درک این موضوع که سنتز کلسترول در کبد چگونه اتفاق می افتد بسیار مهم است. اگر این موضوع را با جزئیات بررسی کنید ، فوراً مشخص خواهد شد که کبد چه ارتباطی با این ترکیب آلی دارد. اما در ابتدا لازم است به یاد بیاورید که این ماده یک نام نیز دارد ، که اغلب نیز استفاده می شود ، یعنی کلسترول.
همانطور که قبلاً نیز اشاره شد ، این ماده یک ترکیب ارگانیک است و در همه موجودات زنده یافت می شود. این یک بخش جدایی ناپذیر از چربی ها است.
بیشترین غلظت در محصولات با منشأ حیوانی مشاهده می شود. اما در محصولات گیاهی تنها بخش کمی از این ترکیب وجود دارد.
همچنین این نکته را باید توجه داشت که در کنار مواد غذایی فقط 20 درصد از کل کلسترول وارد می شود ، 80 درصد باقی مانده بدن به طور مستقل تولید می کند. به هر حال ، از کل ماده سنتز شده به تنهایی ، 50٪ مستقیماً در کبد تشکیل می شود. این اتفاق در سطح سلولی رخ می دهد ، 30٪ باقی مانده در روده و پوست تولید می شود.
بدن انسان شامل چندین نوع از این مؤلفه است. در عین حال ، باید توجه داشت که این سیستم خون ساز است که با این ماده اشباع می شود. کلسترول موجود در خون بخشی از ترکیبات پیچیده با پروتئین است ، به چنین مجموعه هایی لیپوپروتئین گفته می شود.
مجتمع ها می توانند از دو نوع باشند:
- HDL - چگالی بسیار بالایی دارند ، به آنها خوب گفته می شود.
- LDL - چگالی کمی دارند ، این مواد بد نامیده می شوند.
این دومین نوع است که انسان را به خطر می اندازد. پس از رسوب ، که متشکل از کریستالهای ماده است ، شروع به تجمع به شکل پلاک هایی بر روی دیواره رگ های خونی سیستم گردش خون می کنند ، وظیفه انتقال خون را بر عهده دارند. در نتیجه ، این فرآیند به دلیل ایجاد بیماری در آترواسکلروز ، عامل ایجاد در بدن می شود.
پیشرفت آترواسکلروز منجر به بروز بسیاری از بیماریهای جدی می شود.
ویژگی های اتصال اصلی
همانطور که در بالا ذکر شد ، این ماده می تواند برای انسان مفید باشد ، فقط درصورتی که از HDL صحبت می کنیم.
بر این اساس ، روشن می شود که ادعا در مورد اینکه کلسترول برای انسان کاملاً مضر است ، اشتباه است.
کلسترول یک جزء فعال بیولوژیکی است:
- در سنتز هورمونهای جنسی شرکت می کند.
- عملکرد طبیعی گیرنده های سروتونین در مغز را تضمین می کند.
- ماده اصلی صفرا و همچنین ویتامین D است که وظیفه جذب چربی ها را بر عهده دارد.
- مانع از روند تخریب ساختارهای داخل سلول تحت تأثیر رادیکالهای آزاد می شود.
اما در کنار خواص مثبت ، این ماده می تواند به سلامتی انسان آسیب برساند. به عنوان مثال ، LDL می تواند باعث بروز بیماریهای جدی شود ، در درجه اول در ایجاد آترواسکلروز نقش دارد.
در کبد ، زیست سازه تحت تأثیر HMG ردوتاز سنتز می شود. این آنزیم اصلی درگیر در بیوسنتز است. مهار سنتز تحت تأثیر بازخورد منفی اتفاق می افتد.
روند سنتز یک ماده در کبد رابطه معکوس با دوز ترکیبی دارد که با غذا وارد بدن انسان می شود.
حتی ساده تر ، این روند به این روش توصیف می شود. کبد به طور مستقل میزان کلسترول را تنظیم می کند. هرچه فرد بیشتر غذای حاوی این مؤلفه را مصرف کند ، ماده کمتری در سلولهای عضو ایجاد می شود و اگر این را در نظر بگیریم که چربی ها به همراه محصولاتی که حاوی آن هستند ، مصرف می شوند ، این روند نظارتی بسیار مهم است.
ویژگی های ترکیب ماده
بزرگسالان سالم سالم HDL را با سرعت تقریبی 1 گرم در روز سنتز می کنند و تقریباً 0.3 گرم در روز مصرف می کنند.
سطح نسبتاً ثابت کلسترول در خون چنین ارزش دارد - 150-200 میلی گرم در دسی لیتر. به طور عمده با کنترل سطح سنتز دنووو حفظ می شود.
لازم به ذکر است که سنتز HDL و LDL با منشا درون زا تا حدی توسط رژیم غذایی تنظیم می شود.
کلسترول ، هم از نظر مواد غذایی و هم در کبد سنتز می شود ، در تشکیل غشاها ، در سنتز هورمون های استروئیدی و اسیدهای صفراوی استفاده می شود. بیشترین میزان ماده در سنتز اسیدهای صفراوی استفاده می شود.
مصرف HDL و LDL توسط سلولها توسط سه مکانیسم متفاوت در سطح ثابت حفظ می شود:
- تنظیم فعالیت HMGR
- تنظیم کلسترول آزاد داخل سلولی اضافی از طریق فعالیت استرول O-acyltransferase ، SOAT1 و SOAT2 با SOAT2 ، که جزء فعال غالب در کبد است. تعیین اولیه این آنزیمها ACAT برای acyl-CoA بود: کلسترول اسکیل ترانسفراز. آنزیم های ACAT ، ACAT1 و ACAT2 استیل CoA استیل ترانسفراز 1 و 2 هستند.
- با کنترل سطح کلسترول پلاسما از طریق جذب گیرنده LDL واسطه و انتقال معکوس با HDL.
تنظیم فعالیت HMGR وسیله اصلی کنترل سطح بیوسنتز LDL و HDL است.
آنزیم توسط چهار مکانیسم مختلف کنترل می شود:
- مهار بازخورد؛
- کنترل بیان ژن؛
- میزان تخریب آنزیم؛
- فسفوریلاسیون-دفسفوریلاسیون
سه مکانیسم کنترل اول مستقیماً روی خود ماده عمل می کنند. کلسترول به عنوان مهار کننده بازخورد با HMGR از قبل موجود عمل می کند و همچنین باعث تخریب سریع آنزیم می شود. مورد دوم نتیجه تعدیل HMGR و تخریب آن در پروتئوزوم است. این توانایی نتیجه ای از دامنه حساس به استرول HMGR SSD است.
علاوه بر این ، هنگامی که کلسترول بیش از حد است ، مقدار mRNA برای HMGR در نتیجه کاهش بیان ژن کاهش می یابد.
آنزیم های موجود در سنتز
اگر مؤلفه اگزوژن از طریق اصلاح کووالانسی تنظیم شود ، این فرایند در نتیجه فسفوریلاسیون و دفسفوریلاسیون انجام می شود.
آنزیم به شکل اصلاح نشده فعال است. فسفوریلاسیون آنزیم باعث کاهش فعالیت آن می شود.
HMGR توسط پروتئین کیناز فعال شده با AMP ، AMPK فسفریله شده است. خود AMPK توسط فسفوریلاسیون فعال می شود.
فسفوریلاسیون AMPK حداقل با دو آنزیم کاتالیز می شود ، یعنی:
- کیناز اصلی مسئول فعال سازی AMPK LKB1 (کیناز کیناز B1) است. LKB1 برای اولین بار به عنوان یک ژن در انسان دارای جهش غالب اتوزومال در سندرم پوتز-جگرز ، PJS شناخته شد. LKB1 همچنین در آدنوکارسینوم ریوی جهش یافته است.
- دومین آنزیم فسفریله کننده AMPK پروتئین کیناز کیناز وابسته به کالمودولین وابسته به کالودازین (CaMKKβ) است. CaMKKβ باعث پاسخ فسفوریلاسیون AMPK در پاسخ به افزایش Ca2 داخل سلولی در نتیجه انقباض عضلات می شود.
تنظیم HMGR با اصلاح کووالانسی اجازه می دهد تا HDL تولید شود. HMGR در حالت دفسفریله فعال تر است. فسفوریلاسیون (Ser872) توسط آنزیم پروتئین کیناز فعال شده با AMP (AMPK) کاتالیز می شود ، فعالیت آن نیز توسط فسفوریلاسیون تنظیم می شود.
فسفوریلاسیون AMPK به دلیل حداقل دو آنزیم ممکن است رخ دهد:
- LKB1؛
- CaMKKβ
دفسفوریلاسیون HMGR ، بازگشت آن به حالت فعال تری ، از طریق فعالیت پروتئین فسفاتازهای خانواده 2A انجام می شود. این دنباله این امکان را به شما می دهد تا تولید HDL را کنترل کنید.
چه نوع کلسترول را تحت تأثیر قرار می دهد؟
PP2A عملکردی در دو ایزوفرم مختلف کاتالیزوری کدگذاری شده توسط دو ژن شناسایی شده به عنوان PPP2CA و PPP2CB وجود دارد. دو ایزوفرم اصلی PP2A آنزیم هسته هترودریمریک و هولوزانیم هتروتریک است.
آنزیم PP2A اصلی از یک بستر داربست (در اصل به نام زیر واحد A) و یک زیر واحد کاتالیزوری (زیر واحد C) تشکیل شده است. زیر واحد α کاتالیزوری توسط ژن PPP2CA کدگذاری می شود ، و زیر واحد β کاتالیزوری توسط ژن PPP2CB رمزگذاری می شود.
زیر ساخت داربست α توسط ژن PPP2R1A و زیر واحد β توسط ژن PPP2R1B رمزگذاری می شود. آنزیم اصلی ، PP2A ، با یک زیر واحد نظارتی متغیر تعامل دارد تا در یک هولوآنزیم جمع شود.
زیرمجموعه های کنترل PP2A شامل چهار خانواده است (در ابتدا به آن به عنوان زیرواحد B گفته می شود) ، که هر یک از آنها از چندین ایزوفرم رمزگذاری شده توسط ژن های مختلف تشکیل شده است.
در حال حاضر ، 15 ژن مختلف برای زیر واحد نظارتی PP2A B. وجود دارد. کارکرد اصلی زیر واحد های نظارتی PP2A هدف قرار دادن پروتئین های بستر فسفریله شده به فعالیت فسفاتاز زیر واحد های کاتالیزوری PP2A است.
PPP2R یکی از 15 زیر واحد مختلف نظارتی PP2A است. هورمون هایی مانند گلوکاگون و آدرنالین با افزایش فعالیت واحدهای نظارتی خاص آنزیم های خانواده PP2A ، بیوسنتز کلسترول را تحت تأثیر قرار می دهند.
فسفوریلاسیون PKA واسطه زیر واحد نظارتی PP2A (PPP2R) منجر به انتشار PP2A از HMGR ، جلوگیری از دفسفوریلاسیون آن می شود. با خنثی کردن اثرات گلوکاگون و آدرنالین ، انسولین باعث از بین بردن فسفاتها می شود و در نتیجه باعث افزایش فعالیت HMGR می شود.
تنظیم اضافی HMGR از طریق مهار بازخورد با کلسترول و همچنین تنظیم سنتز آن با افزایش سطح کلسترول داخل سلولی و استرول اتفاق می افتد.
این پدیده اخیر با فاکتور رونویسی SREBP همراه است.
روند در بدن انسان چگونه است؟
فعالیت HMGR علاوه بر این توسط سیگنالینگ با AMP کنترل می شود. افزایش اردوگاه منجر به فعال شدن پروتئین کیناز وابسته به cAMP ، PKA می شود. در زمینه تنظیم HMGR ، PKA زیر واحد نظارتی را فسفریله می کند ، که منجر به افزایش انتشار PP2A از HMGR می شود. این مانع از حذف PP2A فسفاتها از HMGR و جلوگیری از فعال شدن مجدد آن می شود.
یک خانواده بزرگ از زیر واحد های پروتئین تنظیم کننده فسفاتاز تنظیم و / یا فعالیت های فسفاتازهای متعدد ، از جمله اعضای خانواده های PP1 ، PP2A ، و PP2C را مهار و تنظیم می کند. علاوه بر فسفاتازهای PP2A که فسفاتها را از AMPK و HMGR حذف می کنند ، فسفاتازهای خانواده پروتئین فسفاتاز 2C (PP2C) همچنین فسفاتها را از AMPK خارج می کنند.
هنگامی که این زیر واحد نظارتی فسفریلات PKA ، فعالیت فسفاتازهای محدود کاهش می یابد ، در نتیجه AMPK در حالت فسفریله و فعال باقی می ماند و HMGR در حالت فسفریله و غیرفعال قرار می گیرد. با برداشتن محرک ، منجر به افزایش تولید cAMP ، سطح فسفوریلاسیون کاهش می یابد ، و سطح دیفسفوریلاسیون افزایش می یابد. نتیجه نهایی بازگشت به سطح بالاتری از فعالیت HMGR است. از طرف دیگر ، انسولین منجر به کاهش cAMP می شود ، که به نوبه خود ، سنتز را فعال می کند. نتیجه نهایی بازگشت به سطح بالاتری از فعالیت HMGR است.
از طرف دیگر ، انسولین منجر به کاهش cAMP می شود ، که به نوبه خود ، سنتز کلسترول را فعال می کند. نتیجه نهایی بازگشت به سطح بالاتری از فعالیت HMGR است. انسولین منجر به کاهش cAMP می شود که به نوبه خود می تواند برای تقویت روند سنتز نیز مورد استفاده قرار گیرد.
توانایی تحریک انسولین و مهار گلوکاگون ، فعالیت HMGR با تأثیر این هورمونها بر سایر فرایندهای متابولیک متابولیک سازگار است. عملکرد اصلی این دو هورمون کنترل دسترسی و انتقال انرژی به تمام سلول ها است.
کنترل طولانی مدت فعالیت HMGR عمدتاً با کنترل سنتز و تخریب آنزیم انجام می شود. هنگامی که سطح کلسترول بالا باشد ، سطح بیان ژن HMGR کاهش می یابد ، و برعکس ، سطح پایین تر بیان ژن را فعال می کند.
اطلاعات مربوط به کلسترول در فیلم در این مقاله ارائه شده است.
