Как в организме вырабатывается холестерин?

Одна из основных функций печени — выработка холестерина. Ежедневно она вырабатывает до 70% необходимого вещества, остальные 30% мы получаем из пищи животного происхождения. Холестерин — это, в конечном итоге, липопротеины. Липопротеины бывают высокой плотности (ЛПВП) и низкой (ЛПНП). Еще их называют «хорошие» и «плохие». Печень поддерживает баланс между уровнем «плохого» и «хорошего» холестерина. Если он нарушается, возникают разнообразные патологии и возникают болезни. Холестерин постоянно циркулирует по кровеносным сосудам, синтезируясь печенью и ею же поглощаясь. Часть поглощенного холестерина превращается в желчные кислоты, которые выполняют важные функции в обмене полезных веществ.

Принципы выработки холестерина в печени

Холестерин можно разделить на два типа:

• эндогенный;
• экзогенный.

Первый тип синтезирует печень и оттуда он переносится в кровь. Эндогенный, вырабатываемый печенью, соединяясь с молекулами, становится липопротеинами очень низкой плотности, которые выполняют еще и функцию очищения, выводя «плохой» холестерин. Второй тип еще называют пищевым — в наш организм он попадает через употребляемую пищу. Имеет в себе много полезных жиров, насыщая ткани необходимым материалом для строения клеток. Сразу из кишечника при помощи хиломикронов он также попадает в печень. Только через нее трансформируется в липопротеины и затем транспортируется в ткани.

Из этого следует, что печень — единственный орган, который синтезирует эндогенный и экзогенный холестерин. Существует прямо пропорциональная взаимосвязь между синтезированным количеством эндогенного холестерина и количеством экзогенного, принятого с едой: если в пище много холестерина, печенью тут же активно вырабатывается для баланса большая численность липопротеинов очень низкой плотности.

Биосинтез в печени

Этот довольно сложный метаморфизм проходит в гепатоцитах — клетках печени, что имеют довольно развитую эндоплазматическую сеть. В состав гепатоцитов входят клеточные органеллы, которые активно продуцируют жировые и углеводные молекулы. Выделяют несколько этапов, которые происходят поочередно, чтобы в печени совершился биосинтез:

• синтез мевалоната,
• изопентениллирофосфат,
• сквален,
• ланостерин,
• холестерин.

Рассмотрим более подробно, что же происходит с нашим организмом в процессе выработки веществ. Для совершения первого синтеза необходимо наличие большого количества глюкозы. Синтез мевалоната — довольно сложная процедура: в цитозоле совершается обратимая реакция образования одной молекулы ацетоацетила-КоА из двух молекул сахара ацетил-КоА. Далее из новой молекулы и молекулы ацетил-КоА создается осоединение ацетилтрансферазы. Последующая биохимическая реакция из соединений и расщеплений молекул приводит к образованию мевалоната. Это одна из первых необратимых реакций, которая будет влиять в дальнейшем на быстроту биосинтеза холестерина. Активность такого биосинтеза падает с понижением уровня глюкозы в организме.

Следующий этап — синтез изопентенилпирофосфата. Начинается этот процесс из фосфориляции мевалоната с помощью АТФ (нуклеозидтрифосфат, при помощи энергии которого происходят все процессы биохимического обмена). Мевалонат дважды проходит эту стадию, далее вещество фосфорилируется и, пройдя еще несколько биохимических этапов, синтезируется изопентенилпирофосфат.

Сквален синтезируется путем превращения химического соединения изопентенилпирофосфата. Это соединение проходит несколько сложных фаз конденсации, во время которых высвобождаются молекулы, также конденсирующие. Отщепляется 2 схожие группы, одна из этих групп возобновляется, а другая уходит. Возникает сквален. Наступает время синтезирования сквалена в эпоксид, который циклизируется в ланостерин (фаза оксидоскваленланостерин-циклаза). Это совершается путем удаления всех молекул воды, и молекулярное соединение из развернутого становится циклическим. В общем процессе биосинтеза в печени такая предпоследняя реакция биохимического преобразования.

В мембранах гладкого эндоплазмического ретикулума ланостерин преобразуется в холестерин. Метильная группа окисляется, появляется другая, с какой удаляются еще 2 молекулы метила, рождается новая молекулярная связь. Двойные связи молекул проходят химические метаморфозы, и в завершение в боковой молекулярной цепи возобновляется предшествующая двойная связь (эта модификация может произойти и на более ранних стадиях).

Транспортировка по организму

Транспортируется к тканям с помощью липопротеинов. Соединяясь с фосфолипидными молекулами, холестерин создает липопротеины, что участвуют в его распределении по организму. Экзогенный холестерин, всасываясь стенками кишечника, соединяется с хиломикронами и по лимфатическим протокам переправляется в венозную систему. Здесь он гидролизируется, высвобождая жирные кислоты, которые питают мышечные и жировые ткани. Он играет незаменимую роль в построении клеточных мембран кровеносных сосудов. Излишки хиломикронов поглощаются снова печенью, которая обратно синтезирует липиды в свободный холестерин, затем выделяя его в кишечник. С кишечника он выводится вместе с переработанной едой. В случае, если липиды не были синтезированы печенью, они оседают на стенках сосудов, превращаясь в угрозу для здоровья.

Транспортировка эндогенного холестерина немного иная. Печень синтезирует в кровь липопротеины очень низкой плотности, богатые триглицеридами. Их свободные жирные кислоты абсорбируются мышцами и строительными клетками. В итоге образовываются липопротеины низкой плотности. Они являются основным липопротеином, что циркулирует в сосудах и транспортирует холестерин. Основная масса липопротеинов низкой плотности поглощается печенью либо иными периферическими клетками. Обратную транспортировку высвобожденного периферическими клетками холестерина производят липопротеины высокой плотности. Липопротеины высокой плотности поддаются воздействию так называемой лецитинхолестеринацилтрансферазы и поглощаются печенью.

Пути распада и выведения

Липиды, которые обратно циркулировали в печень, частично синтезируются в желчные кислоты, частично вместе с ними транспортируются в кишечник. Там в некоторой степени возможно обратное всасывание холестерина и кислот, но основная часть выводится из организма с переработанной пищей. Для связки липидов с желчными кислотами, что подразумевает их выведение, необходимо достаточное количество растительной клетчатки. Так объясняется почему рекомендуется потребление пищи, богатой клетчаткой, для понижения уровня холестерина в организме.

Желчные кислоты совершают функцию перемешивания жиров, поступивших с пищей, с водосодержащей жидкостью. Это обеспечивает простую транспортировку полезных веществ по кровеносным сосудам. Часть желчных кислот, выходя в кишечник, всасывается обратно в кровь, таким образом подвергаясь многократному использованию. Такое передвижение называется энтерогепатическая циркуляция желчных кислот.