้ในการรักษาที่สูงกว่าค่าเฉลี่ย ระดับคอเลสเตอรอล. Statins สามารถยับยั้งการสังเคราะห์คอเลสเตอรอล การยับยั้งนี้มีเป้าหมายโดยการรักษาด้วยสารยับยั้ง CSE ป้องกัน HMG-CoA reductase และช่วยลดความเข้มข้นของคอเลสเตอรอลในเลือดโดยทั่วไป ด้วยวิธีนี้ตัวอย่างเช่นโรคทุติยภูมิ เส้นเลือดอุดตัน สามารถชะลอตัวลงได้ สารยับยั้ง CSE ยังสามารถป้องกันไม่ให้เกี่ยวข้องกับคอเลสเตอรอล หัวใจ การโจมตีหรือโรคร่วมอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับระดับคอเลสเตอรอลสูง Hypocholesterolemias เป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับ hypercholesterolemias คอเลสเตอรอลในเลือดต่ำเช่นเดียวกับที่เกิดใน hypocholesterolemias เกี่ยวข้องกับมะเร็ง โรคมะเร็ง ในกรณีส่วนใหญ่ ใน hypocholesterolemia ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งระดับคอเลสเตอรอลที่ลดลงมักถูกประเมินว่าเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อการเสียชีวิตจากทุกสาเหตุ การขาดแคลนอาหาร, เอดส์หรือการติดเชื้อรุนแรงเป็นสาเหตุอื่นที่ทำให้ระดับคอเลสเตอรอลต่ำอย่างรุนแรง อย่างไรก็ตามภาวะ hypocholesterolemia ยังสามารถเกิดขึ้นได้โดยเป็นส่วนหนึ่งของโรคทางพันธุกรรม ตัวอย่างของโรคดังกล่าวคือโรคแทนเจียร์ ผู้ป่วยที่เป็นโรคนี้ต้องทนทุกข์ทรมานโดยเฉพาะ HDL hypocholesterolemia