sinh lý học

Sự tổng hợp cholesterol và HMG-CoA reductase

Vì cholesterol là một chất cơ bản cho sự sống, sinh vật con người không thể chỉ phụ thuộc vào lượng thức ăn. Có lẽ vì lý do này, sự tiến hóa đã làm cho cơ thể phát triển một cơ chế hiệu quả cho quá trình sinh tổng hợp cholesterol .

Khi đối mặt với chế độ ăn uống hàng ngày khoảng 300 mg (0, 3 gram), cơ thể của một người trưởng thành hàng ngày tổng hợp khoảng 600-1000 mg cholesterol. Gan, ruột và da, theo nghĩa này, là những cơ quan hoạt động mạnh nhất.

Xem xét rằng không phải tất cả cholesterol ăn vào được hấp thụ ở mức độ đường ruột (khoảng 50% đi vào phân), ảnh hưởng của chế độ ăn uống đối với tổng lượng cholesterol trong máu (nồng độ cholesterol trong máu) là khiêm tốn và có thể ước tính ở mức 15%. Những thay đổi quan trọng trong chế độ ăn uống của cholesterol trong mọi trường hợp có thể gây ra sự thay đổi lên tới ± 30%. Trên thực tế, chế độ ăn uống và tổng hợp nội sinh được liên kết chặt chẽ bởi cơ chế điều tiết thức ăn trở lại, do đó quá trình tổng hợp nội sinh bị làm chậm lại cholesterol có nguồn gốc từ chế độ ăn kiêng càng lớn và ngược lại.

Việc sản xuất cholesterol trong cơ thể là kết quả của một loạt các phản ứng phức tạp. Nó bắt đầu từ giấm-CoA có nguồn gốc từ sự chuyển hóa các chất dinh dưỡng khác nhau (carbohydrate, protein và đặc biệt là chất béo) để cuối cùng nhận được, sau khoảng ba mươi phản ứng, với cholesterol. Trong số rất nhiều enzyme tham gia vào quá trình này, một vai trò chính của HMG-CoA reductase, đã can thiệp vào một trong những giai đoạn đầu tiên bằng cách xúc tác quá trình khử HMG-CoA thành mevalonate. Thực tế, enzyme này được đặc trưng bởi tuổi thọ trung bình chỉ 4 giờ, đó là lý do tại sao nó phải được tổng hợp liên tục trong gan. Tốc độ mà nó được sản xuất phụ thuộc vào mức độ cholesterol của tế bào; khi chúng ở mức thấp thì tốc độ tổng hợp tăng và ngược lại. Hệ thống điều tiết này đặc biệt hoạt động ở cấp độ gan, nơi ảnh hưởng tối đa của thực phẩm; theo nghĩa này, hoạt động của HMG-CoA reductase bị ức chế bởi cholesterol mới hình thành và được thực hiện bởi LDL.

Sự ức chế enzyme này có thể xảy ra không chỉ bởi sự giảm tổng hợp, mà còn bởi sự phosphoryl hóa bởi hormone corticosteroid và glucagon; Mặt khác, insulin và hormone tuyến giáp, ủng hộ quá trình khử phospho và tăng cường hoạt động của nó.

Các bước sinh hóa chi tiết

Như thể hiện trong hình, trong đó các giai đoạn chính của quá trình sinh tổng hợp cholesterol được thể hiện, một số loại thuốc (statin) và gạo đỏ lên men đóng vai trò là chất ức chế cạnh tranh của men khử HMG-CoA và do đó làm giảm tốc độ tổng hợp cholesterol. Hậu quả là gan rút ra nhiều hơn từ cholesterol trong máu có trong LDL, làm tăng số lượng thụ thể cho các protein này và làm giảm nồng độ LDL trong huyết tương. Tuy nhiên, việc ngăn chặn quá trình tổng hợp không hoàn toàn và điều này đảm bảo các tế bào có đủ lượng cholesterol để duy trì tính toàn vẹn của màng plasma và tổng hợp hormone steroid.