Biosíntesis de colesterol

los Biosíntesis de colesterol permite a las células del cuerpo sintetizar el colesterol a partir de materias primas simples en 18 pasos. Esta biosíntesis tiene lugar principalmente en el hígado y en las paredes intestinales. Las enfermedades metabólicas hereditarias como la enfermedad de Tánger pueden alterar la biosíntesis del colesterol.

¿Qué es la biosíntesis de colesterol?

El cuerpo humano produce su propio colesterol en un proceso bioquímico en 18 pasos diferentes. Este proceso también se conoce como biosíntesis de colesterol. La mayor parte del colesterol total lo produce el cuerpo. Solo una fracción mínima se absorbe a través de los alimentos.

El colesterol es un lípido esencial para muchas funciones corporales. En el caso de la síntesis de hormonas esteroides, el organismo depende del colesterol, por ejemplo. Lo mismo se aplica a varios procesos de almacenamiento y construcción de membranas celulares.

La ruta metabólica de la biosíntesis del colesterol permite que todos los seres vivos con un núcleo celular produzcan el lípido importante a partir de elementos simples. La producción de colesterol del cuerpo se regula según sea necesario. La transformación de sustancias tiene lugar en el citosol y en el retículo endoplásmico de las células. Los factores de transcripción regulan los procesos e influyen en la biosíntesis de forma positiva o negativa.

Bloch y Lynen recibieron el Premio Nobel en 1964 por su investigación sobre el metabolismo del colesterol. Popják y Cornforth también hicieron importantes contribuciones a la investigación sobre la biosíntesis del colesterol.

Función y tarea

El cuerpo humano produce alrededor de 700 miligramos de colesterol todos los días en biosíntesis y alrededor de 150 gramos de colesterol se incorporan a todo el cuerpo. Grandes cantidades de lípidos se encuentran principalmente en el cerebro y las glándulas suprarrenales. El colesterol cumple funciones estabilizadoras en las membranas celulares y, por tanto, es un importante material de construcción.

En los seres humanos, la biosíntesis del colesterol tiene lugar principalmente en la mucosa intestinal y el hígado. Si bien muchas células del cuerpo son capaces de sintetizar colesterol, el hígado aún produce la mayor parte del colesterol.

Debido a que el colesterol del cuerpo no puede cruzar la barrera hematoencefálica hacia el cerebro, el cerebro debe producir el colesterol del sistema nervioso central. El colesterol en el cerebro constituye alrededor del 24 por ciento del colesterol total.

La salida de la síntesis de colesterol es DMAPP, que se produce en la vía metabólica del mevalonato. 18 etapas intermedias componen la biosíntesis del colesterol. Antes de la síntesis, el cuerpo sintetiza acetil-CoA. Este proceso tiene lugar en la vía biosintética del mevalonato. A través de HMG-CoA, el material de partida acetil-CoA se convierte en ácido mevalónico. Los productos finales de la ruta biosintética del mevalonato son pirofosfato de dimetilalilo y pirofosfato de isopentilo.

Solo ahora comienza la biosíntesis real del colesterol. Los dos productos finales de la ruta biosintética del meialonato se combinan para formar pirofosfato de geranilo. Este compuesto se convierte en pirofosfato de farnesilo. Dos pirofosfatos de farnesilo participan en una reacción de condensación y se transforman en escualeno en el curso de esta reacción. A partir de este se produce (S) -2,3-epoxiscualeno, que a su vez se convierte en lanosterol. Lanosterol participa en la desmetilación. Entonces se convierte en 4,4-dimetil-5α-colesta-8,14,24-trien-3β-ol.

En este punto, tienen lugar varias reacciones de oxidación que dan lugar al 14-desmetillanosterol. Los productos finales de la oxidación se convierten en zimosterona a través del carboxilato de zimosterol. A esto le sigue una reducción de zimosterona, lo que da como resultado zimosterol. A través de 5α-colesta-7,24-dien-3β-ol, esto da como resultado 7-deshidrocolesterol. Cuando este producto se hidrogena, eventualmente se crea colesterol.

Enfermedades y dolencias

Varias enfermedades hereditarias que afectan el metabolismo del colesterol se conocen con el nombre de hipercolesterolemia familiar. Independientemente de la dieta, estos trastornos provocan un aumento considerable de los niveles de colesterol en el plasma. Como enfermedades secundarias, las enfermedades vasculares y los ataques cardíacos pueden aparecer a una edad temprana. La enfermedad es causada por un defecto en el gen que codifica el receptor de LDL. Debido a este defecto, el receptor de LDL solo se desarrolla de manera incompleta o no se desarrolla en absoluto. Sobre todo, el valor de LDL de los afectados aumenta significativamente. Los xantomas dan forma al cuadro clínico. Estos son depósitos de grasa en la piel, en los órganos internos y en el sistema nervioso central.

La hipercolesterolemia no tiene por qué ser familiar, también puede adquirirse. Las formas adquiridas se desencadenan principalmente por la desnutrición. La diabetes puede ser la enfermedad principal. La obesidad o la insuficiencia renal crónica también se asocian a menudo con niveles elevados de colesterol.

Además de las dietas, los medicamentos como los inhibidores de la CSE se utilizan principalmente para tratar el colesterol alto por encima del promedio. Las estatinas pueden inhibir la biosíntesis del colesterol. El tratamiento con inhibidores de CSE tiene como objetivo esta inhibición. Previenen la HMG-CoA reductasa y, por tanto, permiten una disminución general de la concentración de colesterol en el suero. De esta forma, por ejemplo, se puede ralentizar la arteriosclerosis, una enfermedad secundaria. Los ataques cardíacos relacionados con el colesterol u otras enfermedades concomitantes cuando el nivel de colesterol es demasiado alto también se pueden prevenir con el inhibidor de CSE.

Las hipocolesterolemias son lo opuesto a las hipercolesterolemias. El colesterol sérico bajo, como ocurre en el contexto de la hipocolesterolemia, se asocia en la mayoría de los casos a un cáncer maligno. En la hipocolesterolemia relacionada con el cáncer, el nivel bajo de colesterol generalmente se considera un factor de riesgo de mortalidad por todas las causas.

La desnutrición, el SIDA o las infecciones graves son otras causas de niveles de colesterol extremadamente bajos. Sin embargo, la hipocolesterolemia también puede ocurrir como parte de una enfermedad hereditaria. Un ejemplo de ello es la enfermedad de Tánger. Los pacientes con esta enfermedad sufren particularmente de hipocolesterolemia HDL.