Kolesterol biyosentezi vücut hücrelerinin basit hammaddelerden 18 adımda kolesterol sentezlemesini sağlar. Bu biyosentez, esas olarak karaciğerde ve bağırsak duvarlarında gerçekleşir. Tangier hastalığı gibi kalıtsal metabolik hastalıklar, kolesterol biyosentezini bozabilir.
Kolesterol Biyosentezi nedir?
İnsan vücudu biyokimyasal bir işlemle 18 farklı adımda kendi kolesterolünü üretir. Bu süreç aynı zamanda kolesterol biyosentezi olarak da bilinir. Toplam kolesterolün çoğu vücut tarafından yapılır. Yiyeceklerden yalnızca çok az bir kısmı emilir.
Kolesterol, birçok vücut işlevi için gerekli olan bir lipiddir. Steroid hormon sentezi durumunda vücut, örneğin kolesterole bağımlıdır. Aynısı, çeşitli depolama süreçleri ve hücre zarlarının yapımı için de geçerlidir.
Kolesterol biyosentezinin metabolik yolu, hücre çekirdeğine sahip tüm canlıların basit elementlerden önemli lipit üretmesini sağlar. Vücudun kolesterol üretimi gerektiği gibi düzenlenir. Maddelerin dönüşümü sitozolde ve hücrelerin endoplazmik retikulumunda gerçekleşir. Transkripsiyon faktörleri süreçleri düzenler ve biyosentezi olumlu veya olumsuz olarak etkiler.
Bloch ve Lynen, 1964'te kolesterol metabolizması araştırmaları için Nobel Ödülü'nü aldı. Popják ve Cornforth, kolesterol biyosentezi araştırmalarına da önemli katkılarda bulundu.
İşlev ve görev
İnsan vücudu biyosentezde her gün yaklaşık 700 miligram kolesterol üretir ve tüm vücuda yaklaşık 150 gram kolesterol yerleştirilir. Büyük miktarlarda lipit esas olarak beyinde ve böbrek üstü bezlerinde bulunur. Kolesterol, hücre zarlarında stabilize edici işlevleri yerine getirir ve bu nedenle önemli bir yapı malzemesidir.
İnsanlarda kolesterol biyosentezi esas olarak bağırsak mukozasında ve karaciğerde gerçekleşir. Vücuttaki birçok hücre kolesterolü sentezleyebilse de, karaciğer hala kolesterolün çoğunu yapmaktadır.
Vücudun kolesterolü beyindeki kan-beyin bariyerini geçemediği için, beyin merkezi sinir sisteminin kolesterolünü kendisi üretmelidir. Beyindeki kolesterol, toplam kolesterolün yaklaşık yüzde 24'ünü oluşturur.
Kolesterol sentezinin çıktısı, mevalonat metabolik yolunda üretilen DMAPP'dir. 18 ara aşama kolesterol biyosentezini oluşturur. Sentezden önce vücut asetil-CoA'yı sentezler. Bu süreç mevalonat biyosentetik yolunda gerçekleşir. HMG-CoA aracılığıyla, başlangıç malzemesi olan asetil-CoA, mevalonik aside dönüştürülür. Mevalonat biyosentetik yolunun son ürünleri dimetilalil pirofosfat ve izopentil pirofosfattır.
Ancak şimdi gerçek kolesterol biyosentezi başlıyor. Meyalonat biyosentetik yolunun iki son ürünü, geranil pirofosfat oluşturmak için birleştirilir. Bu bileşik, farnesil pirofosfata dönüştürülür. İki farnesil pirofosfat, bir yoğunlaşma reaksiyonunda rol oynar ve bu reaksiyon sırasında skualene dönüştürülür. Bundan (S) -2,3-epoksiskalen üretilir ve bunlar da lanosterole dönüştürülür. Lanosterol, demetilasyonda yer alır. Böylece 4,4-dimetil-5α-kolesta-8,14,24-trien-3β-ol olur.
Bu noktada, 14-demetillanosterole yol açan birkaç oksidasyon reaksiyonu gerçekleşir. Oksidasyonun son ürünleri, zimosterol karboksilat yoluyla zimosteron'a dönüştürülür. Bunu, zimosteronda bir azalma izler ve bu da zimosterol ile sonuçlanır. 5α-Cholesta-7,24-dien-3β-ol aracılığıyla bu, 7-dehidrokolesterol ile sonuçlanır. Bu ürün hidrojene edildiğinde, sonunda kolesterol oluşur.
Hastalıklar ve rahatsızlıklar
Ailesel hiperkolesterolemi adı altında kolesterol metabolizmasını etkileyen çeşitli kalıtsal hastalıklar bilinmektedir. Diyetten bağımsız olarak, bu bozukluklar plazmada büyük ölçüde artan kolesterol seviyelerine neden olur. İkincil hastalıklar olarak damar hastalıkları ve kalp krizi erken yaşta başlayabilir. Hastalığa LDL reseptörünü kodlayan gendeki bir kusur neden olur. Bu kusur nedeniyle, LDL reseptörü yalnızca tam olarak gelişmemiştir veya hiç gelişmemiştir. Her şeyden önce, etkilenenlerin LDL değeri bu nedenle önemli ölçüde artar. Ksantomlar klinik tabloyu şekillendirir. Bunlar ciltte, iç organlarda ve merkezi sinir sistemindeki yağ birikintileridir.
Hiperkolesteroleminin ailesel olması gerekmez, ancak edinilebilir. Elde edilen formlar çoğunlukla yetersiz beslenme tarafından tetiklenir. Diyabet birincil hastalık olabilir. Obezite veya kronik böbrek yetmezliği de sıklıkla yüksek kolesterol seviyeleri ile ilişkilidir.
Diyetlere ek olarak, CSE inhibitörleri gibi ilaçlar, ortalamanın üzerindeki kolesterolün tedavisinde kullanılmaktadır. Statinler, kolesterol biyosentezini engelleyebilir. CSE inhibitörleri ile tedavi bu inhibisyonu amaçlamaktadır. HMG-CoA redüktazı önlerler ve böylece serumdaki kolesterol konsantrasyonunun genel olarak düşürülmesini sağlarlar. Bu şekilde, örneğin ikincil hastalık arteriyosklerozu yavaşlatılabilir. Kolesterol seviyesinin çok yüksek olduğu durumlarda, kolesterolle ilişkili kalp krizi veya diğer eşlik eden hastalıklar da CSE inhibitörü ile önlenebilir.
Hipokolesterolemiler, hiperkolesterolemilerin tersidir. Hipokolesterolemi bağlamında ortaya çıktığı gibi düşük serum kolesterolü, kötü huylu kanser vakalarının çoğunda ilişkilidir. Kansere bağlı hipokolesterolemide, düşük kolesterol seviyesi genellikle tüm nedenlere bağlı ölümler için bir risk faktörü olarak derecelendirilir.
Kötü beslenme, AIDS veya ciddi enfeksiyonlar, ciddi derecede düşük kolesterol seviyelerinin diğer nedenleridir. Bununla birlikte, hipokolesterolemi, kalıtsal bir hastalığın parçası olarak da ortaya çıkabilir. Buna bir örnek Tangier hastalığıdır. Bu hastalığa sahip hastalar özellikle HDL hipokolesterolemiden muzdariptir.
