Андрей Смирнов
Время чтения: ~26 мин.
Просмотров: 6

Как происходит синтез холестерина в печени?

Содержание

Сложные биохимические процессы в организме четко отрегулированы. Печень и холестерин связаны двойными метаболическими путями. Вещество продуцируется печеночными клетками и проходит несколько этапов преобразования в гепатоцитах. Холестериновые соединения в большом количестве поступают в организм с пищей, печеночная ткань играет важную роль в их метаболизме. За сутки орган вырабатывает около 200 мг молекул холестерина.

Общие принципы

Холестерин по химической природе является спиртом, способным соединяться с жирными кислотами. Он присутствует в клетках всех организмов. Выработка холестерина в печени происходит путем нескольких сложных химических цепных реакций. У человека компоненты этих физиологических цепочек отличаются от таковых у других биологических видов. Синтезированный холестерин соединяется с желчными кислотами во внутрипеченочных протоках. Образовавшаяся масса поступает в общий канал. Здесь к ней добавляется желчь из желчного пузыря. Объединившись, они поступают через большой дуоденальный Фатеров сосочек в двенадцатиперстную кишку. Здесь холестериновый продукт в составе желчи помогает переваривать пищу.

Вернуться к оглавлению

Как синтезируется холестериновая молекула?

Синтез происходит в следствии сложных химических реакций.

Лимитируют ее выработку ферменты ГМГ-КоА-редуктазы. На снижение концентрации этого вещества направлены медикаментозные препараты, целью которых является снижение уровня холестерина в крови. Синтез холестериновых молекул происходит в несколько этапов:

  1. Поступление в печень из крови ацетата уксуса и других компонентов, необходимых для дальнейшего синтеза.
  2. Получение мевалоната. Образуется прозрачный, легко растворимый в воде кристалл. Печеночные клетки производят его из солей и эфиров уксусной кислоты.
  3. Синтез изопентенилпирофосфата. Молекулы возникают при помощи фосфориляции.
  4. Образование сквалена. Молекулы изопентенилпирофосфата объединяются по 6 штук. Вещество напоминает по химическому строению пигмент каротин и содержит 30 углеродных остатков.
  5. Образование ланостерина. Продуцируется путем поэтапного удаления воды из сквалена. Является промежуточным продуктом холестеринового синтеза.
  6. Синтез молекул холестерина. Получается из ланостеринового остатка под воздействием ферментов и энергии.
  7. Присоединение холестериновых молекул к желчным кислотам. Образуется желчь, которая поступает в двенадцатиперстную кишку для переваривания пищи.

Вернуться к оглавлению

Распространение по организму

Из печени холестерин поступает во внутрипеченочные протоки. Там он объединяется с желчными кислотами, активирующими его. Поступая во внепеченочные протоки, образовавшиеся соединения добавляются к желчи, запасаемой в желчном пузыре. Масса через сосочек ДПК вытекает в кишечник для участия в переваривании пищи. Неиспользованный на нужды ЖКТ холестерин поступает в кровь. Происходит это с помощью липопротеинов. Холестериновые соединения транспортируются ко всем органам и системам. Поступившие с пищей, они всасываются кишечником, попадая в лимфатические сосуды, а оттуда в вены. Здесь холестериновые соединения расщепляются при помощи гидролиза до жирных кислот, транспортируемых к мышцам и жировой ткани.

Вернуться к оглавлению

Как он используется?

Холестерин приносит организму не только вред, но и пользу.

Холестериновые молекулы в составе желчи принимают участие в переваривании компонентов пищи. Но это не единственная их функция. Холестерин укрепляет клеточную мембрану за счет двойного слоя фосфолипидов. Он укрепляет стенки клетки, делая ее более жесткой. Холестерин необходим для синтеза жирорастворимого витамина холекальциферола. Он также участвует в продукции глюкокортикостероидов надпочечниками и стероидных половых гормонов гонадными железами человека. Холестериновые молекулы укрепляют стенку эритроцитов, защищая их от гемолитических ядов. Они выполняют роль транспортера для более мелких химических структур. Холестерин включается в состав молекулы липопротеидов разной степени плотности. Последние играют важную роль в атерогенезе. Плохой холестерин — это липопротеины низкой (ЛПНП) и очень низкой плотности (ЛПОНП). Если их много, есть риск возникновения в сосудах атеросклеротической бляшки.

Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) противодействуют другим фракциям. Их высокая концентрация в крови оказывает профилактическое влияние на атеросклеротические изменения.

Вернуться к оглавлению

Как выводится холестериновая молекула?

Если человек употребляет много жирной пищи, сигнал об этом поступает в клетки, где вырабатывается холестерин. По принципу обратной связи продукция его тормозится. Если экзогенного (поступившего извне) или эндогенного (выработанного организмом) холестерина слишком много, возникает потребность в его утилизации. Для этого существует взаимосвязь между холестериновыми молекулами и комплексами хиломикронов, которые выносят лишний компонент из организма. Его выведение ускоряют регулярная физическая активность, отказ от вредных привычек, правильное питание с высоким содержанием необходимых витаминов и микроэлементов. Огромная роль в этих процессах принадлежит кишечной микрофлоре. Полезные бактерии расщепляют холестериновые молекулы до более простых компонентов, которые проще выводить из организма. Из медикаментозных средств стимулируют выведение статины и витамин никотинамид.

Содержание материала

Человеческое тело является сложным и неповторимым механизмом, что иногда удивляет своими функциями. Биохимические процессы порой столь необычные, что иногда невозможно и представить. Печень является ответственной за многие процессы в организме, одной из которых является синтез холестерола, от которого зависит выработка половых гормонов, витамина D, перенос неких соединений. Каким образом это работает? Как образуется холестерин? Как появляется и откуда берется холестерол, как он синтезируется, и чем оборачивается его сбой в организме? Как осуществляется выработка холестерола в печени?

pechen1.jpg Выработка вещества

Образование холестерола в организме обусловлено тем, что он попадает туда из продуктов питания. Источники холестерола – жирные сорта мяса, яйца, майонез. Подробнее о том, в каких продуктах больше всего холестерина, вы можете почитать в статье «Содержание холестерола в продуктах питания». Производство холестерола в печени также является его источником.

Откуда берется холестерин? Большое количество каждодневно употребляемых людьми продуктов питания богато на холестерол, например, мясные изделия, яйцо, масло, наполовину готовые продовольствия и пища быстрого приготовления. Во всем этом содержится холестерин. При их избытке в рационе возникает угроза развития атеросклероза. Может показаться, что данные продукты могут полностью восполнить потребность организма, однако для чего тогда необходим собственно синтезируемый ЛПНП? В чем важность холестерина, вырабатываемого печенью?

Это предупреждает образование отложений холестерола. Артерии забиваются вредными веществами, содержащимися в продуктах питания, чтобы этого не произошло, в печени вырабатываются такие вещества, которые выводят плохой холестерин из организма.

pechen3.jpg Биосинтез холестерола

Синтез холестерола в печени приходится весьма увлекательным и несложным процессом. Данный процесс локализован в клетках печени (гепатоциты), какие оснащены развитыми клеточными органеллами, что ответственны за производство жировых и углеводных соединений, и их преобразования.

Читайте так же:  Повышенный холестерин в крови

Выработка холестерина и данных веществ осуществляется следующими этапами:

  • мевалоната;
  • изопентенилпирофосфата;
  • сквалена;
  • ланостерина;
  • холестерола.

Синтез мевалоната

При выработке мевалоната необходимо большое кол-во глюкозы, что находится в сладкой пище. Для расщепления любой молекулы сахарозы нужно до двух молекул ацетил-КоА. Затем реагирует ацетоацетилтрансфераза, что трансформирует крайнее вещество в ацетоил-КоА. После данных реакций в конце получается мевалонат.

Изопентенилпирофосфат

В случае необходимого кол-ва мевалоната в ретикулуме клеток печени, начинается выработка изопентилпирофосфата. При фосфолировке мевалоната, он передает свой фосфат некоторые молекулы атф, что приходится стандартным энергическим хранилищем.

Сквален

Синтез сквалена происходит через конденсацию воды. В данном случае энергию для этого она берет с НАДН, что является альтернативным источником.

Ланостерин

Для образования холестерола, печени необходимо синтезировать ланостерин. Это происходит путем удаления воды, в таком случае форма молекулы становится циклической. Источником энергии становится НАДФН.

Холестерин

Трансформации ланостерина в холестерол выполняется в мембранах эндоплазматического ретикулума гепатоцита. В молекуле первого соединения образовывается двойная связь. Данная реакция потребляет много энергии используя НАДФН как донора.  После влияния различных ферментов-трансформаторов над ланостерином, появляется холестерол.

Как организм использует вещество

Вырабатываемый холестерол нужен для многих функций организма, например для:

  • выработки половых гормонов;
  • синтеза вит. D;
  • переноса Q10.

Как появляются гормоны

К стероидам относят: кортикостероиды, глюкокортикоиды, минералкортикоиды, активные в-ва, половые гормоны. Они синтезируются в надпочечниках, а холестерол оказывается там благодаря циркуляции крови по кровеносным сосудам.

pechen5.jpg Синтез витамина Д

Так как клетки кожи содержат достаточное кол-во холестерола, то под влиянием УФ-излучением синтезируется вит. Д, что регулирует всасывание Ca в организме. Липопротеины низкой плотности переносятся из печени прямо в эпидермис, однако малая часть таки вырабатывается там самостоятельно.

Транспорт Q10

Важной функцией холестерола является также перенос Q10. Данное соединение ответственно по защите мембраны от негативного влияния ферментов. Большое кол-во данного соединения вырабатывается в некоторых структурах, и лишь потом попадает в кровоток. Он не имеет возможность самостоятельно проникать в остальные клетки, так что для этой цели ему нужен переносчик. Именно с этой задачей успешно справляется холестерол.

Читайте так же:  Чем опасен холестерин?

Нарушение обмена

Какие же последствия отклонений в появлении холестерола? Это зависит напрямую от того, в какую сторону изменился обмен.

Недостаток холестерина

Гипергликемия, сбой в функционировании щитовидной железы, сердечная недостаточность либо наследственность способна привести к уменьшению выработки ЛПНП. Это может привести к серьезным недомоганиям:

  • дефициту половых и стероидных гормонов;
  • из-за плохого усвоения Ca появляется рахит у детей;
  • раннему старению и гибели клеток из-за дефицита Q10;
  • сниженному иммунитету;
  • болям в мышцах и сердце.

Это можно избежать соблюдая правильное питание, состоящее с продуктов с преимущественно хорошим холестеролом (яйцо, обезжиренное мясо, молочные продукты, рыба и растительное масло), и при терапии болезней, что вызывают сбой синтеза ЛПНП в печени.

Избыток холестерина

Избыточное кол-во холестерола приводит к серьезным недомоганиям и даже к летальному исходу. Причинами этому является:

  • заболевания печени;
  • ожирение;
  • нарушения метаболизма.

Когда холестерол накопляется, то появляются бляшки, что налипают на внутренние стенки сосудов, синтезируется много желчи, что не утилизируется своевременно и образует там камни. Сердце и нервная система также под угрозой, а без лечения может появится инфаркт или инсульт.

Выработка холестерола, образующегося в печени, является весьма сложным и энергозатратным процессом, что каждый день происходит в клетках печени. Организм может вырабатывать самостоятельно ЛПВП, для предупреждения налипания холестероловых бляшек. В этом случае они не смогут образоваться. В случае сбоя этого синтеза, развивается атеросклероз, образуются бляшки в артериях.

Холестерол ответственен за многие процессы в организме: синтез гормонов, витаминов, переноса веществ, синтеза желчных к-т. Сбой в синтезе холестерола представляет опасность для человека, ведь любое отклонение вызывает дефицит витаминов, сбой гормонального фона и не усвоение жиров, а при его избытке — бляшки на стенках сосудов или камни в желчном пузыре.

</span>

[dwqa-list-questions]

Поскольку вещество принадлежит к классу спиртов, единственно правомочным является термин «холестерол», название же «холестерин» (буквально «твёрдая желчь» ввиду его первоначального выделения из желчных камней) закрепилось за соединением в силу традиции – впервые полученное в 1769 году французским химиком Пулетье де ля Саль, оно проявляло явные свойства жиров, к коим и было первоначально причислено.

Ввиду некоторых добросовестных заблуждений учёных, холестерин был на долгие годы объявлен для здоровья организма «врагом №1», что вызвало настоящий переворот в пищевой промышленности, фармакологии и методах лечения – одновременно с обезжиренными продуктами в мир явилась новые препараты и методики, способные существенно снизить концентрацию соединения в крови, а вместе со всем этим – и аппараты контроля за «вредителем», чтобы его можно было всегда держать в узде.

Поскольку лучшим способом проверить вредоносность того или иного фактора является метод его изъятия из обращения, это и было проделано – в итоге весь мир теперь пожинает катастрофические плоды «обезжиривающей диеты», а учёные вынуждены оправдываться и обещать всё исправить. Но сделать это можно, лишь разобравшись в происхождении и истинной роли вещества в организме.

Основные функции холестерина

Помимо того, что он является непременным компонентом (стабилизатором текучести) цитоплазматической мембраны, обеспечивая жёсткость её двойного слоя за счёт более компактного размещения фосфолипидных молекул, холестерин проявляет себя как фактор-регулятор проницаемости клеточных стенок, препятствуя гемолизу крови (воздействию гемолитических ядов на мембраны эритроцитов).

Еще он служит исходной субстанцией для производства соединений стероидной группы:

  • гормонов-кортикостероидов;
  • половых гормонов;
  • желчных кислот;
  • витаминов D-группы (эргокальциферорола и холекальциферола).

Учитывая важность для организма каждого из этой группы веществ, становится понятен вред бесхолестериновой диеты либо искусственного снижения уровня этого вещества в крови.

Ввиду нерастворимости в воде эта субстанция может быть транспортирована кровью лишь в связке с белками-транспортёрами (аполипопротеинами), при соединении с которыми образуются липопротеиновые комплексы.

По причине существования целого ряда различных аполипопротеинов (с различием молекулярной массы, степенью их тропности к холестерину, а также ввиду способности образованного комплекса к растворению в крови, и наличия обратных свойств – к выпадению холестериновых кристаллов с образованием атеросклеротической бляшки) выделяют категории липопротеинов:

  • высокой плотности (ЛПВП, или высокомолекулярные, или HDL-липопротеины);
  • низкой плотности (ЛПНП, или низкомолекулярные, или LDL-липопротеины);
  • очень низкой плотности (ЛПОНП, крайне низкомолекулярные, или VLDL- категория липопротеинов);
  • хиломикроны.

К тканям периферии холестерин поступает связанным с хиломикронами, ЛПНП либо ЛПОНП, в печень (с последующими удалением из организма) – путём транспортировки аполипопротеинами категории ЛПВП.

Особенности синтеза

Для того чтобы из холестерина образовались либо атеросклеротические бляшки (становящиеся одновременно и «заплатками» на повреждённой стенке артерии, и внутренними «распорками» в той зоне, где без них атрофия мышечного слоя должна бы привести к её окклюзии – спадению участка), либо гормоны, либо иная продукция, он в организме должен сначала синтезироваться в одном из трёх мест:

  • коже;
  • кишечнике;
  • печени.

Поскольку клетки печени (их цитозоль и гладкий эндоплазматический ретикулюм) являются главными поставщиками соединения (в 50% и свыше того), следует рассмотреть синтез вещества именно с позиции совершающихся в ней реакций.

Синтез холестерина происходит в 5 этапов – с последовательным образованием:

  • мевалоната;
  • изопентенилпирофосфата;
  • сквалена;
  • ланостерина;
  • собственно холестерина.

Цепочка превращений была бы невозможной без участия ферментов, катализирующих каждую из стадий процесса.

Видео о синтезе холестерина:

Ферменты, принимающие участие в образовании вещества

На первом этапе (состоящем из трёх операций), ацетил-CoA-ацетилтрасферазой (тиолазой) первоначально инициируется создание ацетоацетил-CoA (здесь и далее CoA – коэнзим А) путём слияния 2 молекул ацетил-CoA. Далее при участии ГМГ-CoA-синтазы (гидроксиметил-глутарил-CoA-синтазы) становится возможным синтез из ацетоацетила-CoA и ещё одной молекулы ацетил-CoA ꞵ-гидрокси-ꞵ-метилглутарил-CoA.

При восстановлении ГМГ (ꞵ-гидрокси-ꞵ-метил-глутарил-CoA) путём отщепления фрагмента HS-CoA с участием НАДФ-зависимой гидроксиметил-глутарил-CoA-редуктазы (ГМГ-CoA-редуктазы) образуется первый промежуточный продукт – предшественник холестерина (мевалонат).

На этапе синтеза изопентинилпирофосфата осуществляются четыре операции. На 1 и 2 мевалонат при посредстве мевалонаткиназы (а затем фосфомевалонаткиназы) путём дважды повторяющегося фосфорилирования превращается в 5-фосфомевалонат, а далее в 5-пирофосфомевалонат, на 3 стадии (фосфорилировании по 3-му углеродному атому) становящемуся 3-фосфо-5-пирофосфомевалонатом (при участии фермента киназы).

Последняя операция – это декарбоксилирование и дефосфорилирование с образованием изопентинилпирофосфата (инициированное участием фермента пирофосфомевалонат-декарбоксилазы).

При синтезе сквалена происходит первоначальная изомеризация изопентенилпирофосфата в диметилаллилпирофосфат (под влиянием изопентилфосфатизомеразы), затем изопентенилпирофосфат конденсируется с диметилаллилпирофосфатом (образуется электронная связь между C5 первой и C5 второй субстанций) с образованием геранилпирофосфата (и отщеплением пирофосфатной молекулы).

На следующей стадии образуется связь между C5 изопентенилпирофосфата и C10 геранилпирофосфата – в результате конденсации первого со вторым происходит образование фарнезилпирофосфата и отщеплением следующей молекулы пирофосфата от C15.

Завершается данный этап конденсацией двух фарнезилпирофосфатных молекул в зоне C15— C15 (по принципу «головой-к-голове») с отщеплением сразу 2 молекул пирофосфата. Для конденсации обеих молекул используются области пирофосфатных групп, одна из которых сразу отщепляется, что приводит к возникновению прескваленпирофосфата. При восстановлении НАДФН (с отщеплением второго пирофосфата) эта промежуточная субстанция (под влиянием сквален-синтазы) обращается в скавален.

В синтезе ланостерина присутствуют 2 операции: первая завершается образованием эпоксида сквалена (под действием скваленэпоксидазы), вторая – циклизацией эпоксида сквалена в конечный продукт этапа – ланостерин. Перемещением метильной группы от C14 на C13, а от C8 на C14 ведает оксидосквален-ланостерин-циклаза.

Последний этап синтеза включает в себя последовательность из 5 операций. В результате окисления C14 -метильной группы ланостерина возникает соединение, именуемое 14-десметилланостерином. После удаления ещё двух метильных групп (на C4) вещество становится зимостеролом, а в результате перемещения двойной связи C89 в позицию C87 происходит образование δ-7,24- холестадиенола (под действием изомеразы).

После перемещения двойной связи С7=C8 в позицию С56 (с образованием десмостерола) и восстановлением двойной связи в боковой цепи образуется конечное вещество – холестерин (вернее, холестерол). «Руководит» финальной стадией синтеза холестерина фермент δ-24-редуктаза.

Что влияет на тип холестерина?

Учитывая малую растворимость низкомолекулярных липопротеидов (ЛПНП), их склонность к выпадению в осадок холестериновых кристаллов (с образованием в артериях бляшек атеросклероза, повышающих вероятность сердечных и сосудистых осложнений), липопротеиды данной категории часто называют «вредным холестерином», в то время как липопротеиды с высоким молекулярным весом (ЛПВП) с противоположными свойствами (без риска атерогенности) принято именовать холестерином «полезным».

Принимая во внимание относительность этого суждения (в организме не может быть как чего-либо безусловно полезного, так и исключительно вредного), тем не менее в настоящий момент для лиц с высокой склонностью к сосудистой патологии предлагаются меры контроля и снижения уровня ЛПНП до оптимальных показателей.

При цифре свыше 4,138 ммоль/л рекомендован подбор диеты для снижения их уровня до 3,362 (либо менее того), уровень свыше 4,914 служит показанием для назначения терапии по искусственному их снижению приёмом лекарственных препаратов.

К повышению в крови фракции «вредного холестерина» приводят факторы:

  • низкой активности тела (гиподинамии);
  • переедания (пищевой зависимости), а также его последствий – избытка массы либо ожирения;
  • несбалансированности диеты – с преобладанием трансжиров, легкоусвояемых углеводов (сладостей, сдобы) в ущерб содержанию пектиновых веществ, клетчатки, витаминов, микроэлементов, жирных кислот полиненасыщенного состава;
  • наличия привычных бытовых интоксикаций (курения, употребления спирта в виде различных напитков, злоупотребления лекарственными средствами).

Не менее мощное влияние оказывает наличие хронической соматической патологии:

  • желчнокаменной болезни;
  • эндокринных расстройств с гиперпродукцией гормонов коры надпочечников, дефицитом тиреоидных либо половых гормонов, либо сахарного диабета;
  • почечной и печёночной недостаточности с расстройствами отдельных этапов синтеза «полезных» липопротеидов, происходящего в данных органах;
  • наследственно обусловленных дислипопротеинемий.

Состояние холестеринового обмена напрямую зависит от состояния микрофлоры кишечника, способствующей (либо препятствующей) всасыванию пищевых жиров, а также участвующей в синтезе, трансформации, либо разрушении стеролов экзогенного или эндогенного происхождения.

И наоборот, к снижению показателя «вредного» холестерина приводят:

  • занятия физкультурой, играми, танцами;
  • ведение здоровой жизни без курения и алкоголя;
  • правильная пища без избытка легкоусвояемых углеводов, с малым содержанием животных жиров насыщенного состава – но с достаточным содержанием клетчатки, жирных кислот полиненасыщенного состава, липотропных факторов (лецитина, метионина, холина), микроэлементов, витаминов.

Видео от эксперта:

Как происходит процесс в организме?

С потребляемой пищей в организм поступают лишь около 20% холестерина – остальные 80% он вырабатывает сам, помимо печени процесс синтеза производится гладким эндоплазматическим ретикулюмом клеток:

  • кишечника;
  • надпочечных желёз;
  • почек;
  • половых желёз.

Помимо описанного выше классического механизма создания молекулы холестерола, возможно её построение и иным, не мевалонатным методом. Так, одним из вариантов является образование вещества из глюкозы (происходящее при посредстве других ферментов и при других условиях существования организма).

В организме человека происходит ежеминутно много биохимических реакций и обменных процессов. Метаболизм не останавливается ни на секунду.

Многие биохимические процессы возглавляют клетки печени, и несут за них ответственность. Основная функция клеток печени это синтез холестерола.

От данного процесса зависит выработка стероидного типа половых гормонов, преобразование солнечной энергии в витамин Д, и транспортировка питания во все клетки организма при помощи холестериновых молекул.

Содержание

В чем суть процесса выработки молекул холестерина?

Многие продукты питания наполняют организм холестерином это продукты животного происхождения, а также транс-жиры, которые находятся в большом количестве в полуфабрикатах промышленного производства, а также в продуктах быстрого питания (фаст-фудах).

Если употреблять такие продукты безмерно, тогда концентрация в составе крови молекул холестерина станет высокой и придётся прибегать к медикаментозному решению гиперхолестеринемии.

Холестерин, который попадает в организм с продуктами питания, имеет низкую молекулярную плотность, что и привод к оседанию такого холестерина на внутренних оболочках сосудов, что провоцирует развитие холестериновой бляшки и патологии атеросклероз.

Повышение индекса холестерина в составе крови происходит не только по причине попадания его извне, но и от нарушения в процессе синтезирования молекул липопротеидов клетками печени.

Синтез холестерина

Синтез холестерола в печени

Синтез холестерола в составе организма составляет приблизительно 0,50 -0,80 грамм в сутки.

Распределяется синтез молекул холестерина в организме:

  • 50,0% вырабатывается клетками печени,
  • 15,0% 20,0% отделами тонкого кишечника,
  • 10,0% синтезируется корой надпочечников и клетками кожных покровов.

Все клетки в человеческом организме имеют способность к синтезу липопротеидов.

С продуктами питания поступает в организм молекулы холестерина до 20,0% от всего общего объема приблизительно 0,40 грамм в сутки.

Выводится за пределы организма липопротеиды при помощи жёлчной кислоты, и в сутки утилизация молекул холестерола жёлчью не больше, чем 1,0 грамм.

Биосинтез липопротеидов в составе организма

Биосинтез молекул липидов происходит в эндоплазматическом отделе ретикулуме. Основой для всех атомов молекул углерода является вещество ацетил-SКоА, которое поступает в эндоплазму из митохондрий в молекулах цитрата.

При биосинтезе молекул липопротеидов принимают участие 18 молекул АТФ, а также участниками синтеза становятся 13 молекул НАДФН.

Процесс образования холестерина проходит не менее 30 этапов и реакций в организме.

Поэтапный синтез липопротеидов можно распределить по группам:

вставить активная подсказка уровень сахара

  • Синтез мевалоновой кислоты происходит в процессе кетогенеза первых двух реакций, а после третьего этапа идёт реакция 3-гидрокси-3-метилглутарил-SКоА с молекулой ГМГ-SКоА-редуктазы. От этой реакции и происходит синтезирование мевалонат. Для этой реакции необходимо достаточного количества глюкозы в составе крови. Восполнить ее можно при помощи сладких продуктов и злаковых культур,
  • Синтез изопентенилдифосфата происходит после присоединения фосфата к молекулам мевалоновой кислоты и их дегидрации,
  • Синтез фарнезилдифосфат происходит после соединения трёх молекул изопентенилдифосфата,
  • Синтезирование сквалена это связывание 2-х молекул фарнезилдифосфата,
  • Происходит реакция перехода сквалена в молекулу ланостерола,
  • После удаления ненужных метильных групп и происходит преобразование холестерола.

Регуляция активности гидроксиметилглутарил-S-КоА-редуктазы

Использование холестерина организмом

Синтезируемый в клетках печени холестерин, необходим организму для различных жизненно важных процессов:

  • Находясь в каждой мембране клеток, молекулы холестерина укрепляют их и делают эластичными,
  • При помощи липопротеинов, сосудистые оболочки увеличивают свою проницаемость, что защищает их от внешнего воздействия,
  • Без помощи липопротеидов надпочечники не производят выработку стероидного типа половых гормонов,
  • При помощи липидов происходит продуцирование желчной кислоты и предотвращает желчный пузырь от камнеобразования в нем,
  • Липопротеиды связывают между собой клетки нейронов в спинном и в головном мозге,
  • При помощи липопротеидов происходит укрепление оболочки нервных волокон,
  • С помощью холестерола происходит выработка витамина Д, что помогает усваиваться кальцию и предотвращает разрушение костных тканей.

Холестерол помогает производить надпочечниками синтез таких групп гормонов:

  • Группа кортикостероидов,
  • Группа гормонов глюкокортикоидов,
  • Группа минералокортикоидов.

Холестерол помогает производить надпочечниками синтез групп гормонов

Данные гормоны обеспечивают процессы гормонального регулирования репродуктивных органов человека.

Молекулы холестерина после синтеза в клетках печени попадают в эндокринный орган надпочечники и способствуют выработке гормонов и поддержанию баланса в гормональной сфере.

Метаболизм молекул витамина Д в организме

Выработка молекул витамина Д происходит от солнечного света, который проникает в холестерин, находящийся под кожей. В этот момент и происходит синтез витамина Д, который очень важен для усваивания организмом минералов кальция.

Все виды липопротеидов, после синтеза транспортируются по организму системой кровотока.

Витамин Д может преобразовываться только липопротеидами высокой молекулярной плотности, а низкомолекулярные липиды становятся причиной развития патологии атеросклероз, потому что имеют свойства оседать на внутренних оболочках артерий в виде холестериновых бляшек, которые разрастаясь и провоцируют данную патологию.

Иногда холестериновые бляшки можно наблюдать у человека под кожными покровами на кистях рук.

Метаболизм витамина Д

Нарушения в процессе синтеза липопротеидов

Во многих обменных процессах в организме может произойти сбой и нарушение. Такие нарушения могут произойти и в липидном обмене. Причин достаточно много и они имеют экзогенную и эндогенную этиологию.

К эндогенным причинам нарушения синтеза липопротеидов относятся:

  • Возраст человека. После 40 лет в организме человека происходит затухание выработки половых гормонов и нарушается гормональный фон, а также к 45 50 годам происходит замедление всех обменных процессов, что может внести разлад и в липидный обмен,
  • Половой признак мужчины больше подвержены накапливанию холестерина, чем женщины. Женщины до климактерического периода и менопаузы, защищены выработкой половых гормонов, от накопления липопротеинов,
  • Генетическая наследственная предрасположенность. Развитие семейной гиперхолестеремии.

К экзогенным причинам липидного сбоя относятся факторы, что зависят от стиля жизни больного, а также сопутствующие патологии, способствующие нарушению в синтезе молекул холестерина:

  • Никотиновая зависимость,
  • Хроническая алкогольная зависимость,
  • Неправильное питание может привести к повышенному содержанию в организме холестерина и накопления его не только в составе крови,
  • Малоподвижный образ жизни становится причиной замедленных обменных процессов и синтеза липопротеидов,
  • Гипертоническая болезнь высокое давление в системе кровотока дает предпосылки тому, чтобы сосудистые оболочки пропитывались липидными жирами, которые впоследствии формируют холестериновую бляшку,
  • Заболевание дислипидемия это нарушение в липидном обмене. При патологии происходит дисбаланс между липопротеидами ВП, липидами НП, а также уровень содержания в составе крови триглицеридов,
  • Патология ожирение,
  • Сахарный диабет. При гипергликемии нарушается метаболизм и обмен липидами.

Патология ожирение

Дефицит в организме молекул полезного холестерола

Существуют патологии, которые снижают концентрацию высокомолекулярного холестерина в составе крови по причине снижения синтеза молекул ЛПВП.

Это может привести к патологиям в щитовидной железе, может значительно повлиять на уровень сахара в составе крови и спровоцировать сахарный диабет, а также стать причиной многих заболеваний системы кровотока и сердечного органа.

Последствиями низкой концентрации высокомолекулярного холестерина могут быть:

  • Патология рахит, которая развивается в детском возрасте по причине сниженного синтеза витамина Д и не усвояемости молекул кальция,
  • Раннее старение клеток организма. Без своевременной подачи холестерина в клеточные мембраны, происходит их разрушение и запускается процесс старения,
  • Резкое снижение массы тела, которое происходит от недостаточного синтеза молекул холестерина, и нарушения в липидном обмене,
  • Болезненность в мышечных тканях от недостатка в клетках мышц липидов,
  • Боли в сердечном органе, что могут спровоцировать сердечный приступ.

Откорректировать индекс высокомолекулярного холестерина можно при помощи диетического питания, в состав которого входит морская рыба, различные растительные масла, а также кисломолочная продукция.

И не стоит забывать о свежих фруктах, зелени и овощах они должны преобладать в рационе диеты.

Фотогалерея: Недостаток полезного холестерина

Развивается цирроз клеток печени,Риск развития гепатита,</li>Увеличение массы тела,</li>Нарушение во всем обмене липидов,</li>Процессы воспаления в системе кровотока, а также в печеночном органе.

Также от переизбытка молекул холестерина ЛПВП и ЛПНП происходит оседание молекул на стенках артериальных оболочек, образуя холестериновые бляшки, которые влияют на движение крови в русле, по причине сужения артериального просвета.

Также от нарушения в синтезе холестерола, происходит неправильная работа желчного органа, что приводит к камнеобразованию в нем.

Заключение

Синтез холестерола в печени это очень сложный процесс, который происходит в организме постоянно и не прерываясь.

Если происходят нарушения в липидном обмене, или в процессе синтезирования липопротеидов, тогда существует высокий риск развития патологии атеросклероз, которая прогрессируя, приводит к более тяжелым заболеваниям, что могут спровоцировать преждевременную смерть.

Нарушения в липидном обмене, также влияют на работу сердечного органа и на функциональность клеток печени.

Постоянная корректировка холестерина при помощи диеты, позволит поддерживать липидный обмен в пределах нормы.

</li>

2863

Холестерин завоевал плохую репутацию благодаря ключевой роли в развитии болезней сердца, сосудов. Высокая концентрация стерола действительно способствует формированию сосудистых бляшек, которые являются причиной гибели каждого второго человека. Однако холестерол –необходим организму для многих обменных процессов.

658ce4f611712453dad0110797718412.jpg

Взаимосвязь холестерина и печени очень крепка. Орган участвует во всех этапах холестеринового обмена. Рассмотрим детальнее что общего между печенью и стеролом, какие заболевания провоцируют изменение его уровня, симптомы, методы лечения.

Зачем организму холестерин

Холестерин необходим организму человека для строительства клеточных оболочек, синтеза витамина D, желчных кислот, некоторых гормонов. Большую часть стерола (75-80%) синтезируется нашим телом – эндогенный холестерол, меньшая поступает с едой – пищевой. Какое количество холестерина синтезируется в печени? Печень синтезирует около половины эндогенного стерола. Остаток вырабатывается клетками кожи, кишечника, надпочечников.

f8f04e788210489bc1f64d055e39be9f.jpg

По своей структуре холестерол – жироподобная субстанция, которая как всякий жир не растворима водой. Поэтому по кровеносным сосудам свободный холестерин перемещаться не может. Для этого ему нужны помощники – липопротеины. Существует несколько типов липопротеидов, каждый из которых выполняет отдельную функцию:

  • хиломикроны – липопротеиды-гиганты, которые занимаются транспортировкой пищевого стерола. Их количество никак не влияет на здоровье человека, поэтому уровень хиломикронов лабораторно не определяют;
  • липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) – отвечают за перенос триглицеридов, небольшого количества синтезированного холестерина от печени к тканям;
  • липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) – основные переносчики синтезированного холестерола. Обеспечивают жироподобным спиртом все клетки организма, которым он необходим;
  • липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) – транспортируют излишки холестерина от клеток к печени, где он утилизируется.

Повышенный уровень холестерина, связанного с ЛПОНП, ЛПНП, увеличивает риск развития атеросклероза. Поэтому его называют плохим холестерином. А вот высокая концентрация ЛПВП наоборот защищает организм от формирования холестериновых бляшек. За это они получили название хороший холестерин.

Нормальный уровень холестерина меняется с возрастом. У молодых людей содержание стерола ниже, чем у пожилых. Женщины большую часть жизни имеют более низкую концентрацию холестерола, чем мужчины. Эти закономерности хорошо демонстрирует таблица с разбивкой по гендеру, возрасту.

26e3d8bac39f9313d584a6025bd7544d.png

Печень и холестериновый обмен

Обмен холестерина больше всего связан с печенью. Этот орган принимает участие во всех этапах метаболизма стерола: синтез холестерина происходит в печени, она же преобразует его в желчные кислоты, липопротеиды, выводит из организма человека. Неудивительно, что при гепатических проблемах развивается нарушение обмена липидов. Рассмотрим каждый этап обмена стерола подробнее.

Синтез холестерина – сложный биохимический процесс, проходящий 5 основных этапов, каждый из них включает несколько химических реакций. Для запуска образования стерола необходимы три молекулы ацетата. Ученые подсчитали: процесс биосинтеза насчитывает более 35 реакций.

Количество свободного холестерина, синтезируемого печенью, зависит от времени суток. Максимальная выработка стерола происходит ночью. Поэтому ранние виды статинов, лекарств, блокирующих синтез холестерола, необходимо было пить перед сном. Новейшие препараты имеют более длинный период полувыведения, их прием не зависит от времени суток.

Холестерин в печени человека частично используется самой печенью для синтеза желчных кислот, частично перерабатывается на ЛПОНП, ЛПНП. Липопротеиды поставляют холестерол другим органам. Они циркулируют по сосудам пока какая-нибудь клетка, которой нужен стерол, не заберет у них холестерин. ЛПОНП полностью «собираются» печенью, а ЛПНП образуются из ЛПОНП, выполнивших свою функцию.

ЛПВП забирают у клеток ненужный холестерин, доставляют его к печени. Орган изымает стерол и перерабатывает его на желчные кислоты. С ними холестерол попадает в желчный пузырь, а затем — кишечник. Желчные кислоты помогают организму усваивать жиры. Часть из них всасывается обратно в кровь, которая доставляет кислоты к печени, а часть выводится из организма с калом.

Заболевания печени, нарушающие обмен холестерина

Взаимосвязи печени и холестерина хорошо заметны при заболеваниях органа. Патологии печени почти всегда нарушают выработку, утилизацию, выведение стерола. Поскольку больной орган не способен синтезировать адекватное количество желчных кислот, липопротеидов, заниматься их утилизацией. Рассмотрим самые распространенные гепатологические проблемы, сопровождающиеся аномальным уровнем холестерина.

Неалкогольная жировая болезнь печени

Самой распространенной формой нарушения работы печени является неалкогольная жировая болезнь (НЖБП). Термин НЖБП объединяет несколько заболеваний, из которых наиболее серьезное – неалкогольный стеатогепатит. Он обычно приводит к циррозу, печеночной недостаточности или гепатоцеллюлярной карциноме.

НЖБП часто развивается у больных сахарным диабетом или людей, имеющих лишние килограммы. Болезнь сопровождается дислипидемией, а также липодистрофией – нарушением распределения жировой ткани по телу.

Цирроз

8538f4e84a741080ab529991a55c256b.jpg

Циррозом называют разрастание соединительной ткани, которая замещает функциональные клетки печени – гепатоциты. Работа печени серьезно нарушается. Количество синтезированного холестерина резко падает, из-за чего снижается концентрация стерола плазмы. Наиболее распространенные причины цирроза – злоупотребление алкоголем, вирусные гепатиты.

Лекарственные препараты

Серьезные печеночные проблемы могут быть побочным эффектом приема препаратов. Печень часто страдает от употребления лекарств, поскольку большинство из них перерабатываются этим органом. Избыток химических веществ приводит к повреждению гепатоцитов.

Болезнь Препараты-провокаторы
Острый гепатит
  • парацетамол;
  • бромфенак;
  • изониазид;
  • невирапин;
  • ритонавир;
  • троглитазон.
Хронический гепатит
  • диклофенак;
  • миноциклин;
  • дантролен;
  • нитрофураны.
Атипичный гепатит
  • ингибиторы АПФ;
  • хлорпромазин;
  • эритромицин;
  • сулиндак;
  • препараты на основе амоксициллина, клавулановой кислоты.
Неалкогольный стеатогепатит
  • амиодарон;
  • тамоксифен.
Микровезикулярный стеатоз
  • вальпроевая кислота;
  • нуклеотидные ингибиторы обратной транскриптазы.
Вено-окклюзивная болезнь
  • бусульфан;
  • циклофосфамид.

Обычно после прекращения приема лекарств печень восстанавливается. Очень редко заболевание серьезно повреждает структуру органа и переходит в хроническую форму.

Симптомы и диагностика

Печень обладает отличными компенсаторными ресурсами. Повреждения могут протекать бессимптомно долгие месяцы, годы. Когда появляются первые признаки заболевания, повреждения органа уже довольно серьезны. Поэтому рекомендуется при появлении следующих симптомов срочно обратиться к врачу:

  • желтушность кожи, слизистых;
  • слабость;
  • быстрая утомляемость;
  • потеря аппетита;
  • асцит;
  • склонность к легкому образованию синяков;
  • темная моча;
  • рвота;
  • понос;
  • тошнота;
  • абдоминальные боли.

16437e49bd6721cf88d35e31eed7c67b.jpg

Характерных симптомов обычно достаточно для постановки диагноза. Дополнительные исследования нужны для его уточнения или определения тяжести заболевания. К специфическим тестам относятся:

  • Ферментные печеночные пробы. Ряд показателей биохимического анализа крови, которые характеризуют работу печени. К ним относятся АЛТ, АСТ, щелочная фосфатаза, ГГТ. Повышение уровня любого фермента указывает на возможные поражения органа.
  • Белковый тест. Печень синтезирует огромное количество веществ, в частности некоторые белки крови – альбумины, глобулины, протромбин. При печеночных патологиях способности органа образовывать белки снижается. Это выявляют анализом крови. Из-за чего их концентрация в крови падает. Дефицит протромбина диагностируется по более длительному свертыванию крови.
  • Определение содержания билирубина. Этот желчный пигмент образуется при распаде эритроцитов. Такое вещество очень токсично и называется прямым билирубином. Гепатоциты превращает прямой билирубин в непрямой, гораздо менее ядовитый, который выводится из организма. Во время болезни орган не справляется с переработкой обычного количества прямого билирубина. Из-за чего он накапливается организмом. Повышение уровня билирубина свидетельствует о гепатологических проблемах.
  • УЗИ. Метод визуальной диагностики, позволяющий оценить структуру печени: однородность, наличие кист, участков разрастания соединительной ткани.

Особенности лечения

Восстановить нормальный синтез липопротеидов, желчных кислот, холестерина в печени можно путем лечения основного заболевания. Обычно пациенту назначают специфическую диету, а также лекарства, помогающие убрать симптомы, восстановить структуру органа.

К разрешенным продуктам относятся каши, фрукты, овощи, мясо, бобовые, молоко, молочные продукты, растительные масла. Ежедневно необходимо выпивать суточную норму воды: 1,5-2 литра. Запрещается употреблять жирные, жаренные, соленые продукты, сахар, сырые морепродукты, алкоголь.

Медикаментозная терапия печеночных заболеваний обычно включает:

  • гепатопротекторы – лекарства, помогающие восстановить нормальную структуру печени;
  • спазмолитики – снимают спазм сосудов, желчевыводящих путей;
  • желчегонные – стимулируют выработку, отток желчи.

Препараты для снижения уровня холестерина (статины) противопоказаны больным с острыми патологиями печени. Их с осторожностью назначают при циррозе. Риск развития серьезных осложнений небольшой, но его стоит контролировать.

Литература

  1. Elizabeth Connor. The Liver and Cholesterol: What You Should Know, 2017
  2. SARAH TERRY. Liver Function and Cholesterol Levels, 2017
  3. Saurabh (Seth) Sethi, MD MPH. How are liver function and cholesterol production linked? 2018

Последнее обновление: Август 22, 2019

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Андрей Ульянов
Наш эксперт
Написано статей
168
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации