تخليق الكوليسترول

ال تخليق الكوليسترول تمكن خلايا الجسم من تصنيع الكوليسترول من مواد خام بسيطة في 18 خطوة. يحدث هذا التخليق الحيوي في المقام الأول في الكبد وجدران الأمعاء. يمكن لأمراض التمثيل الغذائي الوراثي مثل مرض طنجة تعطيل التخليق الحيوي للكوليسترول.

ما هو التخليق الحيوي للكوليسترول؟

ينتج جسم الإنسان الكولسترول الخاص به في عملية كيميائية حيوية في 18 خطوة مختلفة. تُعرف هذه العملية أيضًا باسم التخليق الحيوي للكوليسترول. يصنع الجسم معظم الكوليسترول الكلي. يتم تناول جزء ضئيل فقط من خلال الطعام.

الكوليسترول هو مادة دهنية ضرورية للعديد من وظائف الجسم. في حالة تخليق هرمون الستيرويد ، على سبيل المثال ، يعتمد الجسم على الكوليسترول. الأمر نفسه ينطبق على عمليات التخزين المختلفة وبناء أغشية الخلايا.

يمكّن المسار الأيضي لتخليق الكوليسترول الحيوي جميع الكائنات الحية ذات النواة الخلوية من إنتاج الدهون المهمة من العناصر البسيطة. يتم تنظيم إنتاج الكوليسترول في الجسم حسب الحاجة. يحدث تحول المواد في العصارة الخلوية وفي الشبكة الإندوبلازمية للخلايا. تنظم عوامل النسخ العمليات وتؤثر على التركيب الحيوي إما إيجابًا أو سلبًا.

حصل Bloch و Lynen على جائزة نوبل في عام 1964 لأبحاثهما في استقلاب الكوليسترول. قدم Popják و Cornforth أيضًا مساهمات مهمة في البحث في التخليق الحيوي للكوليسترول.

الوظيفة والمهمة

ينتج جسم الإنسان حوالي 700 ملليجرام من الكوليسترول يوميًا في عملية التخليق الحيوي وحوالي 150 جرامًا من الكوليسترول يتم دمجه في الجسم بالكامل. تم العثور على كميات كبيرة من الدهون في المقام الأول في الدماغ والغدد الكظرية. يؤدي الكوليسترول وظائف التثبيت في أغشية الخلايا وبالتالي فهو مادة بناء مهمة.

في البشر ، يحدث تخليق الكوليسترول بشكل أساسي في الغشاء المخاطي للأمعاء والكبد. في حين أن العديد من الخلايا في الجسم قادرة على تصنيع الكوليسترول ، لا يزال الكبد يصنع معظم الكوليسترول.

نظرًا لأن الكوليسترول في الجسم لا يمكنه عبور الحاجز الدموي الدماغي إلى الدماغ ، يتعين على الدماغ إنتاج الكوليسترول في الجهاز العصبي المركزي نفسه. يشكل الكوليسترول في الدماغ حوالي 24 في المائة من إجمالي الكوليسترول.

ناتج تخليق الكوليسترول هو DMAPP ، والذي يتم إنتاجه في مسار استقلاب الميفالونات. 18 مرحلة وسيطة تشكل التخليق الحيوي للكوليسترول. قبل التوليف ، يقوم الجسم بتصنيع أسيتيل CoA. تتم هذه العملية عبر مسار التخليق الحيوي للميفالونات. عن طريق HMG-CoA ، يتم تحويل مادة البداية أسيتيل CoA إلى حمض الميفالونيك. المنتجات النهائية لمسار التخليق الحيوي للميفالونات هي ثنائي ميثيل أليل بيروفوسفات وإيزوبنتيل بيروفوسفات.

الآن فقط يبدأ تخليق الكوليسترول الفعلي. يتم الجمع بين المنتجين النهائيين لمسار التخليق الحيوي للميالونات لتكوين جيرانيل بيروفوسفات. يتم تحويل هذا المركب إلى فارنيسيل بيروفوسفات. يشترك اثنان من فارنيسيل بيروفوسفات في تفاعل تكثيف ويتم تحويلهما إلى سكوالين في سياق هذا التفاعل. من هذا (S) يتم إنتاج -2،3-epoxysqualene ، والتي بدورها يتم تحويلها إلى lanosterol. يشارك اللانوستيرول في إزالة الميثيل. لذلك يصبح 4،4-dimethyl-5α-cholesta-8،14،24-trien-3 tri-ol.

في هذه المرحلة ، تحدث العديد من تفاعلات الأكسدة التي تؤدي إلى ظهور 14-ديميثيلانوستيرول. يتم تحويل المنتجات النهائية للأكسدة إلى زيموستيرون عبر كربوكسيلات زيموستيرول. يتبع ذلك انخفاض في الزيموستيرون ، مما ينتج عنه إنزيم زيموستيرول. عبر 5α-Cholesta-7،24-dien-3β-ol ينتج عن ذلك 7-ديهيدروكوليسترول. عندما يتم هدرجة هذا المنتج ، يتم تكوين الكوليسترول في النهاية.

الامراض والاعتلالات

تحت اسم فرط كوليسترول الدم العائلي ، من المعروف أن العديد من الأمراض الوراثية التي تؤثر على استقلاب الكوليسترول. بغض النظر عن النظام الغذائي ، تؤدي هذه الاضطرابات إلى زيادة كبيرة في مستويات الكوليسترول في البلازما. كأمراض ثانوية ، يمكن أن تحدث أمراض الأوعية الدموية والنوبات القلبية في سن مبكرة. ينتج المرض عن خلل في الجين الذي يرمز لمستقبل LDL. بسبب هذا الخلل ، فإن مستقبلات LDL غير مكتملة النمو أو لا يتم تطويرها على الإطلاق. قبل كل شيء ، يتم زيادة قيمة LDL للمتضررين بشكل كبير. Xanthomas تشكل الصورة السريرية. هذه هي رواسب الدهون في الجلد والأعضاء الداخلية والجهاز العصبي المركزي.

لا يجب أن يكون فرط كوليسترول الدم عائليًا ، بل يمكن اكتسابه أيضًا. تنجم الأشكال المكتسبة بشكل رئيسي عن سوء التغذية. يمكن أن يكون مرض السكري هو المرض الأساسي. غالبًا ما ترتبط السمنة أو الفشل الكلوي المزمن أيضًا بارتفاع مستويات الكوليسترول.

بالإضافة إلى الأنظمة الغذائية ، تستخدم الأدوية مثل مثبطات CSE بشكل أساسي لعلاج ارتفاع الكوليسترول فوق المتوسط. يمكن أن تمنع الستاتينات تخليق الكوليسترول. يهدف العلاج بمثبطات CSE إلى هذا التثبيط. إنها تمنع اختزال HMG-CoA وبالتالي تمكن من خفض عام لتركيز الكوليسترول في المصل. بهذه الطريقة ، على سبيل المثال ، يمكن إبطاء مرض تصلب الشرايين الثانوي. يمكن أيضًا منع النوبات القلبية المرتبطة بالكوليسترول أو غيرها من الأمراض المصاحبة عندما يكون مستوى الكوليسترول مرتفعًا جدًا باستخدام مثبط CSE.

نقص كوليسترول الدم هو عكس فرط كوليسترول الدم. يرتبط انخفاض نسبة الكوليسترول في الدم ، كما يحدث في سياق نقص الكولسترول ، في معظم الحالات بسرطان خبيث. في حالة نقص كوليسترول الدم المرتبط بالسرطان ، يُصنف انخفاض مستوى الكوليسترول عادةً على أنه عامل خطر للوفيات لجميع الأسباب.

سوء التغذية ، الإيدز أو الالتهابات الحادة هي أسباب أخرى لانخفاض حاد في مستويات الكوليسترول في الدم. ومع ذلك ، يمكن أن يحدث نقص كوليسترول الدم أيضًا كجزء من مرض وراثي. ومن الأمثلة على ذلك مرض طنجة. المرضى الذين يعانون من هذا المرض يعانون بشكل خاص من نقص كوليسترول الدم HDL.