cholesterol biosynthese stelt de cellen van het lichaam in staat cholesterol te synthetiseren uit eenvoudige uitgangsmaterialen in 18 stappen. Deze biosynthese vindt voornamelijk plaats in de lever en darmwanden. Erfelijke stofwisselingsziekten zoals de ziekte van Tanger kunnen de biosynthese van cholesterol.
Wat is cholesterolbiosynthese?
cholesterol biosynthese stelt de lichaamscellen in staat om cholesterol te synthetiseren uit eenvoudige uitgangsmaterialen in 18 stappen. Het menselijk lichaam maakt endogeen cholesterol aan in een biochemisch proces dat 18 verschillende stappen omvat. Dit proces wordt ook wel de biosynthese van cholesterol genoemd. Het grootste deel van het totale cholesterol wordt door het lichaam aangemaakt. Slechts een minimale fractie wordt via de voeding opgenomen. Cholesterol is een lipide dat essentieel is voor veel lichaamsfuncties. Het lichaam is bijvoorbeeld afhankelijk van cholesterol voor de synthese van steroïdhormonen. Hetzelfde geldt voor verschillende opslagprocessen en voor de constructie van celmembranen. De metabolische route van de biosynthese van cholesterol stelt alle levende organismen met een celkern in staat om zelf de belangrijke lipide uit eenvoudige elementen te produceren. De cholesterolproductie van het lichaam wordt naar behoefte gereguleerd. In het cytosol en in het endoplasmatisch reticulum van de cellen vindt de omzetting van de stoffen plaats. Transcriptiefactoren reguleren de processen en beïnvloeden de biosynthese zowel positief als negatief. Bloch en Lynen ontvingen in 1964 de Nobelprijs voor hun onderzoek naar cholesterolmetabolisme. Popják en Cornforth leverden ook belangrijke bijdragen in de studie van de biosynthese van cholesterol.
Functie en taak
Ongeveer 700 milligram cholesterol wordt elke dag door het menselijk lichaam geproduceerd in biosynthese, en ongeveer 150 gram cholesterol wordt door het hele lichaam opgenomen. Grote hoeveelheden van het lipide worden voornamelijk aangetroffen in de hersenen en bijnieren. Cholesterol vervult stabiliserende functies in celmembranen en is daarmee een belangrijke bouwstof. Bij mensen vindt de biosynthese van cholesterol voornamelijk plaats in de darm slijmvlies en lever Hoewel veel cellen in het lichaam cholesterol kunnen synthetiseren, is de lever produceert desondanks de meeste cholesterol. Omdat cholesterol uit het lichaam niet door de bloed-hersenen barrière in de hersenen, de hersenen moeten hun eigen centrale maken zenuwstelsel cholesterol. Cholesterol in de hersenen is goed voor ongeveer 24 procent van het totale cholesterol. De output van cholesterolsynthese is DMAPP, dat wordt gevormd in de metabolische route van mevalonaat. 18 tussenproducten make-up cholesterol biosynthese. Voorafgaand aan de synthese, synthetiseert het lichaam acetyl-CoA. Dit proces vindt plaats in de biosynthetische route van mevalonaat. Via HMG-CoA wordt het uitgangsmateriaal acetyl-CoA mevalonzuur. De eindproducten van de biosyntheseroute van mevalonaat zijn dimethylallylpyrofosfaat en isopentylpyrofosfaat. Pas nu begint de daadwerkelijke biosynthese van cholesterol. De twee eindproducten van de meyalonaatbiosyntheseroute worden gecombineerd om geranylpyrofosfaat te vormen. Deze verbinding wordt omgezet in farnesylpyrofosfaat. In elk geval zijn twee farnesylpyrofosfaten betrokken bij een condensatiereactie en worden ze omgezet in squaleen als onderdeel van deze reactie. Dit levert (S) -2,3-epoxysqualeen op, dat op zijn beurt wordt omgezet in lanosterol. Het lanosterol neemt deel aan demethylering. Het wordt dus 4,4-dimethyl-5α-cholesta-8,14,24-trien-3β-ol. Op dit punt vinden verschillende oxidatiereacties plaats om 14-demethyllanosterol te geven. Via zymosterolcarboxylaat worden de eindproducten van de oxidatie omgezet in zymosteron. Dit wordt gevolgd door een verlaging van zymosteron waardoor zymosterol ontstaat. Dit levert via 5α-cholesta-7,24-dien-3β-ol 7-dehydrocholesterol op. Wanneer dit product wordt gehydrogeneerd, wordt uiteindelijk cholesterol gevormd.
Ziekten en kwalen
Verschillende erfelijke ziekten die de metabolische route van cholesterol beïnvloeden, staan bekend als familiaire hypercholesterolemieën. Ongeacht dieeternstig verhoogd plasma cholesterol niveaus zijn aanwezig bij deze aandoeningen. Vasculaire ziekten en hart- aanvallen kunnen zich op jonge leeftijd ontwikkelen als secundaire ziekten. De ziekte wordt veroorzaakt door een defect in de gen dat codeert voor de LDL receptor. Vanwege dit defect is de LDL receptor wordt slechts onvolledig of helemaal niet gevormd. De LDL Het niveau van met name getroffen individuen is daarom significant verhoogd. Xanthomas karakteriseren het klinische beeld. Dit zijn vetophopingen in de huid, interne organen en centraal zenuwstelsel. hypercholesterolemie hoeft niet in gezinnen te rennen, maar kan ook worden verworven. Verworven formulieren worden voornamelijk geactiveerd door ondervoeding. Diabetes kan de primaire ziekte zijn. Obesitas or chronische nierinsufficiëntie worden ook vaak geassocieerd met verhoogd cholesterol niveaus Naast diëten, drugs zoals CSE-remmers worden gebruikt om bovengemiddeld te behandelen cholesterol niveaus. Statines kan de biosynthese van cholesterol remmen. Deze remming wordt gericht door behandeling met CSE-remmers. Ze voorkomen HMG-CoA-reductase en maken zo een algemene verlaging van de serumcholesterolconcentraties mogelijk. Op deze manier bijvoorbeeld de secundaire ziekte arteriosclerose kan worden vertraagd. CSE-remmers kunnen ook cholesterolgerelateerd voorkomen hart- aanvallen of andere gelijktijdige ziekten die verband houden met een hoog cholesterolgehalte. Hypocholesterolemieën zijn het tegenovergestelde van hypercholesterolemieën. Laag serumcholesterol, zoals bij hypocholesterolemieën, is gerelateerd aan kwaadaardig kanker in de meeste gevallen. Bij carcinoomgerelateerde hypocholesterolemie wordt het verlaagde cholesterolgehalte meestal beoordeeld als een risicofactor voor sterfte door alle oorzaken. Ondervoeding, 에이즈, of ernstige infecties zijn andere oorzaken van ernstig lage cholesterolwaarden. Hypocholesterolemie kan echter ook optreden als onderdeel van een erfelijke ziekte. Een voorbeeld van een dergelijke ziekte is de ziekte van Tanger. Vooral patiënten met deze ziekte hebben last van HDL hypocholesterolemie.
