علم وظائف الأعضاء

الكولسترول و HMG-CoA اختزال التوليف

بما أن الكوليسترول مادة أساسية للحياة ، فإن الكائن البشري لا يمكن أن يعتمد فقط على تناول الطعام. من المفترض لهذا السبب أن التطور جعل الجسم يطور آلية فعالة لعملية التخليق الحيوي للكولسترول .

في مواجهة المدخول الغذائي اليومي من حوالي 300 ملغ (0.3 غرام) ، وجسم شخص بالغ يوميا يجمع حوالي 600-1000 ملغ من الكوليسترول. الكبد والأمعاء والجلد ، في هذا المعنى ، هي أكثر الأجهزة النشطة.

وبالنظر إلى أنه لا يتم امتصاص كل الكوليسترول المبتلع على مستوى الأمعاء (حوالي 50٪ يمر في البراز) ، فإن تأثير النظام الغذائي على الكوليسترول الكلي (تركيز الكوليسترول في الدم) متواضع ويمكن تقديره بنسبة 15٪. يمكن أن تؤدي التغيرات المهمة في المدخول الغذائي من الكوليسترول في جميع الأحوال إلى تغيرات تصل إلى ± 30٪. في الواقع ، يرتبط ارتباطا وثيقا المدخول الغذائي والتوليف الذاتية من خلال آلية تنظيم التغذية الخلفية ، بحيث أبطأ التوليف الداخلي إلى زيادة الكولسترول في الأصل الغذائي ، والعكس بالعكس.

إنتاج الكولسترول في الجسم هو نتيجة لسلسلة معقدة من ردود الفعل. ويبدأ من الخل - CoA المشتقة من عملية التمثيل الغذائي للعناصر الغذائية المختلفة (الكربوهيدرات والبروتينات والدهون على وجه الخصوص) للحصول أخيرا ، بعد حوالي ثلاثين تفاعل ، إلى الكوليسترول. من بين العديد من الإنزيمات المشاركة في هذه العملية ، يلعب دور HMG-CoA reductase دورًا رئيسيًا ، والذي يتدخل في إحدى المراحل الأولى من خلال تحفيز خفض HMG-CoA إلى mevalonate. يتميز هذا الإنزيم ، في الواقع ، بمتوسط ​​عمر يبلغ 4 ساعات فقط ، ولهذا السبب يجب أن يتم تصنيعه باستمرار في الكبد. تعتمد السرعة التي يتم إنتاجها على المستويات الخلوية من الكوليسترول. عندما تكون منخفضة يرتفع معدل التوليف والعكس بالعكس. هذا النظام التنظيمي نشط بشكل خاص على مستوى الكبد ، حيث يكون التأثير الأقصى للغذاء هو ؛ وبهذا المعنى فإن نشاط HMG-CoA reductase يتم تثبيطه بواسطة الكوليسترول الذي تم تكوينه حديثًا والذي يتم تناوله بواسطة LDL.

يمكن أن يحدث تثبيط هذا الإنزيم ليس فقط من خلال انخفاض في التركيب ، ولكن أيضا عن طريق الفسفرة بواسطة هورمونات الكورتيكوستيرويد و الجلوكاجون. من ناحية أخرى ، يفضل أنسولين وهرمونات الغدة الدرقية فرط نشاطها وتعزيز نشاطها.

خطوات كيميائية حيوية بالتفصيل

كما هو موضح في الشكل ، حيث تظهر المراحل الرئيسية لعملية التخليق الحيوي للكولسترول ، فإن بعض الأدوية (الستاتينات) والأرز الأحمر المخمّر يعملان كمثبطات تنافسية لـ HMG-CoA reductase وبالتالي يقللان من معدل تخليق الكولسترول. نتيجة لذلك ، يستمد الكبد أكثر من الكوليسترول الموجود في LDL ، مما يزيد من عدد المستقبلات لهذه البروتينات ويقلل تركيز LDL في البلازما. ومع ذلك ، لا يكون حجب التوليف كليًا ، وهذا يضمن للخلايا كميات كافية من الكوليسترول للحفاظ على سلامة أغشية البلازما وتوليف هرمونات الستيرويد.