É moi importante comprender como se produce a síntese de colesterol no fígado. Se examinas este problema con detalle, de seguido quedará claro que relación ten o fígado con este composto orgánico. Pero primeiro debes recordar que a sustancia tamén ten un nome, que tamén se usa con frecuencia, é dicir, o colesterol.
Como xa se dixo anteriormente, esta sustancia é un composto orgánico e atópase en todos os organismos vivos. É parte integrante dos lípidos.
A maior concentración obsérvase en produtos de orixe animal. Pero nos produtos vexetais só hai unha pequena parte deste composto.
Tamén é importante notar que xunto cos alimentos só entra o 20 por cento da cantidade total de colesterol, o 80 por cento restante do corpo produce de forma independente. Por certo, de toda a sustancia sintetizada só, o 50% fórmase directamente no fígado. Isto sucede a nivel celular, o 30% restante prodúcese nos intestinos e na pel.
O corpo humano contén varios tipos deste compoñente. Ao mesmo tempo, cómpre sinalar que é o sistema hematopoietico o que está saturado con esta sustancia. O colesterol no sangue é unha parte de compostos complexos cunha proteína. Estes complexos chámanse lipoproteínas.
Os complexos poden ser de dous tipos:
- HDL: teñen unha densidade moi alta, chámaselles bos;
- LDL: teñen unha baixa densidade, estas substancias chámanse mal.
É o segundo tipo que supón perigo para os humanos. Despois de precipitarse, que consta de cristais da substancia, comezan a acumularse en forma de placas nas paredes dos vasos sanguíneos do sistema circulatorio, encargados do transporte de sangue. Como resultado, este proceso convértese na causa do desenvolvemento no corpo de tal patoloxía como a aterosclerose.
A progresión da aterosclerose leva ao desenvolvemento de moitas enfermidades graves.
Funcións básicas de conexión
Como se mencionou anteriormente, esta sustancia pode ser útil para os humanos, por suposto, só se estamos a falar de HDL.
En base a isto, queda claro que a afirmación de que o colesterol é absolutamente prexudicial para os humanos é un erro.
O colesterol é un compoñente bioloxicamente activo:
- participa na síntese de hormonas sexuais;
- asegura o funcionamento normal dos receptores da serotonina no cerebro;
- é o principal compoñente da bilis, así como a vitamina D, que é a responsable da absorción de graxas;
- impide o proceso de destrución das estruturas intracelulares baixo a influencia de radicais libres.
Pero xunto con propiedades positivas, a sustancia pode ter algún dano para a saúde humana. Por exemplo, o LDL pode provocar o desenvolvemento de enfermidades graves, contribuír principalmente ao desenvolvemento da aterosclerose.
No fígado, o biocomponente sintetízase baixo a influencia da redutase de HMG. Esta é a principal encima implicada na biosíntese. A inhibición da síntese ocorre baixo a influencia da retroalimentación negativa.
O proceso de síntese dunha sustancia no fígado ten unha relación inversa coa dose dun composto que entra no corpo humano cos alimentos.
Aínda máis sinxelo, descríbese deste xeito este proceso. O fígado regula de xeito independente os niveis de colesterol. Canto máis unha persoa consome alimentos que conteñan este compoñente, menos substancia se produce nas células do órgano e se temos en conta que as graxas se consumen xunto cos produtos que o conteñen, este proceso regulador é moi importante.
Características da síntese da materia
Os adultos saudables normais sintetizan HDL a unha velocidade de aproximadamente 1 g / día e consumen aproximadamente 0,3 g / día.
Un nivel relativamente constante de colesterol no sangue ten tal valor - 150-200 mg / dl. Mantido principalmente controlando o nivel de síntese de denovo.
É importante notar que a síntese de HDL e LDL de orixe endóxena está parcialmente regulada pola dieta.
O colesterol, tanto dos alimentos coma no sintetizado no fígado, úsase na formación de membranas, na síntese de hormonas esteroides e ácidos biliares. A maior proporción da sustancia úsase na síntese de ácidos biliares.
A inxestión de HDL e LDL por células mantense a un nivel constante mediante tres mecanismos diferentes:
- Regulación da actividade HMGR
- Regulación do exceso de colesterol libre intracelular a través da actividade de O-aciltransferase esterol, SOAT1 e SOAT2 con SOAT2, que é o compoñente activo predominante no fígado. A designación inicial para estes encimas foi ACAT para acil-CoA: colesterol aciltransferase. Os encimas ACAT, ACAT1 e ACAT2 son acetil CoA acetiltransferases 1 e 2.
- Ao controlar os niveis de colesterol no plasma mediante a captación de receptores mediada por LDL e o transporte inverso mediado por HDL.
A regulación da actividade HMGR é o medio principal para controlar o nivel de biosíntese de LDL e HDL.
O encima está controlado por catro mecanismos diferentes:
- inhibición do feedback;
- control da expresión xénica;
- taxa de degradación de encimas;
- fosforilación-desfosforilación.
Os tres primeiros mecanismos de control actúan directamente sobre a propia sustancia. O colesterol actúa como un inhibidor da retroalimentación con HMGR preexistente e tamén provoca unha rápida degradación do encima. Este último é o resultado da polubiquitilación de HMGR e a súa degradación no proteosoma. Esta habilidade é consecuencia do dominio sensible aos esterol de SSD HMGR.
Ademais, cando o colesterol é excesivo, a cantidade de ARNm para HMGR diminúe como resultado da diminución da expresión xénica.
Enzimas implicadas na síntese
Se o compoñente exóxeno está regulado mediante modificación covalente, este proceso levarase a cabo como resultado da fosforilación e da desfosforilación.
O encima é máis activo en forma non modificada. A fosforilación do encima reduce a súa actividade.
O HMGR está fosforilado pola proteína quinase activada por AMP, AMPK. A propia AMPK está activada por fosforilación.
A fosforilación AMPK está catalizada por polo menos dous encimas, a saber:
- A quinase principal responsable da activación de AMPK é LKB1 (cinasa hepática B1). O LKB1 identificouse por primeira vez como un xene en humanos que levaban unha mutación autosómica dominante na síndrome de Putz-Jegers, PJS. O LKB1 tamén se atopa mutante no adenocarcinoma pulmonar.
- A segunda enzima fosforilante AMPK é a proteína quinase quinase beta dependente da calodulina (CaMKKβ). O CaMKKβ induce a fosforilación AMPK en resposta a un aumento da Ca2 + intracelular como resultado da contracción muscular.
A regulación de HMGR por modificación covalente permite producir HDL. O HMGR é máis activo no estado desfosforilado. A fosforilación (Ser872) está catalizada pola enzima proteína quinase (AMPK) activada por AMP, a actividade da cal tamén está regulada pola fosforilación.
A fosforilación de AMPK pode producirse debido a polo menos dous encimas:
- LKB1;
- CaMKKβ.
A desfosforilación de HMGR, volvéndoa a un estado máis activo, realízase mediante a actividade das fosfatases proteicas da familia 2A. Esta secuencia permítelle controlar a produción de HDL.
Que afecta ao tipo de colesterol?
PP2A funcional existe en dúas isoformas catalíticas diferentes codificadas por dous xenes identificados como PPP2CA e PPP2CB. As dúas isoformas principais de PP2A son o encima núcleo heterodimérico e o holoenzima heterotrimérica.
O encima principal PP2A está composto por un sustrato de andamiaxe (chamado orixinalmente subunidade A) e unha subunidade catalítica (subunidade C). A subunidade α catalítica está codificada polo xene PPP2CA, e a subunidade β catalítica está codificada polo xene PPP2CB.
A subestrutura do andamio α está codificada polo xene PPP2R1A e a subunidade β polo xene PPP2R1B. O encima principal, PP2A, interactúa cunha subunidade reguladora variable para ensamblarse nun holoenzima.
As subunidades de control PP2A inclúen catro familias (chamadas orixinalmente subunidades B), cada unha delas formada por varias isoformas codificadas por xenes diferentes.
Actualmente, hai 15 xenes diferentes para a subunidade reguladora de PP2A B. A función principal das subunidades reguladoras da PP2A é orientar as proteínas do substrato fosforiladas á actividade da fosfatase das subunidades catalíticas de PP2A.
PPP2R é unha das 15 subunidades reguladoras diferentes de PP2A. Hormonas como o glucagón e a adrenalina afectan negativamente á biosíntese do colesterol aumentando a actividade de subunidades reguladoras específicas dos encimas da familia PP2A.
A fosforilación mediada por PKA da subunidade reguladora de PP2A (PPP2R) leva á liberación de PP2A de HMGR, evitando a súa defosforilación. Contrarrestando os efectos da glucagón e da adrenalina, a insulina estimula a eliminación de fosfatos e aumenta así a actividade do HMGR.
A regulación adicional do HMGR prodúcese mediante a inhibición da retroalimentación con colesterol, así como a regulación da súa síntese aumentando o nivel de colesterol intracelular e de esterol.
Este último fenómeno está asociado ao factor de transcrición SREBP.
Como é o proceso no corpo humano?
A actividade do HMGR monitorízase adicionalmente mediante unha sinalización con AMP. Un aumento da cAMP leva á activación da proteína quinasa dependente do cAMP, PKA. No contexto da regulación HMGR, o PKA fosforila a subunidade reguladora, o que leva a un aumento da liberación de PP2A de HMGR. Isto impide que PP2A elimine os fosfatos do HMGR, evitando a súa reactivación.
Unha gran familia de subunidades proteicas reguladoras da fosfatase regula e / ou inhibe a actividade de numerosas fosfatases, incluídos os membros das familias PP1, PP2A e PP2C. Ademais das fosfatases PP2A que eliminan os fosfatos de AMPK e HMGR, as fosfatases da proteína fosfatase da familia 2C (PP2C) tamén eliminan os fosfatos de AMPK.
Cando estas subunidades reguladoras do fosforilato PKA, a actividade dos fosfatatos unidos diminúe, obtendo o resultado de AMPK no estado fosforilado e activo, e HMGR en estado fosforilado e inactivo. A medida que se elimina o estímulo, o que conduce a un aumento da produción de cAMP, o nivel de fosforilación diminúe e o nivel de desfosforilación aumenta. O resultado final é un regreso a un maior nivel de actividade de HMGR. Por outra banda, a insulina conduce a unha diminución do cAMP, que á súa vez activa a síntese. O resultado final é un regreso a un maior nivel de actividade de HMGR.
Por outra banda, a insulina leva a unha diminución do cAMP que, á súa vez, activa a síntese de colesterol. O resultado final é un regreso a un maior nivel de actividade de HMGR. A insulina leva a unha diminución do cAMP, que á súa vez pode usarse para mellorar o proceso de síntese.
A capacidade de estimular a insulina e inhibir o glucagón, a actividade do HMGR é consistente coa influencia destas hormonas noutros procesos metabólicos. A función principal destas dúas hormonas é controlar a accesibilidade e transportar enerxía a todas as células.
O control a longo prazo da actividade de HMGR realízase principalmente controlando a síntese e degradación do encima. Cando os niveis de colesterol son altos, o nivel de expresión xénica de HMGR diminúe e, pola contra, os niveis máis baixos activan a expresión xénica.
A información sobre o colesterol inclúese no vídeo neste artigo.
