От чего образуется холестерин в организме человека. От чего образуется холестерин в крови

Образование холестерина в организме на 70 – 80% обусловлено работой печения и в меньшей степени связано с рационом питания. Уровень холестерина в крови в среднем на 20% зависит от поступающей пищи, все остальное – образуется непосредственно в организме (синтезируется печенью). Изменение рациона , занятия спортом и отказ от жирных продуктов может повлиять на процесс образования холестерина и на его уровень в крови, а поэтому так часто и назначаются диеты при повышенном уровне холестерина низкой плотности.

Печень почти целиком отвечает за образование холестерина в организме человека – лишь незначительная его доля синтезируется в кишечнике и отдельных тканях (примерно 80% эндогенного холестерина происходит из печени). В печени за сутки может образовываться до 1000 мг «хорошего» («полезного») холестерина – липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Синтезированный печенью ЛПВП (как и ЛПНП – липопротеины низкой плотности, которые ошибочно именуются «плохим»/«вредным» холестеролом) поступают в те клетки, где есть их недостаток, например, в половые (для синтеза того же тестостерона).

ЛПНП по данным Американской медицинской ассоциации могут образовываться в кровеносных сосудах из пищи. В Крови холестерин присутствует всегда, и если его уровень повышен, то он может стать одной из причин образования холестериновых бляшек (окислившийся кислородом холестерол проникает в места повреждений кровеносных сосудов, обрастает антителами и образует сначала «мягкую», а затем – при насыщении кальцием – «твердую» холестериновую, или атеросклеротическую, бляшку).

Механизм образования холестерина в печени

Механизм образования холестерина в печени – это последовательность сложных химический реакций: мевалонавая кислота (мелованат) – активированный изопреноид – ланостерин – холестерином. Часть образовавшегося холестерина из печени попадает в кровь, часть – выводится с желчью и ее солями из организма. Развитие желчнокаменной болезни также связано с механизмом образования повышенного количества ЛПНП, хотя обычно их высокая концентрация все же усваивается печенью в желчные кислоты и через желчный пузырь выбрасывается в кишечник.

Схему образования холестерина в крови можно описать следующим образом:

в организме ежедневно образуется до 1000 мг ЛПНП и ЛПВП (иногда больше), причем на долю печени приходится порядка 80% указанного объема, на этот процесс оказывает влияние, например, употребление статинов или слабого и ;
вместе с пищей за сутки поступает до 200 – 500 мг холестерина, причем экзогенный (т.е. поступающий извне) холестерол подавляет (ингибирует) синтез собственного (эндогенного);
экзогенный холестерин поступает в кровь, как правило, в виде эфиров и превращается непосредственно в холестерол под действием холестеролэстеразы;
эндогенный холестерин проходит в своем образовании несколько биохимический реакций в цитозе клеток.

Образование холестерина из глюкозы?

Глюкоза является первоосновой для образования холестерина. Она необходима для синтеза мевалоната: каждая молекула глюкозы расщепляется до 2-х молекул ацетил-КоА, которые под действием ацетоацетилтрансфераза (тиолазы) превращаются в ацетоил-КоА. Более подробно о реакциях образования холестерина можно почитать здесь.

Сегодня все знают, что повышенный холестерин – это плохо. Он приводит к атеросклерозу, инфаркту и инсульту. Но холестерин сам по себе не считается негативным элементом. Он представляет собой природный липофильный (жирный) спирт и естественный, необходимый организму продукт обмена веществ.

Дефицит холестерина чреват тяжелыми психическими расстройствами (вплоть до суицида), нарушениями синтеза желчи и некоторых гормонов, другими дисфункциями организма. Поэтому очень важно, чтобы количество вещества было сбалансировано, так как его отклонения в большую и меньшую сторону опасны.

Для нормализации уровня недостаточно придерживаться антихолестериновой диеты. Нужно знать, какой орган вырабатывает холестерин в организме человека, и чем вызваны сбои в его функционировании.

Какой орган вырабатывает холестерин

Холестерин (иначе – холестерол) попадает в организм с продуктами питания животного происхождения лишь в объеме одной пятой части. Основное количество (4/5) синтезируется внутренними органами. Возникает вопрос: выработка холестерина в каких органах происходит? Это печень (80%), тонкий кишечник (10%) и такие органы, как почки с надпочечниками, половые железы и кожа (совокупно 10%).

Где вырабатывается холестерин

Важно! В организме холестерин содержится в свободной форме – 80% и в связанной – 20.

Процесс синтеза выглядит так: в желудок с пищей поступают животные жиры, которые расщепляются желчью и отправляются в тонкий кишечник. Из него в стенки всасывается часть холестерина, который через кровь поступает в печень. Остальная часть следует дальше в толстый кишечник, из которого в определенной части таким же образом попадает в печень. Неусвоенное вещество выводится с каловыми массами. Это так называемый печеночно-кишечный круговорот.

Печень должна из поступившего холестерина вырабатывать желчные кислоты, относящиеся к стероидам. На это в здоровом организме уходит до 80% холестерола. Там же из него образуются липопротеиды путем соединения вещества с белком. Это позволяет транспортировать холестерин ко всем органам и тканям. Но липопротеины бывают двух видов:

Низкомолекулярные (ЛПНП или низкой плотности). Они имеют большие размеры и рыхлую структуру, так как состоят из объемного и легкого жира. Таким липопротеидам свойственно посредством окисления преобразовываться в неустойчивую молекулу, которая прилипает к стенкам сосудов, образуя там холестериновые бляшки.
Высокомолекулярные (ЛПВП либо высокой плотности). Этот липопротеин имеет маленький размер и плотную структуру из-за преобладания в нем тяжелого белка. Именно небольшой объем жира в составе ЛПВП позволяет таким молекулам дополнительно присоединять к себе излишки жира со стенок сосудов (ЛПНП) и транспортировать их обратно в печень, где они утилизируются вместе с желчью. Эта особенность помогает предотвратить возникновение заболеваний, связанных с плохим кровоснабжением из-за атеросклероза.

Таким образом, выделяется две функции холестерина: первая – строительная, которая предполагает участие вещества в клеточных мембранах; вторая – синтез желчных кислот, витамина D3 и гормонов, предшественником которых является холестерол.

Как вырабатывается холестерин в организме человека

Что в организме человека регулирует холестерин

Необходимость для организма холестерина обусловлена следующими его функциональными обязанностями:

поддержкой стабильности мембран клеток при воздействии низких/высоких температур;
обеспечением базового материала при синтезе желчных кислот, необходимых для пищеварения;
выработкой витамина D, который требуется для усвоения кальция и прочности костей;
усвоением жирорастворимой группы витаминов, предотвращением их дефицита в организме;
участием в выработке надпочечниками стероидных гормонов, кортизола, кортизона, альдостерона;
синтезом женских и мужских половых гормонов (эстрогенов с прогестероном и тестостерона);
необходимостью для функционирования серотониновых рецепторов в мозге;
защитой клеток от воздействия свободных радикалов;
значительной ролью в работе иммунной системы и в предупреждении онкологических патологий.

Поэтому большую опасность для организма несет не только повышение уровня холестерола в крови, но и его снижение в такой-же либо большей степени. Чтобы не допустить подобного, важно ответить на вопрос, какой орган отвечает за холестерин в организме, и следить за его здоровьем.

Причины изменения уровня холестерина

Баланс холестерина в организме

Поскольку вы уже знаете, где вырабатывается холестерин в организме человека, то можете предположить, что изменения его уровня вызваны дисфункцией печени либо кишечника. Помимо злоупотребления излишне жирными продуктами, отклонения от нормы холестерола образуются по таким причинам:

Из-за недостаточного производства печенью желчных кислот, главным компонентом которых является холестерин, что приводит к его излишкам, в дальнейшем оседающим в желчном пузыре в виде желчных камней и образующих в кровеносных сосудах сердца и мозга холестериновые бляшки.
При уменьшении выработки печенью «полезных» липопротеинов по причине недостатка белка, что ведет к увеличению количества «вредных».
В случае нарушения микрофлоры кишечника, как органа, тоже вырабатывающего холестерол, что может понизить его выработку, в результате чего ухудшается работа иммунной и пищеварительной системы.
При избытке холестерола в употребляемой пище, когда печень тоже активизирует его синтез, что приводит к патологиям сосудов.
При ухудшении печеночной способности выводить желчь, а с ней и излишки холестерина, с калом, что чревато их накоплением в тканях, крови и непосредственно в печени, повышением риска развития атеросклероза, жирового гепатоза, дисбиоза из-за размножения в кишечнике патогенных бактерий.
В результате гипертонической болезни. ожирения, нарушения мозгового кровообращения, при новообразованиях в печени (например, гемангиомы).

Если правила здорового питания соблюдаются, а показатели холестерина отличаются от нормальных, рекомендуется пройти обследование на предмет выявления внутренних проблем, вызывающих такие изменения.

Важно! Недостаточная выработка холестерина половыми железами, который должен формировать клеточную структуру эмбриона, приводит к трудностям с зачатием и вынашиванием ребенка. Из-за невозможности деления клеток плод гибнет либо развивается с отклонениями.

Способы нормализации

При определении специальным анализом (липидограммой) высоких/низких показателей холестерина в крови у человека, первым шагом должна быть консультация со врачом и согласование с ним дальнейших действий.

Мероприятия, позволяющие регулировать холестерол, выглядят так:

Нередко для решения проблемы достаточно откорректировать рацион. Помимо исключения пищи, содержащей большое количество животных жиров, в меню нужно добавить белковые продукты – постное мясо и рыбу, яйца и другие.
Рекомендуется ежедневно употреблять лецитин, содержащийся, опять же, в яйцах, который при содействии желчных кислот не дает холестеролу выпадать в осадок.
Если изменение рациона не дало ощутимых результатов, нормализовать уровень холестерина нужно фармацевтическими препаратами, прием которых проходит строго под контролем врача и иногда длится всю жизнь.

Сбалансированное питание

Но чтобы не выяснять причину отклонений уровня холестерола от нормы с дальнейшим ее устранением, нужно не допускать такой ситуации: сбалансировано и дробно питаться, отказаться от негативных пристрастий (алкоголя, никотина), обеспечивать организм умеренными физическими нагрузками и избегать стрессовых ситуаций.

Еще:

Какие методы лечения применяются при показаниях холестерина 8.8?

Подробности Здоровый образ жизни Красота и здоровье

Вконтакте

Одноклассники

холестерол) - это жироподобное вещество, которое жизненно необходимо человеку. Он входит в состав оболочек всех клеток организма, много холестерина в нервной ткани (на 60% мозг состоит из жировой ткани), из холестерина образуются многие гормоны.

У большинства людей слово «холестерин» ассоциируется со словом «атеросклероз ». Но холестерин – необходимое для жизни человека вещество, которое содержится в каждой клетке нашего организма.

Из биографии холестерина

В 1769 году Пулетье де ла Саль получил из желчных камней плотное белое вещество («жировоск»), обладавшее свойствами жиров. В 1815 году Мишель Шеврёль, окрестил это соединение холестерином («холе» - желчь, «стерин» - жирный).

В 1859 году Марселен Бертло доказал, что холестерин принадлежит к классу спиртов и, следовательно, в соответствии с химической номенклатурой, его следует называть холестеролом. На Западе его так и называют.

Холестериновую теорию первым предложил в начале ХХ века русский ученый Н. Н. Аничков. В ХХ веке за работы по изучению холестерина было присуждено13 Нобелевских премий.

Роль холестерина в организме

Какой же холестерин для нас жизненно необходим, а какой можно считать заклятым врагом человека?

Роль холестерина в организме человека огромна и разнообразна.

Холестерин входит в состав половых гормонов, содержится в мозге. Он играет важнейшую роль в деятельности организма, но бывают ситуации, когда холестерин из друга превращается в опасного врага.

ВОЗ рекомендует здоровым людям потреблять в сутки не более 0,3 г холестерина. Такое количество содержится, примерно, в 1 л молока 3-процентной жирности, 300 г вареной курицы, 200 г свинины, 150 г сырокопчёной колбасы, 50 г говяжьей печени или в полутора куриных яйцах. А мы в среднем съедаем 0,43 г холестерина, то есть почти на 50% больше нормы.

Низкий уровень холестерина у будущих матерей может привести к преждевременным родам.

В 1991 году американский медицинский журнал «The New England Journal of Medicine » опубликовал статью профессора Фреда Керна, авторитетного в США специалиста по гастроэнтерологии. Называлась она «Нормальный уровень холестерина в плазме крови у 88-летнего мужчины, который съедает 25 яиц в день». Главный герой этой статьи съедал ежедневно по 25 яиц на протяжение 15 лет. То есть ежедневно он потреблял холестерина в 20 раз больше рекомендуемых количеств и при этом был совершенно здоров. Содержание холестерина в его крови было в пределах нормы.

Ученые постарались выяснить, куда же исчезает избыток холестерина. Оказалось, лишний пищевой холестерин снижал синтез холестерина в печени мужчины на 20%. А у некоторых людей пищевой холестерин в кишечнике всасывается плохо и удаляется из организма вместе с остатками непереваренной пищи.

Французский парадокс! У жителей Франции, традиционно потребляющих жирную, богатую холестерином пищу, значительно реже, чем у других европейцев, наблюдаются сердечно-сосудистые заболевания. Причиной этого считается умеренное потребление красных сухих вин.

В обиходе мы привыкли делить холестерин на «хороший» и «плохой». Но на самом деле он никакой, а станет ли хорошим или плохим, зависит от его «окружения». Дело в том, что самостоятельно путешествовать по организму он не может и делает это исключительно в компании с жирами и транспортными белками . Такие соединения называют липопротеидами. Бывают они нескольких видов. И у всех одинаковая форма – шар. А вот размеры, плотность и состав разные. Самые маленькие – липопротеиды высокой плотности (ЛПВП). Вот их и называют «хорошим холестерином». А липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) и очень низкой плотности (ЛПОНП) -- «плохие». То есть чем меньше плотность этих соединений, тем больше размер. И это деление связно с различным участием липопротеидов в развитии атеросклероза .

Атеросклероз и холестерин

– процесс, лежащий в основе большинства заболеваний системы кровообращения (ИБС , инфаркт миокарда , тромбоз , инсульт мозга , гангрена нижних конечностей и др.). Смертность сердечно-сосудистых заболеваний уже давно занимает первое место в мире и, несмотря на все достижения медицины, эта печальная статистика остается неизменной.

Считается, что виновен в этом повышенный уровень холестерина, который откладывается на стенках сосудов в виде бляшек, затрудняя кровоток. Но будем помнить, что развитию атеросклероза способствует большое содержание плохого холестерина. А хороший, наоборот, очищает сосуды от него.

Все же связь повышенного уровня холестерина и атеросклероза неоднозначна: с одной стороны увеличение содержания холестерина в плазме крови считается бесспорным фактором риска атеросклероза , с другой стороны атеросклероз часто развивается у людей с нормальным уровнем холестерина. В действительности высокий уровень холестерина является лишь одним из многочисленных факторов риска атеросклероза (ожирение , курение , диабет , гипертония). Наличие этих факторов у людей с нормальным уровнем холестерина потенцирует негативное влияние свободного холестерина на стенки сосудов и тем самым приводит к образованию атеросклероза при более низких концентрациях холестерина в крови.

Существует также иной взгляд на проблематику холестерина. Холестерин как «ремонтный» материал скапливается в местах микроповреждений сосудов и блокирует эти повреждения, выполняя гомогенную лекарственную роль. Именно поэтому атеросклероз наблюдается у людей с нормальным уровнем холестерина. У людей с повышенным уровнем проблема появляется быстрее, плюс, наличие повышенного уровня холестерина проще статистически связать с атеросклерозом , что и было сделано в начале исследований, из-за чего холестерин был объявлен виновником всех бед. Поэтому же, просто снижение уровня холестерина само по себе не решает всех проблем с сосудами. Недостаток холестерина в таком случае может явиться причиной кровоизлияний. Требуется дальнейшее изучение причин, вызывающих повреждения сосудов и разработка методов их лечения.

30 марта 2010 г. ведущие специалисты, академики РАМН представили первое фундаментальное исследование в России, результатом которого стал Национальный научный доклад «Все о холестерине».

Жиры тоже бывают разные

Американские исследователи из Коннектикута выдвинули гипотезу о связи между низким уровнем холестерина и предрасположенностью людей к жестокому поведению и насилию.

Уровень холестерина в крови в большей степени зависит не только от его количества в пище, но и от количества и качества содержащихся в ней жиров . Некоторые жиры просто необходимы человеку, потому что снижают уровень плохого холестерина, повышая количество хорошего. Это мононенасыщенные жиры. Они есть в миндале , авокадо , орехах кешью , натуральном ореховом и оливковом маслах , фисташках, кунжутном масле и его семенах. От них не стоит отказываться.

В кукурузном масле, семечках тыквы и подсолнечника содержатся полиненасыщенные жиры. Они не засоряют артерии вредными отложениями. От них тоже можно не отказываться, но и не усердствовать с их избытком.

Есть еще одна потенциально опасная группа жиров – трансжиры. Основная их часть производится искусственно из жидких растительных масел - особым способ их обрабатывая, получают твердые масла, то, что мы привыкли называть маргарином. Транс-жиры увеличивают уровень плохого холестерина в крови, одновременно снижая уровень хорошего. К сожалению, большинство жиров, применяемых в производстве кондитерских изделий, выпечки, полуфабрикатов - как раз из этой группы.

Уровень холестерина и возраст

Уровень холестерина у величивается с возрастом. Для новорожденных это - 1,3-2,6 ммоль/л, для малышей от года до двух - 1,8-4,9 ммоль/л, для детей от двух до четырнадцати лет - 3,7-5,2 ммоль/л, для взрослых - 3,9-5,2 ммоль/л. Если в крови взрослого человека содержится от 5,2 до 6,5 ммоль/л холестерина, врачи говорят о незначительном отклонении от нормы; от 6,6 до 7,8 ммоль/л - отклонение умеренное; выше 7,8 ммоль/л - это уже тяжелая гиперхолестеринемия. Болезнь, которую надо непременно лечить.

Начинать следить за уровнем холестерина врачи рекомендуют лет с 20–25. Но если в семье у кого-то из старших ее членов высокий уровень холестерина, то детям надо контролировать его с подросткового возраста.

Женщины детородного возраста защищены от атеросклероза природой: женские половые гормоны препятствуют отложению холестерина на стенках сосудов. Но во время менопаузы уровень холестерина обычно повышается. А с ним увеличивается риск сердечно-сосудистых заболеваний.

А еще холестерин важен для образования серотонина – вещества, участвующего в передаче нервных импульсов. Если серотонина образуется мало, человеку грозит депрессия . Ученые сравнивали уровни холестерина у 149 больных с депрессией , госпитализированных после попытки суицида, 149 пациентов с депрессией , не пытавшихся совершить суицид, и у 251 здорового человека из группы контроля. И пришли к выводу, что при низком холестерине риск самоубийства возрастает. Так что добиваться снижения его уровня до нуля тоже не стоит – в организме, как правило, ничего лишнего не бывает.

Анализ на холестерин

Важный анализ - липидограмма, или жировая формула крови, он же – анализ на холестерин. О чем говорит этот анализ и почему важно знать его значения?

Общий холестерин (или холестерол). В норме этот показатель не должен превышать 5,5 ммоль/л.

Чем опасен высокий уровень холестерина?

Начнем с того, что в норме холестерин присутствует в организме. Холестерин выполняет роль транспортной молекулы, или перевозчика жиров. Он перетаскивает жир либо внутрь сосуда, либо из сосуда. Но когда его концентрация превышает определенный допустимый уровень, он откладывается в сосудах. Формируются атеросклеротические бляшки. Говоря простым языком, сосуды забиваются.

Это опасно следующим состоянием: когда в стенке сосуда скапливается большое количество жидкого холестерина, появляется небольшой надрыв, на место которого устремляются тромбоциты и эритроциты. Так формируется тромб. Сосуд перекрывается: может возникнуть инфаркт миокарда, инсульт или гангрена конечности.

Триглицериды (ТГ). Норма для мужчин – до 2 ммоль/л, для женщин – до 1,5 ммоль/л.

Триглицериды – это жиры, которые накапливаются в организме, а когда нужна энергия, триглицериды выходят из жировой ткани и поступают к мышцам, которые их сжигают. Если жиры не тратятся, формируются жировые отложения внутри живота, на бедрах и т.д. Развивается ожирение.

Соотношение ЛПВП и ЛПНП подсчитывается при анализе. Получается итоговая формула риска атеросклероза. Если ЛПНП больше, то они оседают на стенках сосудов, окисляются, так формируется атеросклеротическая бляшка. Когда у нас преобладают ЛПВП, то они отправляются к печени и там утилизируются.

Помните, что плохой холестерин не берется из ниоткуда, он поступает в ваш организм с пищей. Не ешьте что попало, выбирайте овощи и фрукты вместо жирных продуктов, и тогда вы проживете долгую и счастливую жизнь без атеросклероза.

Лечение нарушений обмена холестерина

Здоровый образ жизни: снижение избыточного веса, регулярные упражнения и диета с низким содержанием насыщенных жиров и низким уровнем холестерина.

Лекарственные препараты, которые уменьшают уровни «плохого» холестерина, назначаются, когда положительные изменения образа жизни не оказывают существенного влияния на уровни «плохого» холестерина.

Наиболее эффективные и широко используемые препараты для уменьшения уровня «плохого» холестерина - это статины. Исследования показали, что статины могут снизить уровни «плохого» холестерина и тем самым предотвратить инфаркт и инсульт. Другие препараты, которые используются для снижения уровня «плохого» холестерина, включают: поликозанол, никотиновую кислоту (ниацин, ниацин+ларопипрант), ингибитор абсорбции холестерина в кишечнике - эзетимиб (зетия, эзетрол), комбинации (инеджи, виторин), фибраты, как, например, гемфиброзил (лопид) и смолы, как, например, холестирамин (квистран).

И напоследок три простых совета:

01 Отказываться от жиров совсем нельзя – это источник энергии, строительный материал для клеточных мембран, защитный материал;

02 Американская ассоциация сердца отмечает, что количество калорий, получаемых из жиров, не должно превышать 30% от суточной нормы (для горожан, не занимающихся физическим трудом, это примерно 600-800 ккал);

03 Есть необходимо только натуральные жиры . Помните: самые полезные жиры те, что остаются жидкими при комнатной температуре.

Все эти препараты должен назначать специалист. Самолечение недопустимо!

Переваривание холестеридов и всасывание холестерина. Понятие об экзогенном и эндогенном холестерине.

Холестерин в организме человека бывает 2 видов:

1) холестерин, поступающий с пищей через ЖКТ и называемый экзогенный

2) холестерин, синтезируемый из Ац – КоА - эндогенный.

С пищей ежедневно поступает ≈ 0,2 – 0,5 г, синтезируется ≈ 1 г (почти все клетки за исключением эритроцитов синтезируют холестерин, 80% холестерина синтезируется в печени.)

Взаимоотношения экзо и эндогенного холестерина в определенной степени конкурентные – холестерин пищи ингибирует его синтез в печени.

В составе пищи холестерин находится в основном в виде эфиров. Гидролиз эфиров холестерола происходит под действием холестеролэстеразы. Продукты гидролиза всасываются в составе смешанных мицелл.

Всасывание холестерина происходит в основном в тощей кишке (пищевой холестерин всасывается почти полностью – если в пище его не очень много)

Всасывание холестерина осуществляется только после эмульгирования эфиров холестерина. Эмульгаторами являются желчные кислоты, моно- и диглицериды и лизолецитины. Холестериды гидролизуются холестеринэстеразой поджелудочной железы.

Пищевой и эндогенный холестерин находится в просвете кишечника в неэстерифицированной форме в составе сложных мицелл (желчные, жирные кислоты, лизолецитин), причем поступают в состав слизистой кишечника не вся мицелла целиком, а ее отдельные фракции.

Поглощение холестерина из мицелл – пассивный процесс, идущий по градиенту концентрации. Поступивший в клетки слизистой холестерин этерифицируется холестеринэстеразой или АХАТ (у человека это в основном олеиновая кислота). Из клеток слизистой кишечника холестерин поступает в лимфу в составе ХМ, из них он переходит в ЛНП и ЛВП. В лимфе и крови 60-80% всего холестерина находится в этерифицированном виде.

Процесс всасывания холестерина из кишечника зависит от состава пищи: жиры и углеводы способствуют его всасыванию, растительные стероиды (структурные аналоги) блокируют этот процесс. Большое значение принадлежит желчным кислотам (все функции активируют – улучшают эмульгирование, всасывание). Отсюда значение лекарственных веществ, блокирующих всасывание желчных кислот.

Основные этапы синтеза холестерина. Химизм реакции образования мевалоновой кислоты. Ключевой фермент синтеза холестерина. Представьте схематически скваленовый путь синтеза холестерина

Ключевой фермент биосинтеза холестерина - ГМГ-редуктаза

Локализация:печень,кишечник,кожа

Реакции синтеза холестерола происходят в цитозоле клеток. Это один из самых длинных метаболических путей в организме человека.

Источник-ацетил-КоА

1 этап-Образование мевалоната

Две молекулы ацетил-КоА конденсируются ферментом тиолазой с образованием ацетоацетил-КоА.

Фермент гидроксиметилглутарил-КоА-синтаза присоединяет третий ацетильный остаток с образованием ГМГ-КоА (3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА).

Следующая реакция, катализируемая ГМГ-КоА-редуктазой, является регуляторной в метаболическом пути синтеза холестерола. В этой реакции происходит восстановление ГМГ-КоА до мевалоната с использованием 2 молекул NADPH. Фермент ГМГ-КоА-редуктаза - гликопротеин, пронизывающий мембрану ЭР, активный центр которого выступает в цитозоль.

2 этап - Образование сквалена

На втором этапе синтеза мевалонат превращается в пятиуглеродную изопреноидную структуру, содержащую пирофосфат - изопентенилпирофосфат. Продукт конденсации 2 изопреновых единиц - геранилпирофосфат. Присоединение ещё 1 изопреновой единицы приводит к образованию фарнезилпирофосфата - соединения, состоящего из 15 углеродных атомов. Две молекулы фарнезилпирофосфата конденсируются с образованием сквалена - углеводорода линейной структуры, состоящего из 30 углеродных атомов.

3 этап - Образование холестерола

На третьем этапе синтеза холестерола сквален через стадию образования эпоксида ферментом циклазой превращается в молекулу ланостерола, содержащую 4 конденсированных цикла и 30 атомов углерода. Далее происходит 20 последовательных реакций, превращающих ланостерол в холестерол. На последних этапах синтеза от ланостерола отделяется 3 атома углерода, поэтому холестерол содержит 27 углеродных атомов.

Биологическая роль холестерина. Пути использования холестерина в различных тканях. Биосинтез желчных кислот.

Часть холестеринового фонда в организме постоянно окисляется, преобразуясь в различного рода стероидные соединения. Основной путь окисления холестерина - образование желчных кислот. На эти цели уходит от 60 до 80% ежедневно образующегося в организме холестерина. Второй путь - образование стероидных гормонов (половые гормоны, гормоны коры надпочечников и др.). На эти цели уходит всего 2-4% холестерина, образующегося в организме. Третий путь - образование в коже витамина ДЗ под действием ультрафиолетовых лучей.

Еще одним производным холестерина является холестанол. Его роль в организме пока еще не выяснена. Известно лишь, что он активно накапливается в надпочечниках и составляет 16% от всех находящихся там стероидов. С мочой у человека выделяется около 1 мг холестерина в сутки, а со слущивающимся эпителием кожи теряется до 100 мг/сут.

Желчные кислоты являются основным компонентом билиарной секреции, они образуются только в печени. Синтезируются в печени из холестерина.

В организме синтезируется за сутки 200-600 мг желчных кислот. Первая реакция синтеза-образование 7-альфа-гидроксихолестерола-является регуляторной.Фермент-7-альфа-гидроксилаза,ингибируется конечным продуктом-желчными кислотами.7-альфа-гидроксилаза представляет собой одну из форм цитохрома п450 и использует атом кислорода как один из субстратов. Один атом кислорода из О2 включается в гидроксильную группу в 7 положении, а другой восстанавливается до воды. Последующие реакции синтеза приводят к формированию 2 видов желчных кислот:холевой и хондезоксихолевой(первичные желчные кислоты)

Особенности обмена холестерина в организме человека. Роль липопротеинлипазы, печеночной липазы, липопротеинов, ЛХАТ, апопротеинов в транспорте холестерина в крови: альфа- и бета-холестерин, коэффициент атерогенности, АХАТ, накопление холестерина в тканях. Пути распада и выведения холестерина

В организме человека содержится 140-190 г холестерина и около 2 г образуется ежедневно из жиров,углеводов, белков. Чрезмерное поступление холестерина с пищей приводит к отложению его в сосудах и может способствовать развитию атеросклероза, а также нарушению функции печени и развитию желчно-каменной болезни. Ненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая) затрудняют всасывание холестерина в кишечнике, тем самым способствуя уменьшению его содержания в организме. Насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая) являются источником образования холестерина.

Липопротеинлипаза (ЛПЛ) - фермент, относящийся к классу липаз. ЛПЛ расщепляет триглицериды самых крупных по размеру и богатых липидами липопротеинов плазмы крови - хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП или ЛОНП)). ЛПЛ регулирует уровень липидов в крови, что определяет её важное значение в атеросклерозе.

Печёночная липаза - один из ферментов липидного метаболизма. Эта липаза по ферментативному действию похожа на панкреатическую липазу. Однако в отличие от панкреатической липазы ПЛ синтезируется в печени и секретируется в кровь. Печёночная липаза после секреции связывается со стенкой сосуда (почти исключительно в печени) и расщепляет липиды липопротеинов.

Печёночная липаза работает в кровотоке в тандеме с липопротеинлипазой. Липопротеинлипаза расщепляет липопротеины, богатые триглицеридами (липопротеины очень низкой плотности и хиломикроны), до их остатков. Остатки липопротеинов являются в свою очередь субстратом для печёночной липазы. Таким образом, в результате действия печёночной липазы образуются атерогенные липопротеины низкой плотности, которые поглощаются печенью.

(ЛВП) - Транспорт холестерина от периферийных тканей к печени

(ЛНП) - Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям

ЛПП (ЛСП) - Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям

(ЛОНП)-Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям

Хиломикроны -Транспорт холестерина и жирных кислот, поступающих с пищей, из кишечника в периферические ткани и печень

Лецитинхолестеринацилтрансфераза (ЛХАТ)- является ферментом метаболизма липопротеинов. ЛХАТ связан с поверхностью липопротеинов высокой плотности, которые содержат аполипопротеин A1 - активатор этого фермента. Холестерин, превращённый в эфиры холестерина, благодаря высокой гидрофобности перемещается с поверхности липопротеина в ядро, освобождая место на поверхности частицы для захвата нового свободного холестерина. Таким образом, эта реакция является исключительно важной для процесса очищения периферических тканей от холестерина (обратный транспорт холестерина). Частица ЛПВП в результате увеличивается в диаметре или в случае насцентных ЛПВП превращается из дисковидной в сферическую.

Апопротеины формируют структуру липоппротеинов,взаимодействуют с рецепторами на поверхности клеток и таким образом определяют какими тканями будет захватываться данный тип липопротеидов, служат ферментами или активаторами ферментов, действующих на липопротеины.

АХАТ катализирует эстерификацию холестерола. Свободный холестерол выходит в цитоплазму, где ингибирует ГМГ-CoA-редуктазу и de novo синтез холестерола и активирует АХАТ. У человека, однако, из-за низкой активности АХАТ в печени холестерол поступает в плазму в составе ЛПОНП преимущественно в свободном виде.

Нарушение обмена холестерола и холестеридов проявляется прежде всего накоплением их в тканях (кумулятивные холестерозы), особенно в стенке артерий и в коже. Основной причиной накопления холестерола в тканях является недостаточность механизма его обратного транспорта. Ключевым фактором системы обратного транспорта холестерола (с периферии в печень, откуда его излишки удаляются из организма с желчью) являются липопротеины высокой плотности, точнее входящий в их состав белок апопротеин А. Частицы липопротеинов высокой плотности собирают холестерол не только в интерстициальном секторе, но и внутри клеток. У человека (а также высших обезьян и свиней) существует видовая (характерная для всех представителей вида) недостаточность апопротеина А и, соответственно, липопротеинов высокой плотности. Животные с высоким содержанием этих липопротеинов не страдают холестериновым диатезом, даже при постоянном употреблении богатой холестеролом пищи. Некоторые люди также отличаются довольно высокой концентрацией апопротеина А («синдром долголетия»).

Из организма человека ежедневно выводится около 1 г холестерола. Приблизительно половина этого количества экскретируется с фекалиями после превращения в желчные кислоты. Оставшаяся часть выводится в виде нейтральных стероидов. Большая часть холестерола, поступившего в желчь, реабсорбируется; считается, что по крайней мере часть холестерола, являющегося предшественником фекальных стеролов, поступает из слизистой оболочки кишечника. Основным фекальным стеролом является копростанол, который образуется из холестерола в нижнем отделе кишечник а под действием присутствующей в нем микрофлоры. Значительная доля солей желчных кислот, поступающих с желчью, всасывается в кишечнике и через воротную вену возвращается в печень, где снова поступает в желчь. Этот путь транспорта солей желчных кислот получил название кишечно-печеночной циркуляции. Оставшаяся часть солей желчных кислот, а также их производные выводятся с фекалиями. Под действием кишечных бактерий первичные желчные кислоты превращаются во вторичные.

Большинство людей считают, что холестерин попадает в организм только с жирной пищей животного происхождения. На самом деле это далеко не так. В организм человека извне поступает всего лишь 20 процентов этого вещества, остальные 80 процентов вырабатываются самостоятельно.

Холестерол (холестерин) очень важен для нормального функционирования организма – даже незначительное отклонение от нормы его содержания в крови может привести к развитию различных заболеваний. Но откуда берется это вещество в организме, от чего образуется холестерол? Вопрос этот сложный, поэтому необходимо в нем хорошо разобраться.

Как образуется холестерин в организме?

Образование холестерола зависит от нормального функционирования печени. Этот орган наиболее важен при выработке липопротеидов высокой степени плотности («хороший» холестерин). Кроме этого часть соединений вырабатывается в тонком отделе кишечника и клетках организма. За сутки печень вырабатывает до 1 грамма высокоплотных липопротеидов.

Если клетка вырабатывает это соединение в недостаточном количестве, то липопротеиды из печени по кровеносной системе направляются прямо к ней. Например, такими клетками являются половые (липопротеиды используются для вырабатывания половых гормонов).

Печень и другие системы покрывают около 80 процентов холестерола, необходимого для нормальной жизнедеятельности человека. Остальные 20 процентов поступают в организм вместе с пищей животного происхождения. Причем с пищей поступает уже более «плохой» холестерин (липопротеиды с низкой и очень низкой плотностью).

Данные фракции вещества лишь частично растворяются в воде, нерастворимый осадок остается на стенках сосудов в виде бляшек, которые со временем приводят к развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Процесс образование холестерина в печени

Для образования высокоплотных липопротеидов в печени происходит огромное количество различных реакций. Начинается процесс образования холестерина с синтеза мевалоната (специальное вещество). Из него образуется мевалонавая кислота, незаменимая в обменных процессах организма.

После образования ее в достаточных количествах печень начинает процесс образования активированного изопреноида, который является основой большинства биологических соединений. После объединения этих веществ образуется сквален. Далее из него в процессе синтеза вырабатывается ланостерин, который вступает сразу в несколько сложных реакций и образует холестерол.

Холестерол самостоятельно не может участвовать в обменных процессах, так как не растворяется в плазме крови. Он объединяется с транспортным белком, образуя липопротеид, который и осуществляет «доставку» холестерина к нужной клетке.