Ang kolesterol ay dinadala sa dugo lamang bilang bahagi ng LP. Tinitiyak ng LP ang pagpasok ng exogenous cholesterol sa mga tisyu, alamin ang daloy ng kolesterol sa pagitan ng mga organo at alisin ang labis na kolesterol sa katawan.
Transport ng exogenous cholesterol. Ang kolesterol ay nagmumula sa pagkain sa halagang 300-500 mg / araw, pangunahin sa anyo ng mga ester. Pagkatapos ng hydrolysis, ang pagsipsip sa komposisyon ng micelles, esterification sa mga cell ng bituka mucosa, cholesterol esters at isang maliit na halaga ng libreng kolesterol ay kasama sa komposisyon ng HM at pumasok sa dugo. Matapos alisin ang mga taba mula sa CM sa ilalim ng pagkilos ng LP-lipase, ang kolesterol sa komposisyon ng natitirang CM ay inihatid sa atay. Ang natitirang CM ay nakikipag-ugnayan sa mga receptor ng selula ng atay at nakukuha ng mekanismo ng endocytosis. Pagkatapos ay ang mga enzyme ng lysosome ay nag-hydrolyze sa mga bahagi ng natitirang HM, at bilang isang resulta, ang libreng kolesterol ay nabuo. Ang exogenous cholesterol na pumapasok sa mga selula ng atay sa ganitong paraan ay maaaring makapigil sa synthesis ng endogenous cholesterol sa pamamagitan ng pagpapabagal sa rate ng HMG-CoA reductase synthesis.
Transport ng endogenous cholesterol sa komposisyon ng VLDL (pre-β-lipoproteins). Ang atay ang pangunahing lugar ng synthesis ng kolesterol. Ang endogenous na kolesterol, na na-synthesize mula sa paunang substrate na acetyl-CoA, at exogenous, na natanggap bilang bahagi ng natitirang HM, ay bumubuo ng isang karaniwang pool ng kolesterol sa atay. Sa mga hepatocytes, triacylglycerols at cholesterol ay nakabalot sa VLDL. Kasama sa mga ito, bilang karagdagan, ang apoprotein B-100 at foefolipidy. Ang VLDL ay tinatago sa dugo, kung saan ang mga apoprotein E at C-II ay nakukuha mula sa HDL. Sa dugo, ang LP-lipase ay kumikilos sa VLDL, na, tulad ng sa HM, ay ina-activate ng apoC-II at nag-hydrolyze ng mga taba sa glycerol at fatty acid. Habang bumababa ang dami ng mga TAG sa komposisyon ng VLDLP, nagiging LDLP ang mga ito. Kapag bumababa ang dami ng taba sa HDL, ang mga apoprotein C-II ay ililipat pabalik sa HDL. Ang nilalaman ng kolesterol at mga ester nito sa LPP ay umabot sa 45%; ang ilan sa mga lipoprotein na ito ay kinukuha ng mga selula ng atay sa pamamagitan ng mga LDL receptor, na nakikipag-ugnayan sa apoE at apoB-100.
Transport ng kolesterol sa LDL. Mga receptor ng LDL. Ang LPPP, na nananatili sa dugo, ay patuloy na naaapektuhan ng LP-lipase, at nagiging LDL na naglalaman ng hanggang 55% ng kolesterol at mga ester nito. Ang mga apoprotein E at C-II ay dinadala pabalik sa HDL. Samakatuwid, ang pangunahing apoprotein sa LDL ay apoB-100. Nakikipag-ugnayan ang Apoprotein B-100 sa mga receptor ng LDL at sa gayon ay tinutukoy ang karagdagang landas ng kolesterol. Ang LDL ay ang pangunahing uri ng transportasyon ng kolesterol kung saan ito ay inihahatid sa mga tisyu. Humigit-kumulang 70% ng kolesterol at mga ester nito sa dugo ay nasa komposisyon ng LDL. Mula sa dugo, pumapasok ang LDL sa atay (hanggang sa 75%) at iba pang mga tisyu na mayroong mga receptor ng LDL sa kanilang ibabaw. Ang LDL receptor ay isang kumplikadong protina na binubuo ng 5 mga domain at naglalaman ng isang carbohydrate moiety. Ang mga receptor ng LDL ay na-synthesize sa ER at sa Golgi apparatus, at pagkatapos ay nakalantad sa ibabaw ng cell, sa mga espesyal na recess na may linya na may protina na clathrin. Ang mga depression na ito ay tinatawag na bordered pits. Ang nakausli na domain ng N-terminal ng receptor ay nakikipag-ugnayan sa apoB-100 at apoE na mga protina; samakatuwid, maaari itong magbigkis hindi lamang sa LDL, kundi pati na rin sa LDL, VLDL, natitirang HM na naglalaman ng mga apoprotein na ito. Ang mga tissue cell ay naglalaman ng malaking bilang ng mga LDL receptor sa kanilang ibabaw: halimbawa, ang isang fibroblast cell ay may mula 20,000 hanggang 50,000 na mga receptor. Mula dito sumusunod na ang kolesterol ay pumapasok sa mga selula mula sa dugo pangunahin sa komposisyon ng LDL. Kung ang halaga ng kolesterol na pumapasok sa cell ay lumampas sa pangangailangan nito, pagkatapos ay ang synthesis ng mga receptor ng LDL ay pinigilan, na binabawasan ang daloy ng kolesterol mula sa dugo papunta sa mga selula. Sa isang pagbawas sa konsentrasyon ng libreng kolesterol sa cell, sa kabaligtaran, ang synthesis ng HMG-CoA reductase at mga receptor ng LDL ay isinaaktibo. Ang mga hormone ay kasangkot sa regulasyon ng synthesis ng mga receptor ng LDL: insulin at triiodothyronine (T3), kalahating hormone. Pinapataas nila ang pagbuo ng mga receptor ng LDL, at ang mga glucocorticoids (pangunahin ang cortisol) ay bumababa. Maaaring ipaliwanag ng mga epekto ng insulin at T3 ang mekanismo ng hypercholesterolemia at ang pagtaas ng panganib ng atherosclerosis sa diabetes mellitus o hypothyroidism.
Ang papel ng HDL sa metabolismo ng kolesterol. Ang HDL ay gumaganap ng 2 pangunahing pag-andar: nagbibigay sila ng mga apoprotein sa iba pang mga lipoprotein sa dugo at nakikilahok sa tinatawag na "reverse cholesterol transport". Ang HDL ay synthesize sa atay at sa isang maliit na halaga sa maliit na bituka sa anyo ng "immature lipoproteins" - precursors ng HDL. Ang mga ito ay hugis ng disc, maliit ang laki at naglalaman ng mataas na porsyento ng mga protina at phospholipid. Sa atay, ang apoproteins A, E, C-II, ang LCAT enzyme ay kasama sa HDL. Sa dugo, ang apoC-II at apoE ay inililipat mula sa HDL sa HM at VLDL. Ang mga precursor ng HDL ay halos hindi naglalaman ng kolesterol at TAG at pinayaman sa dugo na may kolesterol, na tinatanggap ito mula sa iba pang mga lipoprotein at mga lamad ng cell. Mayroong isang kumplikadong mekanismo para sa paglipat ng kolesterol sa HDL. Sa ibabaw ng HDL ay ang enzyme LCAT - lecithincholesterol acyltransferase. Ang enzyme na ito ay nagko-convert ng cholesterol, na mayroong hydroxyl group na nakausli sa ibabaw ng lipoproteins o mga cell membrane, sa mga cholesterol ester. Ang fatty acid radical ay inililipat mula sa phosphatidylcholite (lecithin) sa hydroxyl group ng kolesterol. Ang reaksyon ay isinaaktibo ng apoprotein A-I, na bahagi ng HDL. Ang hydrophobic molecule, cholesterol ester, ay gumagalaw sa HDL. Kaya, ang mga partikulo ng HDL ay pinayaman ng mga ester ng kolesterol. Tumataas ang laki ng HDL, mula sa mga maliliit na particle na hugis disc hanggang sa mga spherical na particle, na tinatawag na HDL 3 , o "mature HDL". Ang HDL 3 ay bahagyang nagpapalit ng mga cholesterol ester para sa mga triacylglycerols na nilalaman sa VLDL, LPP at HM. Kasama sa paglipat na ito cholesterol ester transfer protein(tinatawag ding apoD). Kaya, ang bahagi ng mga cholesterol ester ay inililipat sa VLDL, LDL, at HDL 3 dahil sa akumulasyon ng triacylglycerols na tumaas ang laki at nagiging HDL 2. Ang VLDLP sa ilalim ng pagkilos ng Lp-lipase ay unang binago sa LDL, at pagkatapos ay sa LDL. Ang LDL at LDL ay kinukuha ng mga selula sa pamamagitan ng mga receptor ng LDL. Kaya, ang kolesterol mula sa lahat ng mga tisyu ay bumalik sa atay pangunahin sa komposisyon ng LDL, ngunit ang LDL at HDL 2 ay kasangkot din dito. Halos lahat ng kolesterol na dapat ilabas mula sa katawan ay pumapasok sa atay at nailabas na mula sa organ na ito sa anyo ng mga derivatives na may mga dumi. Ang paraan ng pagbabalik ng kolesterol sa atay ay tinatawag na "reverse transport" ng kolesterol.
37. Pagbabago ng kolesterol sa mga acid ng apdo, paglabas ng kolesterol at mga acid ng apdo mula sa katawan.
Ang mga acid ng apdo ay na-synthesize sa atay mula sa kolesterol. Ang bahagi ng mga acid ng apdo sa atay ay sumasailalim sa isang reaksyon ng conjugation - mga compound na may mga hydrophilic molecule (glycine at taurine). Ang mga acid ng apdo ay nagbibigay ng emulsification ng mga taba, pagsipsip ng kanilang mga produkto ng panunaw at ilang hydrophobic substance mula sa pagkain, tulad ng mga fat-soluble na bitamina at kolesterol. Ang mga acid ng apdo ay nasisipsip din, sa pamamagitan ng jugular vein ay bumalik sila sa atay at paulit-ulit na ginagamit upang i-emulsify ang mga taba. Ang landas na ito ay tinatawag na enterohepatic circulation ng mga acid ng apdo.
Synthesis ng mga acid ng apdo. Ang katawan ay synthesizes 200-600 mg ng apdo acids bawat araw. Ang unang reaksyon ng synthesis - ang pagbuo ng 7-α-hydroxycholesterol - ay regulasyon. Ang enzyme 7-α-hydroxylase, na nag-catalyze sa reaksyong ito, ay hinahadlangan ng end product, ang mga acid ng apdo. Ang 7-α-Hydroxylase ay isang anyo ng cytochrome P 450 at gumagamit ng oxygen bilang isa sa mga substrate nito. Ang isang oxygen atom mula sa O 2 ay kasama sa hydroxyl group sa posisyon 7, at ang isa ay nabawasan sa tubig. Ang mga kasunod na reaksyon ng synthesis ay humantong sa pagbuo ng 2 uri ng mga acid ng apdo: cholic at chenodeoxycholic, na tinatawag na "pangunahing mga acid ng apdo".
Pag-alis ng kolesterol sa katawan. Ang istrukturang batayan ng kolesterol - ang mga singsing ng cyclopentanperhydrophenanthrene - ay hindi maaaring hatiin sa CO 2 at tubig, tulad ng iba pang mga organikong sangkap na kasama ng pagkain o na-synthesize sa katawan. Samakatuwid, ang pangunahing halaga ng kolesterol ay excreted sa anyo ng mga acids ng apdo.
Ang ilan sa mga acid ng apdo ay inilalabas nang hindi nagbabago, at ang ilan ay nakalantad sa pagkilos ng mga bacterial enzymes sa bituka. Ang mga produkto ng kanilang pagkasira (pangunahin ang pangalawang mga acid ng apdo) ay excreted mula sa katawan.
Ang bahagi ng mga molekula ng kolesterol sa bituka sa ilalim ng pagkilos ng mga bacterial enzymes ay nabawasan ng dobleng bono sa singsing B, na nagreresulta sa pagbuo ng 2 uri ng mga molekula - cholestanol at coprostanol, na pinalabas ng dumi. Mula sa 1.0 g hanggang 1.3 g ng kolesterol ay pinalabas mula sa katawan bawat araw, ang pangunahing bahagi ay tinanggal na may mga dumi,
Katulad na impormasyon.
82 Maaaring ma-synthesize ang cholesterol sa bawat eukaryotic cell, ngunit higit sa lahat sa atay. Ito ay nagpapatuloy mula sa acetyl-CoA, na may partisipasyon ng EPR enzymes at hyaloplasm. Binubuo ito ng 3 yugto: 1) ang pagbuo ng memalonic acid mula sa acetyl CoA 2) ang synthesis ng aktibong isoprene mula sa mimolonic acid kasama ang condensation nito sa squalene 3) ang conversion ng squalene sa kolesterol. Kinokolekta ng HDL ang labis na kolesterol mula sa tissue, pinapa-esterify ito, at ipinapasa ito sa VLDL at chylomicrons (CMs). Ang kolesterol ay isang carrier ng unsaturated fatty acids. Ang LDL ay naghahatid ng kolesterol sa mga tisyu at lahat ng mga selula ng katawan ay may mga receptor para dito. Ang synthesis ng kolesterol ay kinokontrol ng enzyme HMG reductase. Lahat ng output cholest. pumapasok sa atay at excreted sa apdo sa anyo ng kolesterol, o sa anyo ng apdo asing-gamot sa - t, ngunit karamihan ng apdo ay reabsorbed mula sa enterohepatic regulasyon. Ang mga cellular LDL receptor ay nakikipag-ugnayan sa ligand, pagkatapos nito ay nakukuha ng cell sa pamamagitan ng endocytosis at nabubulok sa mga lysosome, habang ang mga cholesterol ester ay na-hydrolyzed. Ang libreng kolesterol ay pumipigil sa HMG-CoA reductase, ang denovo cholesterol synthesis ay nagtataguyod ng pagbuo ng mga cholesterol ester. Sa pagtaas ng konsentrasyon ng kolesterol, bumababa ang bilang ng mga receptor ng LDL. Ang konsentrasyon ng kolesterol sa dugo ay lubos na nakasalalay sa namamana at negatibong mga kadahilanan. Ang pagtaas sa antas ng libre at mataba na mga acid sa plasma ng dugo ay humahantong sa isang pagtaas sa pagtatago ng atay ng VLDL at, nang naaayon, ang pagpasok ng isang karagdagang halaga ng TAG at kolesterol sa daloy ng dugo. Mga salik ng pagbabago sa mga libreng fatty acid: emosyonal na stress, nikotina, pag-abuso sa kape, pagkain na may mahabang pahinga at sa maraming dami.
№83 Ang Cholesterol ay isang carrier ng unsaturated fatty acids. Ang LDL ay naghahatid ng kolesterol sa mga tisyu at lahat ng mga selula ng katawan ay may mga receptor para dito. Ang synthesis ng kolesterol ay kinokontrol ng enzyme HMG reductase. Ang lahat ng kolesterol na inilabas mula sa katawan ay pumapasok sa atay at pinalabas sa apdo alinman sa anyo ng kolesterol o sa anyo ng mga asin ng apdo, ngunit karamihan sa mga ito ay apdo. reabsorbed mula sa enterohepatic regulation. apdo to-you synthesizer sa atay mula sa kolesterol.
Ang unang reaksyon ng synthesis ay isang imahe. 7-a-hydroxylase, ay inhibited ng end product ng bile acids. to-t: cholic at chenodeoxycholic. Conjugation - ang pagdaragdag ng ionized glycine o taurine molecules sa carboxyl group ng apdo. sa-t. Ang conjugation ay nangyayari sa mga selula ng atay at nagsisimula sa pagbuo ng isang aktibong anyo ng apdo. to-t - derivatives ng CoA. pagkatapos ay pinagsama ang taurine o glycine, na nagreresulta sa isang imahe. 4 na variant ng conjugates: taurocholic o glycochenodeoxycholic, glycocholic to-you. Ang sakit sa gallstone ay isang pathological na proseso kung saan nabuo ang mga bato sa gallbladder, ang batayan nito ay kolesterol. Sa karamihan ng mga pasyente na may cholelithiasis, ang aktibidad ng HMG-CoA reductase ay nadagdagan, samakatuwid ang synthesis ng kolesterol ay nadagdagan, at ang aktibidad ng 7-alpha-hydroxylase ay nabawasan. Bilang isang resulta, ang synthesis ng kolesterol ay nadagdagan, at ang synthesis ng mga acid ng apdo mula dito ay pinabagal. bumubuo ng malapot na namuo sa simula, pusa. unti-unting nagiging solid.
Paggamot ng sakit sa gallstone. Sa paunang yugto ng pagbuo ng bato, ang chenodeoxycholic acid ay maaaring gamitin bilang isang gamot. Kapag nasa gallbladder, itong apdo na ito ay unti-unting natutunaw ang sediment ng kolesterol.
Ticket 28
1.Mga tampok ng microsomal oxidation, ang biological na papel nito. Cytochrome R 450
microsomal oxidation. Sa mga lamad ng makinis na EPS, pati na rin sa mitochondria ng mga lamad ng ilang mga organo, mayroong isang oxidative system na catalyzes ang hydroxylation ng isang malaking bilang ng iba't ibang mga substrate. Ang oxidative system na ito ay binubuo ng 2 chain ng oxidized NADP-dependent at NAD-dependent, NADP-dependent monooxidase chain na binubuo ng 8th NADP, flavoprotein na may coenzyme FAD at cytochrome P450. Ang NADH dependent oxidation chain ay naglalaman ng flavoprotein at cytochrome B5. ang parehong mga kadena ay maaari ding palitan kapag ang endoplasmic reticulum ay inilabas mula sa mga lamad ng Cl, ito ay nahati sa mga bahagi, na ang bawat isa ay bumubuo ng isang saradong vesicle-microsome. Ang CR450, tulad ng lahat ng cytochromes, ay kabilang sa mga hemoprotein, at ang bahagi ng protina ay kinakatawan ng isang solong polypeptide chain, M = 50 thousand. Nagagawa nitong bumuo ng isang complex na may CO2 - mayroon itong maximum na pagsipsip sa 450 nm. Ang Xenobiotic oxidation ay nangyayari sa iba't ibang mga rate ng induction at mga inhibitor ng microsomal oxidation system. Ang rate ng oksihenasyon ng ilang mga sangkap ay maaaring limitado sa pamamagitan ng kompetisyon para sa enzyme complex ng microsome fraction. Kaya ang sabay-sabay na pangangasiwa ng 2 nakikipagkumpitensyang leks ay humahantong sa katotohanan na ang pag-alis ng isa sa mga ito ay maaaring bumagal at ito ay hahantong sa pag-iipon nito sa katawan. Sa kaso ng isang lek, maaari itong mag-udyok sa pag-activate ng microsome oxidase system; Bilang karagdagan sa mga reaksyon ng detoxification ng xenobiotics, ang sistema ng microsomal oxidation ay maaaring magdulot ng toxification ng mga inert substance sa una.
Ang Cytochrome P450 ay isang hemoprotein, naglalaman ng isang prosthetic group - heme, at may mga binding site para sa O2 at isang substrate (xenobiotic). Ang Molecular O2 sa triplet state ay hindi gumagalaw at hindi kayang makipag-ugnayan sa mga organ compound. Upang gawing reaktibo ang O2 kinakailangan na i-convert ito sa isang singlet gamit ang mga enzymatic system para sa pagbabawas nito (monoxygenase system).
2. Ang kapalaran ng kolesterol sa katawan..
Kinokolekta ng HDL ang labis na kolesterol mula sa tissue, pinapa-esterify ito, at ipinapasa ito sa VLDL at chylomicrons (CMs). Ang kolesterol ay isang carrier ng unsaturated fatty acids. Ang LDL ay naghahatid ng kolesterol sa mga tisyu at lahat ng mga selula ng katawan ay may mga receptor para dito. Ang synthesis ng kolesterol ay kinokontrol ng enzyme HMG reductase. Ang lahat ng kolesterol na inilabas mula sa katawan ay pumapasok sa atay at pinalabas sa apdo alinman sa anyo ng kolesterol o sa anyo ng mga asin ng apdo, ngunit karamihan sa mga ito ay apdo. reabsorbed mula sa enterohepatic regulation. apdo to-you synthesizer sa atay mula sa kolesterol. Sa org-me kada araw, 200-600 mg ng apdo ang na-synthesize. sa-t. Ang unang reaksyon ng synthesis ay isang imahe. 7-a-hydroxylase, ay inhibited ng end product ng bile acids. to-t: cholic at chenodeoxycholic. Conjugation - ang pagdaragdag ng ionized glycine o taurine molecules sa carboxyl group ng apdo. sa-t. Ang conjugation ay nangyayari sa mga selula ng atay at nagsisimula sa pagbuo ng isang aktibong anyo ng apdo. to-t - derivatives ng CoA. pagkatapos ay pinagsama ang taurine o glycine, na nagreresulta sa isang imahe. 4 na variant ng conjugates: taurocholic o glycochenodeoxycholic, glycocholic to-you. Ang sakit sa gallstone ay isang pathological na proseso kung saan nabuo ang mga bato sa gallbladder, ang batayan nito ay kolesterol. Sa karamihan ng mga pasyente na may cholelithiasis, ang aktibidad ng HMG-CoA reductase ay nadagdagan, samakatuwid ang synthesis ng kolesterol ay nadagdagan, at ang aktibidad ng 7-alpha-hydroxylase ay nabawasan. Bilang isang resulta, ang synthesis ng kolesterol ay nadagdagan, at ang synthesis ng mga acid ng apdo mula dito ay pinabagal. bumubuo ng malapot na namuo sa simula, pusa. unti-unting nagiging solid. Karaniwang puti ang cholesterol kamini, habang ang mga pinaghalong bato ay kayumanggi sa iba't ibang kulay. Paggamot ng sakit sa gallstone. Sa paunang yugto ng pagbuo ng bato, ang chenodeoxycholic acid ay maaaring gamitin bilang isang gamot. Sa sandaling nasa gallbladder, ang bile acid na ito ay unti-unting natutunaw ang cholesterol precipitate, ngunit ito ay isang mabagal na proseso na nangangailangan ng ilang buwan. dami ay excreted lamang sa anyo ng apdo. sa-t. Ilang dami ng apdo. to-t ay excreted hindi nagbabago, bahagi ko ay nakalantad sa pagkilos ng bacterial enzymes sa bituka. Ang ilan sa mga molekula ng kolesterol sa bituka ay nabawasan ng dobleng bono sa ilalim ng pagkilos ng mga bacterial enzymes, na bumubuo ng dalawang uri ng mga molekula - cholestanol, coprostanol, na pinalabas ng mga feces. Mula 1 hanggang 1.3 g ng kolesterol ay excreted mula sa katawan bawat araw. ang pangunahing bahagi ay tinanggal na may mga dumi
Artikulo para sa kumpetisyon na "bio/mol/text": Halos walang tao ngayon na hindi nakarinig na masama ang mataas na kolesterol. Gayunpaman, malamang na hindi makatagpo ang isang taong nakakaalam kung BAKIT masama ang mataas na kolesterol. At ano ang mataas na kolesterol? At ano ang mataas na kolesterol? At ano ang kolesterol sa pangkalahatan, bakit ito kailangan at saan ito nanggaling.
Kaya, ang kasaysayan ay ito. Isang mahabang panahon ang nakalipas, sa isang libo siyam na raan at ikalabintatlong taon, ang St. Petersburg physiologist na si Anichkov Nikolai Aleksandrovich ay nagpakita: walang anuman kundi kolesterol ang nagiging sanhi ng atherosclerosis sa mga eksperimentong kuneho na pinananatili sa pagkain ng pinagmulan ng hayop. Sa pangkalahatan, ang kolesterol ay kinakailangan para sa normal na paggana ng mga selula ng hayop at ito ang pangunahing bahagi ng mga lamad ng cell, at nagsisilbi rin bilang isang substrate para sa synthesis ng mga steroid hormone at mga acid ng apdo.
Ang papel na ginagampanan ng kolesterol sa gawain ng biomembranes ay inilarawan sa ilang detalye sa artikulong " Ang lipid na pundasyon ng buhay » . - Ed.
Ang pangunahing lipid component ng dietary fat at body fat ay triglycerides, na mga ester ng glycerol at fatty acids. Ang kolesterol at triglyceride, bilang mga non-polar lipid substance, ay dinadala sa plasma ng dugo bilang bahagi ng mga particle ng lipoprotein. Ang mga particle na ito ay nahahati sa laki, density, kamag-anak na nilalaman ng kolesterol, triglycerides at protina sa limang malalaking klase: chylomicrons, very low density lipoproteins (VLDL), intermediate density lipoproteins (LDL), low density lipoproteins (LDL) at high density lipoproteins (HDL). Ayon sa kaugalian, ang LDL ay itinuturing na "masamang" kolesterol, habang ang HDL ay itinuturing na "mabuti" (Larawan 1).
Figure 1. "Masama" at "magandang" kolesterol. Pakikilahok ng iba't ibang mga particle ng lipoprotein sa transportasyon ng mga lipid at kolesterol.
Sa eskematiko, ang istraktura ng isang lipoprotein ay kinabibilangan ng isang non-polar core, na karamihan ay binubuo ng cholesterol at triglycerides, at isang shell ng phospholipids at apoproteins (Fig. 2). Ang core ay isang functional cargo na inihahatid sa destinasyon nito. Ang shell ay kasangkot sa pagkilala ng mga particle ng lipoprotein ng mga cellular receptor, pati na rin sa pagpapalitan ng mga bahagi ng lipid sa pagitan ng iba't ibang mga lipoprotein.
Figure 2. Schematic na istraktura ng isang lipoprotein particle
Ang balanse ng kolesterol sa katawan ay nakakamit sa pamamagitan ng mga sumusunod na proseso: intracellular synthesis, uptake mula sa plasma (pangunahin mula sa LDL), paglabas mula sa cell patungo sa plasma (pangunahin bilang bahagi ng HDL). Ang precursor sa steroid synthesis ay acetyl coenzyme A (CoA). Kasama sa proseso ng synthesis ang hindi bababa sa 21 hakbang, simula sa sunud-sunod na conversion ng acetoacetyl CoA. Ang hakbang na naglilimita sa rate sa synthesis ng kolesterol ay higit na tinutukoy ng dami ng kolesterol na nasisipsip mula sa bituka at dinadala sa atay. Sa kakulangan ng kolesterol, nangyayari ang isang compensatory na pagtaas sa pagkuha at synthesis nito.
Transportasyon ng kolesterol
Ang sistema ng transportasyon ng lipid ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing bahagi: extrinsic at intrinsic.
panlabas na landas nagsisimula sa pagsipsip ng cholesterol at triglyceride sa bituka. Ang huling resulta nito ay ang paghahatid ng triglyceride sa adipose tissue at mga kalamnan, at kolesterol sa atay. Sa bituka, ang dietary cholesterol at triglycerides ay nagbubuklod sa apoproteins at phospholipids, na bumubuo ng chylomicrons, na pumapasok sa plasma, kalamnan at adipose tissue sa pamamagitan ng lymphatics. Dito nakikipag-ugnayan ang mga chylomicron sa lipoprotein lipase, isang enzyme na naglalabas ng mga fatty acid. Ang mga fatty acid na ito ay pumapasok sa adipose at tissue ng kalamnan para sa imbakan at oksihenasyon, ayon sa pagkakabanggit. Matapos alisin ang triglyceride core, ang mga natitirang chylomicron ay naglalaman ng malaking halaga ng kolesterol at apoprotein E. Ang Apoprotein E ay partikular na nagbubuklod sa receptor nito sa mga selula ng atay, pagkatapos kung saan ang mga natitirang chylomicron ay nakukuha at na-catabolize sa mga lysosome. Bilang resulta ng prosesong ito, ang kolesterol ay inilabas, na pagkatapos ay na-convert sa mga acid ng apdo at pinalabas o nakikilahok sa pagbuo ng mga bagong lipoprotein na nabuo sa atay (VLDL). Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga chylomicron ay nasa plasma sa loob ng 1-5 oras pagkatapos kumain,.
Inner path. Ang atay ay patuloy na nag-synthesize ng triglyceride sa pamamagitan ng paggamit ng mga libreng fatty acid at carbohydrates. Bilang bahagi ng lipid core ng VLDL, inilalabas sila sa dugo. Ang intracellular na proseso ng pagbuo ng mga particle na ito ay katulad ng sa chylomicrons, maliban sa pagkakaiba sa apoproteins. Ang kasunod na pakikipag-ugnayan ng VLDL sa lipoprotein lipase sa mga tissue capillaries ay humahantong sa pagbuo ng natitirang cholesterol-rich VLDL (LRPP). Humigit-kumulang kalahati ng mga particle na ito ay tinanggal mula sa daloy ng dugo ng mga selula ng atay sa loob ng 2-6 na oras. Ang natitira ay sumasailalim sa pagbabago sa pagpapalit ng natitirang mga triglyceride na may mga cholesterol esters at ang paglabas ng lahat ng apoprotein, maliban sa apoprotein B. Bilang resulta, nabuo ang LDL, na naglalaman ng ¾ ng lahat ng kolesterol sa plasma. Ang kanilang pangunahing tungkulin ay ang maghatid ng kolesterol sa mga selula ng adrenal glands, skeletal muscles, lymphocytes, gonads, at kidneys. Ang binagong LDL (mga produktong na-oxidized, ang dami nito ay tumataas na may tumaas na nilalaman ng mga reactive oxygen species sa katawan, ang tinatawag na oxidative stress) ay maaaring kilalanin ng immune system bilang mga hindi kanais-nais na elemento. Pagkatapos ay kinukuha sila ng mga macrophage at alisin ang mga ito mula sa katawan sa anyo ng HDL. Sa sobrang mataas na antas ng LDL, ang mga macrophage ay nagiging sobrang kargado ng mga particle ng lipid at tumira sa mga dingding ng mga arterya, na bumubuo ng mga atherosclerotic plaque.
Ang mga pangunahing pag-andar ng transportasyon ng lipoprotein ay ipinapakita sa talahanayan.
Regulasyon ng kolesterol
Ang mga antas ng kolesterol sa dugo ay higit na tinutukoy ng diyeta. Ang dietary fiber ay nagpapababa ng mga antas ng kolesterol, at ang mga pagkaing hayop ay nagpapataas ng mga antas ng kolesterol sa dugo.
Ang isa sa mga pangunahing regulator ng metabolismo ng kolesterol ay ang LXR receptor (Larawan 3). Ang LXR α at β ay kabilang sa isang pamilya ng mga nuclear receptor na bumubuo ng mga heterodimer na may retinoid X receptor at nag-activate ng mga target na gene. Ang kanilang mga likas na ligand ay oxysterols (oxidized derivatives ng cholesterol). Parehong isoform ay 80% magkapareho sa pagkakasunud-sunod ng amino acid. Ang LXR-α ay matatagpuan sa atay, bituka, bato, pali, adipose tissue; Ang LXR-β ay nasa lahat ng dako sa maliliit na halaga. Ang metabolic pathway ng oxysterols ay mas mabilis kaysa sa cholesterol, at samakatuwid ang kanilang konsentrasyon ay mas mahusay na sumasalamin sa panandaliang balanse ng kolesterol sa katawan. Tatlo lamang ang pinagmumulan ng mga oxysterol: mga reaksyong enzymatic, non-enzymatic na oksihenasyon ng kolesterol, at paggamit ng pagkain. Ang mga non-enzymatic na pinagmumulan ng mga oxysterol ay kadalasang maliit, ngunit sa mga pathological na kondisyon ay tumataas ang kanilang kontribusyon (oxidative stress, atherosclerosis), at ang mga oxysterol ay maaaring kumilos kasama ng iba pang mga produkto ng lipid peroxidation. Ang mga pangunahing epekto ng LXR sa metabolismo ng kolesterol ay ang reuptake at transportasyon sa atay, biliary excretion, at pagbaba ng intestinal absorption. Ang antas ng produksyon ng LXR ay nag-iiba sa buong aorta; sa isang arko, isang zone ng kaguluhan, ang LXR ay 5 beses na mas mababa kaysa sa mga seksyon na may isang matatag na daloy. Sa normal na mga arterya, ang tumaas na LXR expression sa high flow zone ay may anti-atherogenic effect.
Ang scavenger receptor SR-BI ay gumaganap ng mahalagang papel sa metabolismo ng kolesterol at steroid (Larawan 4). Ito ay natuklasan noong 1996 bilang isang receptor para sa HDL. Sa atay, ang SR-BI ay may pananagutan para sa pumipili na pagkuha ng kolesterol mula sa HDL. Sa adrenal glands, ang SR-BI ay namamagitan sa selektibong pag-uptake ng esterified cholesterol mula sa HDL, na kinakailangan para sa synthesis ng glucocorticoids. Sa macrophage, ang SR-BI ay nagbubuklod sa kolesterol, na siyang unang hakbang sa reverse cholesterol transport. Kinukuha din ng SR-BI ang kolesterol mula sa plasma at pinapamagitan ang direktang paglabas nito sa bituka.
Pag-alis ng kolesterol sa katawan
Ang klasikal na ruta ng paglabas ng kolesterol ay: transportasyon ng kolesterol mula sa periphery patungo sa atay (HDL), pag-agos ng mga selula ng atay (SR-BI), paglabas sa apdo at paglabas sa pamamagitan ng mga bituka, kung saan ang karamihan sa kolesterol ay ibinalik sa dugo.
Ang pangunahing pag-andar ng HDL ay ang reverse transport ng kolesterol sa atay. Ang Plasma HDL ay resulta ng isang kumplikadong iba't ibang mga metabolic na kaganapan. Malaki ang pagkakaiba-iba ng komposisyon ng HDL sa density, mga katangian ng physicochemical at biological na aktibidad. Ang mga ito ay spherical o disc-shaped formations. Ang discoid HDL ay pangunahing binubuo ng apoprotein A-I na may naka-embed na layer ng phospholipids at libreng kolesterol. Ang spherical HDL ay mas malaki at bukod pa rito ay naglalaman ng hydrophobic core ng mga cholesterol esters at isang maliit na halaga ng triglyceride.
Sa metabolic syndrome, ang pagpapalitan ng triglyceride at cholesterol esters sa pagitan ng HDL at triglyceride-rich lipoproteins ay isinaaktibo. Bilang resulta, ang nilalaman ng triglycerides sa HDL ay tumataas, at ang kolesterol ay bumababa (ibig sabihin, ang kolesterol ay hindi inilalabas mula sa katawan). Ang kawalan ng HDL sa mga tao ay nangyayari sa Tangier disease, ang pangunahing clinical manifestations kung saan ay pinalaki ang orange tonsils, corneal arch, bone marrow at infiltration ng bituka ng mucosa.
Sa madaling sabi, hindi ang kolesterol mismo ang kakila-kilabot, na isang kinakailangang sangkap na nagsisiguro sa normal na istraktura ng mga lamad ng cell at ang transportasyon ng mga lipid sa dugo, at bukod pa, ito ay isang hilaw na materyal para sa paggawa ng mga steroid hormone. Ang mga metabolic disorder, sa kabilang banda, ay ipinapakita kapag ang balanse ng LDL at HDL ay nabalisa, na sumasalamin sa isang paglabag sa sistema ng transportasyon ng lipoprotein, kabilang ang pag-andar ng atay, paggawa ng apdo, at paglahok ng macrophage. Samakatuwid, ang anumang sakit sa atay, pati na rin ang mga proseso ng autoimmune, ay maaaring maging sanhi ng pag-unlad ng atherosclerosis, kahit na may isang vegetarian diet. Kung babalik tayo sa mga orihinal na karanasan ng N.A. Anichkov sa pagpapakain ng mga kuneho na may pagkain na mayaman sa kolesterol, makikita natin na ang kolesterol ay hindi matatagpuan sa natural na diyeta ng mga kuneho at samakatuwid, bilang isang lason, ay nakakagambala sa atay, nagiging sanhi ng matinding pamamaga ng mga sisidlan at, bilang isang resulta, ang pagbuo ng mga plake.
Ang pagpapanumbalik ng balanseng ito sa artipisyal na paraan (halimbawa, sa antas ng molekular gamit ang mga nanoparticle) balang araw ay magiging pangunahing paraan upang gamutin ang atherosclerosis (tingnan ang " Nanoparticle - para sa "masamang" kolesterol! » ). - Ed.
Panitikan
- Anitschkow N. at Chalatow S. (1983). Classics sa arteriosclerosis research: Sa experimental cholesterin steatosis at ang kahalagahan nito sa pinagmulan ng ilang pathological na proseso ni N. Anitschkow at S. Chalatow, isinalin ni Mary Z. Pelias, 1913. Arteriosclerosis, Trombosis, at Vascular Biology. 3 , 178-182;
- Klimov A.N. Mga sanhi at kundisyon para sa pagbuo ng atherosclerosis. Preventive cardiology. M.: "Medicine", 1977. - 260–321 p.;
- Cox R.A. at Garcia-Palmieri M.R. Cholesterol, triglycerides, at mga nauugnay na lipoprotein. Mga klinikal na pamamaraan: ang kasaysayan, pisikal, at mga pagsusuri sa laboratoryo (3rd Edition). Boston: Butter-worths, 1990. - 153–160 p.;
- Grundy S.M. (1978). Ang metabolismo ng kolesterol sa tao. Kanluran. J. Med. 128 , 13–25;
- Wikipedia:"Lipoproteins";
- Wójcicka G., Jamroz-Wisniewska A., Horoszewicz K., Beltowski J. (2007). Mga receptor ng Liver X (LXR). Bahagi I: Istraktura, pag-andar, regulasyon ng aktibidad, at papel sa metabolismo ng lipid . Postepy High. Med. Dosw. 61 , 736–759;
- Calkin A. at Tontonoz P. (2010). Liver X Receptor signaling pathways at atherosclerosis. Arterioscler. Pinilig. Vasc. Biol. 30 , 1513–1518;
- S. Acton, A. Rigotti, K. T. Landschulz, S. Xu, H. H. Hobbs, M. Krieger. (1996). Pagkilala sa Scavenger Receptor SR-BI bilang High Density Lipoprotein Receptor . Agham. 271 , 518-520;
- Vrins C.L.J. (2010). Mula sa dugo hanggang sa bituka: Direktang pagtatago ng kolesterol sa pamamagitan ng transintestinal cholesterol efflux. Mundo J. Gastroenterol. 16 , 5953–5957;
- Van der Velde A.E. (2010). Baliktarin ang transportasyon ng kolesterol: Mula sa klasikal na pananaw hanggang sa mga bagong insight. Mundo J. Gastroenterol. 16 , 5908–5915;
- Wilfried Le Goff, Maryse Guerin, M. John Chapman. (2004). Pharmacological modulation ng cholesteryl ester transfer protein, isang bagong therapeutic target sa atherogenic dyslipidemia. Pharmacology at Therapeutics. 101 , 17-38;
Ang transportasyon ng kolesterol at mga ester nito ay isinasagawa mababa at mataas na density lipoproteins.
high density lipoproteins
pangkalahatang katangian
- nabuo sa atayde novo, V plasma dugo sa panahon ng pagkasira ng mga chylomicron, isang tiyak na halaga sa dingding bituka,
- halos kalahati ng particle ay inookupahan ng mga protina, isa pang quarter ng phospholipids, ang natitira ay kolesterol at TAG (50% protina, 25% PL, 7% TAG, 13% cholesterol esters, 5% libreng kolesterol),
- ang pangunahing apoprotein ay apo A1, naglalaman ng apoE At apoCII.
Function
- Transportasyon ng libreng kolesterol mula sa mga tisyu patungo sa atay.
- Ang HDL phospholipids ay pinagmumulan ng polyenoic acid para sa synthesis ng cellular phospholipids at eicosanoids.
Metabolismo
1. Na-synthesize ang HDL sa atay ( pagsilang o pangunahin) ay naglalaman ng pangunahing mga phospholipid at apoprotein. Ang natitirang mga sangkap ng lipid ay naipon dito habang ito ay na-metabolize sa plasma ng dugo.
2-3. Sa plasma ng dugo, ang nascent HDL ay unang na-convert sa HDL 3 (maaari itong kondisyon na tinatawag na "mature"). Sa pagbabagong ito, ang pangunahing bagay ay ang HDL
- inaalis ang mga lamad ng cell libreng kolesterol na may direktang pakikipag-ugnay o sa pakikilahok ng mga partikular na protina ng transportasyon,
- nakikipag-ugnayan sa mga lamad ng cell, nagbibigay sa kanila ng isang bahagi phospholipids mula sa shell nito, kaya naghahatid polyene fatty acids sa mga selula
- malapit na nakikipag-ugnayan sa LDL at VLDL, na tumatanggap mula sa kanila libreng kolesterol. Bilang kapalit, ang HDL 3 ay nagbibigay ng mga cholesterol ester na nabuo dahil sa paglipat ng mga fatty acid mula sa phosphatidylcholine (PC) patungo sa cholesterol ( Reaksyon ng LCAT, tingnan ang aytem 4).
4. Sa loob ng HDL, ang reaksyon ay aktibong nagpapatuloy sa pakikilahok lecithin:cholesterol acyltransferase(Reaksyon ng LCAT). Sa reaksyong ito, ang isang polyunsaturated fatty acid residue ay inililipat mula sa phosphatidylcholine(mula sa shell ng HDL mismo) hanggang sa nagresultang libre kolesterol na may pagbuo ng lysophosphatidylcholine (lysoPC) at cholesterol esters. Ang LysoPC ay nananatili sa loob ng HDL, ang cholesterol ester ay napupunta sa LDL.
Reaksyon ng esterification ng kolesterol
na may partisipasyon ng lecithin:cholesterol acyltransferase
5. Bilang resulta, ang pangunahing HDL ay unti-unti, sa pamamagitan ng mature na anyo ng HDL 3, na na-convert sa HDL 2 (nalalabi, nalalabi). Kasabay nito, nangyayari ang mga karagdagang kaganapan:
- nakikipag-ugnayan sa iba't ibang anyo ng VLDL at HM, HDL tumanggap ng acyl-glycerols (MAG, DAG, TAG), at makipagpalitan ng kolesterol at mga ester nito,
- HDL mag-donate ng mga apoE at apoCII na protina sa mga pangunahing anyo ng VLDL at HM, at pagkatapos ay bawiin ang mga apoCII na protina mula sa mga natitirang anyo.
Kaya, sa panahon ng metabolismo ng HDL, ang libreng kolesterol, MAG, DAG, TAG, lysoPC ay naipon dito at ang phospholipid membrane ay nawala. Mga functional na kakayahan ng HDL ay bumababa.
Transport ng kolesterol at mga ester nito sa katawan
(ang mga numero ay tumutugma sa mga punto ng metabolismo ng HDL sa teksto)
mababang density lipoproteins
pangkalahatang katangian
- nabuo sa mga hepatocytes de novo at sa vascular system ng atay sa ilalim ng impluwensya ng hepatic TAG-lipase mula sa VLDL,
- Ang kolesterol at ang mga ester nito ay nangingibabaw sa komposisyon, ang mga protina at phospholipid ay nagbabahagi sa iba pang kalahati ng masa (38% cholesterol esters, 8% libreng kolesterol, 25% protina, 22% phospholipids, 7% triacylglycerols),
- ang pangunahing apoprotein ay apoB-100,
- normal na nilalaman sa dugo ay 3.2-4.5 g / l,
- pinaka-atherogenic.
Function
1. Transport ng kolesterol sa mga cell na gumagamit nito
- para sa mga reaksyon ng synthesis ng mga sex hormones ( mga gonad), glucocorticoids at mineralocorticoids ( adrenal cortex),
- upang ma-convert sa cholecalciferol ( balat),
- para sa pagbuo ng mga acid ng apdo ( atay),
- para sa excretion sa apdo atay).
2. Transport ng polyene fatty acids sa anyo ng mga cholesterol esters sa ilan maluwag na connective tissue cells(fibroblast, platelet, endothelium, makinis na mga selula ng kalamnan), sa epithelium ng glomerular membrane bato, sa mga cell utak ng buto, sa mga selula ng corneal mata, V mga neurocyte, V adenohypophysis basophils.
Ang maluwag na nag-uugnay na mga selula ng tisyu ay aktibong nag-synthesize ng eicosanoids. Samakatuwid, kailangan nila ng patuloy na supply ng polyunsaturated fatty acids (PUFAs), na isinasagawa sa pamamagitan ng apo-B-100 receptor, i.e. kinokontrol pumalit LDL na nagdadala ng mga PUFA bilang bahagi ng mga cholesterol ester.
Ang isang tampok ng mga cell na sumisipsip ng LDL ay ang pagkakaroon ng lysosomal acid hydrolases na sumisira sa mga cholesterol ester. Ang ibang mga selula ay walang mga enzyme na ito.
Ang isang paglalarawan ng kahalagahan ng transportasyon ng PUFA sa mga cell na ito ay ang pagsugpo sa cyclooxygenase enzyme ng salicylates, na bumubuo ng eicosanoids mula sa PUFA. Salicylates ay matagumpay na ginamit sa kardyolohiya upang sugpuin ang synthesis ng thromboxanes at bawasan ang trombosis, na may lagnat, bilang isang antipyretic sa pamamagitan ng pagrerelaks sa makinis na mga kalamnan ng mga sisidlan ng balat at pagtaas ng paglipat ng init. Gayunpaman, ang isa sa mga side effect ng parehong salicylates ay ang pagsugpo sa synthesis ng prostaglandin sa bato at pagbaba ng daloy ng dugo sa bato.
Gayundin, sa mga lamad ng lahat ng mga cell, tulad ng nabanggit sa itaas (tingnan ang "HDL metabolism"), ang mga PUFA ay maaaring pumasa bilang bahagi ng mga phospholipid mula sa HDL shell.
Metabolismo
1. Sa dugo, ang pangunahing LDL ay nakikipag-ugnayan sa HDL, na nagbibigay ng libreng kolesterol at tumatanggap ng esterified cholesterol. Bilang resulta, nag-iipon sila ng mga ester ng kolesterol, pinapataas ang hydrophobic core at "itulak" ang protina. apoB-100 sa ibabaw ng butil. Kaya, ang pangunahing LDL ay nagiging mature.
2. Lahat ng mga cell na gumagamit ng LDL ay may high-affinity na LDL-specific na receptor - receptor ng apoB-100. Humigit-kumulang 50% ng LDL ang nakikipag-ugnayan sa apoB-100 na mga receptor sa iba't ibang mga tisyu at humigit-kumulang sa parehong halaga ay hinihigop ng mga hepatocytes.
3. Kapag ang LDL ay nakikipag-ugnayan sa receptor, ang lipoprotein endocytosis at ang lysosomal breakdown nito sa mga bahagi nito - phospholipids, protina (at higit pa sa amino acids), glycerol, fatty acids, kolesterol at mga ester nito.
- HS nagiging mga hormone o kasama sa mga lamad,
- labis na kolesterol sa lamad ay tinanggal sa tulong ng HDL,
- Ang mga PUFA na dala ng mga ester ng kolesterol ay ginagamit para sa synthesis eicosanoids o phospholipids.
- kung imposibleng tanggalin ang CS na bahagi nito esterified na may oleic o linoleic acid enzyme acyl-SCoA:kolesterol acyltransferase(AHAT-reaksyon),
Synthesis ng cholesterol oleate na may partisipasyon
acyl-SKoA-cholesterol acyltransferases
bawat dami apoB-100 Ang mga receptor ay nakakaapekto sa mga hormone:
- Pinasisigla ng insulin, thyroid at sex hormones ang synthesis ng mga receptor na ito,
- binabawasan ng glucocorticoids ang kanilang bilang.