Выработка холестерина печенью необходима для многих жизненно важных процессов. Синтез долгий и энергозатратный, происходит в 5 этапов. Как появляется холестерин, что происходит при нарушении синтеза.
Организм человека – уникальная сложнейшая машина, которая иногда поражает своими возможностями. Биохимия процессов настолько необычная, что порой нельзя себе их даже представить. За многие процесс отвечает печень, выработка холестерина – одна из важнейших ее функций, от этого зависит синтез стероидных гормонов, витамина Д, транспорт некоторых веществ и другое. Но как это происходит? Откуда берется холестерин в печени, как осуществляется его биосинтез и что случается в организме, когда он нарушается?
Многие продукты – мясо, яйца, масла, полуфабрикаты и даже фастфуд – содержат холестерин, а человек употребляет их ежедневно. Казалось бы, что эти источники могут полностью восполнять потребности организма, зачем же тогда печень вырабатывает свой липопротеин низкой плотности (ЛПНП)?
Чаще всего холестерин, который содержат пищевые «источники», имеет низкую плотность и называется «плохим», так как из-за нарушения структуры организм не может его использовать для синтеза или транспорта, поэтому он оседает в виде атеросклеротических бляшек на стенках сосудов или во внутренней их части.
Печень же «заботится» о здоровье, она вырабатывает еще и холестерин, обладающий нормальной плотностью, а вот «вредный» его аналог она отфильтровывает из крови и постепенно выводит из организма в виде желчи. Этот фактор препятствует быстрому развитию атеросклеротических бляшек.
Биосинтез холестерина
Образование молекул холестерина в печени – интересный процесс, разобраться в котором совсем несложно. Происходит он в клетках – гепатоцитах. Они имеют хорошо развитый эндоплазматический ретикулум – клеточная органелла, отвечающая за выработку веществ жировой и углеводной природы, а также их модификацию. Углубляться в дебри биосинтеза не нужно, а следует приступить к основным моментам процесса.
Происходит поэтапный синтез таких соединений:
- мевалоната;
- изопентенилпирофосфата;
- сквалена;
- ланостерина;
- и, наконец, холестерина.
Синтез мевалоната
Для синтеза мевалоната организму требуется много глюкозы, которая содержится в сладких продуктах, злаках. Каждая молекула сахара расщепляется в организме под воздействием ферментов до 2 молекул ацетил-КоА. После чего в реакцию вступает ацетоацетилтрансфераза, которая превращает последний продукт в ацетоил-КоА. Из этого соединения путем других сложных реакций в итоге образуется мевалонат.
Изопентенилпирофосфат
Сквален
Путем последовательных конденсаций (выделение воды) изопентенилпирофосфата образуется молекула сквалена. Если в прошлой реакции клетка тратит энергию АТФ, то для синтеза сквалена она использует НАДН – еще один источник энергии.
Ланостерин
Предпоследней реакцией в цепочке создания холестерина печенью является выработка ланостерина. Это происходит, когда из молекулы ланостерина удаляется вода, после чего молекулярная форма соединения, вместо развернутой, становится циклической. Тут донором энергии для реакции становится НАДФН.
Холестерин
Процесс превращения ланостерина в холестерин происходит в мембранах эндоплазматического ретикулума гепатоцита. Молекула первого вещества путем нескольких модификаций приобретает двойную связь в цепочке карбонов. Для этого требует много энергии, донорами которой являются молекулы НАДФН. После того как над производными ланостерина «поработают» разные ферменты-трансформаторы, образуется холестерин.
Путь синтеза в организме сложный, проходит в 5 этапов, которые контролируются разными ферментами, донорами энергии и другими факторами. Например, на активность некоторых катализаторов реакций влияют гормоны щитовидной железы и инсулин.
Как организм использует вещество
Синтезированный холестерин необходим для очень важных процессов. Несколько главных его функций:
- синтез стероидных гормонов;
- и витамина Д;
- транспорт Q10.
Производство гормонов
Стероидами являются: кортикостероиды, глюкокортикоиды, минералкортикоиды и другие, регулирующие обменные процессы, активные вещества, а также женские и мужские половые гормоны. Все они образуются уже не в печени, а в надпочечниках. Холестерин попадает туда благодаря тому, что все органы связаны сетью кровеносных сосудов, по которым кровь доставляет его.
Синтез витамина Д
В клетках кожи холестерина много, так как из него под действием ультрафиолетового излучения вырабатывается витамин Д, регулирующий усвоение кальция в организме. ЛПНП транспортируется в эпидермис из печени, но некоторая его часть синтезируется в клетках кожных покровов.
Транспорт Q10
Если говорить о молекулярной функции холестерина, то стоит упомянуть о транспорте Q10. Этот энзим защищает мембраны от разрушающего действия ферментов. Много Q10 синтезируется в определенных структурах, а потом ими выделяется в кровоток. Самостоятельно он не может проникнуть в другие клетки, поэтому возникает потребность в транспортировщике. Ответственность за транспорт Q10 берет на себя холестерин, «протаскивая» энзим внутрь.
Нарушение обмена
Что же случается, если синтез холестерина изменяется? Последствия отклонения зависят от того, в сторону недостатка или избытка выработанных молекул сдвинулась реакция.
Недостаток холестерина
Из-за сахарного диабета, нарушения работы щитовидной железы, при сердечной недостаточности или генетической предрасположенности организм может вырабатывать меньше ЛПНП, чем нужно. Когда это происходит в теле человека, появляются серьезные заболевания:
- нехватка половых и других стероидных гормонов;
- у детей развивается рахит в результате не усвоения кальция;
- преждевременное старение и гибель клеток из-за разрушения их мембран без Q10;
- снижение веса при недостаточном расщеплении жиров;
- подавление иммунитета;
- появляются боли в мышцах и сердце.
Решить проблему нехватки холестерина можно, если соблюдать диету, меню которой содержит продукты с полезным холестерином (яйца, нежирное мясо, молочные продукты, растительные масла, рыба), а также при лечении заболеваний, вызвавших отклонения выработки ЛПНП в печени.
Избыток холестерина
Если у человека слишком много холестерина, то его здоровье также находится под угрозой. Причиной этого нарушения являются:
- гепатит и цирроз (печень не может вовремя утилизировать лишний холестерин);
- лишний вес;
- нарушения липидного обмена;
- хронические воспалительные процессы.
При накоплении холестерина образуются атеросклеротические бляшки внутри сосудов, вырабатывается много желчи, которая не успевает покидать желчный пузырь и формирует там камни, также страдает работы сердца и нервной системы. Если это состояние не лечить, вскоре разовьется инфаркт миокарда, инсульт и прочее.
Заключение
Синтез холестерина печенью – сложный энергозатратный процесс, который ежедневно происходит внутри клеток печени. Организм вырабатывает собственные липопротеиды высокой плотности, чтобы сосуды не покрылись холестериновыми бляшками, которые являются местом отложения вредного холестерина из пищи. Если этот синтез нарушен, то атеросклероз прогрессирует.
Созданные гепатоцитами холестериновые молекулы используются для многих процессов: создания гормонов, витаминов, транспорта веществ, выработки желчных кислот в организме. Нарушение синтеза холестерина опасно для здоровья, ведь когда его мало, то возникает авитаминоз, нарушение гормонального фона и не усваиваются жиры, а если его много – откладывает на стенках сосудов, сужая их, или формирует камни в желчном пузыре.
Большинство людей считают, что холестерин попадает в организм только с жирной пищей животного происхождения. На самом деле это далеко не так. В организм человека извне поступает всего лишь 20 процентов этого вещества, остальные 80 процентов вырабатываются самостоятельно.
Холестерол (холестерин) очень важен для нормального функционирования организма – даже незначительное отклонение от нормы его содержания в крови может привести к развитию различных заболеваний. Но откуда берется это вещество в организме, от чего образуется холестерол? Вопрос этот сложный, поэтому необходимо в нем хорошо разобраться.
Как образуется холестерин в организме?
Образование холестерола зависит от нормального функционирования печени. Этот орган наиболее важен при выработке липопротеидов высокой степени плотности («хороший» холестерин). Кроме этого часть соединений вырабатывается в тонком отделе кишечника и клетках организма. За сутки печень вырабатывает до 1 грамма высокоплотных липопротеидов.
Если клетка вырабатывает это соединение в недостаточном количестве, то липопротеиды из печени по кровеносной системе направляются прямо к ней. Например, такими клетками являются половые (липопротеиды используются для вырабатывания половых гормонов).
Печень и другие системы покрывают около 80 процентов холестерола, необходимого для нормальной жизнедеятельности человека. Остальные 20 процентов поступают в организм вместе с пищей животного происхождения. Причем с пищей поступает уже более «плохой» холестерин (липопротеиды с низкой и очень низкой плотностью).
Данные фракции вещества лишь частично растворяются в воде, нерастворимый осадок остается на стенках сосудов в виде бляшек, которые со временем приводят к развитию сердечно-сосудистых заболеваний.
Процесс образование холестерина в печени
Для образования высокоплотных липопротеидов в печени происходит огромное количество различных реакций. Начинается процесс образования холестерина с синтеза мевалоната (специальное вещество). Из него образуется мевалонавая кислота, незаменимая в обменных процессах организма.
После образования ее в достаточных количествах печень начинает процесс образования активированного изопреноида, который является основой большинства биологических соединений. После объединения этих веществ образуется сквален. Далее из него в процессе синтеза вырабатывается ланостерин, который вступает сразу в несколько сложных реакций и образует холестерол.
Холестерол самостоятельно не может участвовать в обменных процессах, так как не растворяется в плазме крови. Он объединяется с транспортным белком, образуя липопротеид, который и осуществляет «доставку» холестерина к нужной клетке.
Переваривание холестеридов и всасывание холестерина. Понятие об экзогенном и эндогенном холестерине.
Холестерин в организме человека бывает 2 видов:
1) холестерин, поступающий с пищей через ЖКТ и называемый экзогенный
2) холестерин, синтезируемый из Ац – КоА - эндогенный.
С пищей ежедневно поступает ≈ 0,2 – 0,5 г, синтезируется ≈ 1 г (почти все клетки за исключением эритроцитов синтезируют холестерин, 80% холестерина синтезируется в печени.)
Взаимоотношения экзо и эндогенного холестерина в определенной степени конкурентные – холестерин пищи ингибирует его синтез в печени.
В составе пищи холестерин находится в основном в виде эфиров. Гидролиз эфиров холестерола происходит под действием холестеролэстеразы. Продукты гидролиза всасываются в составе смешанных мицелл.
Всасывание холестерина происходит в основном в тощей кишке (пищевой холестерин всасывается почти полностью – если в пище его не очень много)
Всасывание холестерина осуществляется только после эмульгирования эфиров холестерина. Эмульгаторами являются желчные кислоты, моно- и диглицериды и лизолецитины. Холестериды гидролизуются холестеринэстеразой поджелудочной железы.
Пищевой и эндогенный холестерин находится в просвете кишечника в неэстерифицированной форме в составе сложных мицелл (желчные, жирные кислоты, лизолецитин), причем поступают в состав слизистой кишечника не вся мицелла целиком, а ее отдельные фракции.
Поглощение холестерина из мицелл – пассивный процесс, идущий по градиенту концентрации. Поступивший в клетки слизистой холестерин этерифицируется холестеринэстеразой или АХАТ (у человека это в основном олеиновая кислота). Из клеток слизистой кишечника холестерин поступает в лимфу в составе ХМ, из них он переходит в ЛНП и ЛВП. В лимфе и крови 60-80% всего холестерина находится в этерифицированном виде.
Процесс всасывания холестерина из кишечника зависит от состава пищи: жиры и углеводы способствуют его всасыванию, растительные стероиды (структурные аналоги) блокируют этот процесс. Большое значение принадлежит желчным кислотам (все функции активируют – улучшают эмульгирование, всасывание). Отсюда значение лекарственных веществ, блокирующих всасывание желчных кислот.
Основные этапы синтеза холестерина. Химизм реакции образования мевалоновой кислоты. Ключевой фермент синтеза холестерина. Представьте схематически скваленовый путь синтеза холестерина
Ключевой фермент биосинтеза холестерина - ГМГ-редуктаза
Локализация:печень,кишечник,кожа
Реакции синтеза холестерола происходят в цитозоле клеток. Это один из самых длинных метаболических путей в организме человека.
Источник-ацетил-КоА
1 этап-Образование мевалоната
Две молекулы ацетил-КоА конденсируются ферментом тиолазой с образованием ацетоацетил-КоА.
Фермент гидроксиметилглутарил-КоА-синтаза присоединяет третий ацетильный остаток с образованием ГМГ-КоА (3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА).
Следующая реакция, катализируемая ГМГ-КоА-редуктазой, является регуляторной в метаболическом пути синтеза холестерола. В этой реакции происходит восстановление ГМГ-КоА до мевалоната с использованием 2 молекул NADPH. Фермент ГМГ-КоА-редуктаза - гликопротеин, пронизывающий мембрану ЭР, активный центр которого выступает в цитозоль.
2 этап - Образование сквалена
На втором этапе синтеза мевалонат превращается в пятиуглеродную изопреноидную структуру, содержащую пирофосфат - изопентенилпирофосфат. Продукт конденсации 2 изопреновых единиц - геранилпирофосфат. Присоединение ещё 1 изопреновой единицы приводит к образованию фарнезилпирофосфата - соединения, состоящего из 15 углеродных атомов. Две молекулы фарнезилпирофосфата конденсируются с образованием сквалена - углеводорода линейной структуры, состоящего из 30 углеродных атомов.
3 этап - Образование холестерола
На третьем этапе синтеза холестерола сквален через стадию образования эпоксида ферментом циклазой превращается в молекулу ланостерола, содержащую 4 конденсированных цикла и 30 атомов углерода. Далее происходит 20 последовательных реакций, превращающих ланостерол в холестерол. На последних этапах синтеза от ланостерола отделяется 3 атома углерода, поэтому холестерол содержит 27 углеродных атомов.
Биологическая роль холестерина. Пути использования холестерина в различных тканях. Биосинтез желчных кислот.
Часть холестеринового фонда в организме постоянно окисляется, преобразуясь в различного рода стероидные соединения. Основной путь окисления холестерина - образование желчных кислот. На эти цели уходит от 60 до 80% ежедневно образующегося в организме холестерина. Второй путь - образование стероидных гормонов (половые гормоны, гормоны коры надпочечников и др.). На эти цели уходит всего 2-4% холестерина, образующегося в организме. Третий путь - образование в коже витамина ДЗ под действием ультрафиолетовых лучей.
Еще одним производным холестерина является холестанол. Его роль в организме пока еще не выяснена. Известно лишь, что он активно накапливается в надпочечниках и составляет 16% от всех находящихся там стероидов. С мочой у человека выделяется около 1 мг холестерина в сутки, а со слущивающимся эпителием кожи теряется до 100 мг/сут.
Желчные кислоты являются основным компонентом билиарной секреции, они образуются только в печени. Синтезируются в печени из холестерина.
В организме синтезируется за сутки 200-600 мг желчных кислот. Первая реакция синтеза-образование 7-альфа-гидроксихолестерола-является регуляторной.Фермент-7-альфа-гидроксилаза,ингибируется конечным продуктом-желчными кислотами.7-альфа-гидроксилаза представляет собой одну из форм цитохрома п450 и использует атом кислорода как один из субстратов. Один атом кислорода из О2 включается в гидроксильную группу в 7 положении, а другой восстанавливается до воды. Последующие реакции синтеза приводят к формированию 2 видов желчных кислот:холевой и хондезоксихолевой(первичные желчные кислоты)
Особенности обмена холестерина в организме человека. Роль липопротеинлипазы, печеночной липазы, липопротеинов, ЛХАТ, апопротеинов в транспорте холестерина в крови: альфа- и бета-холестерин, коэффициент атерогенности, АХАТ, накопление холестерина в тканях. Пути распада и выведения холестерина
В организме человека содержится 140-190 г холестерина и около 2 г образуется ежедневно из жиров,углеводов, белков. Чрезмерное поступление холестерина с пищей приводит к отложению его в сосудах и может способствовать развитию атеросклероза, а также нарушению функции печени и развитию желчно-каменной болезни. Ненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая) затрудняют всасывание холестерина в кишечнике, тем самым способствуя уменьшению его содержания в организме. Насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая) являются источником образования холестерина.
Липопротеинлипаза (ЛПЛ) - фермент, относящийся к классу липаз. ЛПЛ расщепляет триглицериды самых крупных по размеру и богатых липидами липопротеинов плазмы крови - хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП или ЛОНП)). ЛПЛ регулирует уровень липидов в крови, что определяет её важное значение в атеросклерозе.
Печёночная липаза - один из ферментов липидного метаболизма. Эта липаза по ферментативному действию похожа на панкреатическую липазу. Однако в отличие от панкреатической липазы ПЛ синтезируется в печени и секретируется в кровь. Печёночная липаза после секреции связывается со стенкой сосуда (почти исключительно в печени) и расщепляет липиды липопротеинов.
Печёночная липаза работает в кровотоке в тандеме с липопротеинлипазой. Липопротеинлипаза расщепляет липопротеины, богатые триглицеридами (липопротеины очень низкой плотности и хиломикроны), до их остатков. Остатки липопротеинов являются в свою очередь субстратом для печёночной липазы. Таким образом, в результате действия печёночной липазы образуются атерогенные липопротеины низкой плотности, которые поглощаются печенью.
(ЛВП) - Транспорт холестерина от периферийных тканей к печени
(ЛНП) - Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям
ЛПП (ЛСП) - Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям
(ЛОНП)-Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям
Хиломикроны -Транспорт холестерина и жирных кислот, поступающих с пищей, из кишечника в периферические ткани и печень
Лецитинхолестеринацилтрансфераза (ЛХАТ)- является ферментом метаболизма липопротеинов. ЛХАТ связан с поверхностью липопротеинов высокой плотности, которые содержат аполипопротеин A1 - активатор этого фермента. Холестерин, превращённый в эфиры холестерина, благодаря высокой гидрофобности перемещается с поверхности липопротеина в ядро, освобождая место на поверхности частицы для захвата нового свободного холестерина. Таким образом, эта реакция является исключительно важной для процесса очищения периферических тканей от холестерина (обратный транспорт холестерина). Частица ЛПВП в результате увеличивается в диаметре или в случае насцентных ЛПВП превращается из дисковидной в сферическую.
Апопротеины формируют структуру липоппротеинов,взаимодействуют с рецепторами на поверхности клеток и таким образом определяют какими тканями будет захватываться данный тип липопротеидов, служат ферментами или активаторами ферментов, действующих на липопротеины.
АХАТ катализирует эстерификацию холестерола. Свободный холестерол выходит в цитоплазму, где ингибирует ГМГ-CoA-редуктазу и de novo синтез холестерола и активирует АХАТ. У человека, однако, из-за низкой активности АХАТ в печени холестерол поступает в плазму в составе ЛПОНП преимущественно в свободном виде.
Нарушение обмена холестерола и холестеридов проявляется прежде всего накоплением их в тканях (кумулятивные холестерозы), особенно в стенке артерий и в коже. Основной причиной накопления холестерола в тканях является недостаточность механизма его обратного транспорта. Ключевым фактором системы обратного транспорта холестерола (с периферии в печень, откуда его излишки удаляются из организма с желчью) являются липопротеины высокой плотности, точнее входящий в их состав белок апопротеин А. Частицы липопротеинов высокой плотности собирают холестерол не только в интерстициальном секторе, но и внутри клеток. У человека (а также высших обезьян и свиней) существует видовая (характерная для всех представителей вида) недостаточность апопротеина А и, соответственно, липопротеинов высокой плотности. Животные с высоким содержанием этих липопротеинов не страдают холестериновым диатезом, даже при постоянном употреблении богатой холестеролом пищи. Некоторые люди также отличаются довольно высокой концентрацией апопротеина А («синдром долголетия»).
Из организма человека ежедневно выводится около 1 г холестерола. Приблизительно половина этого количества экскретируется с фекалиями после превращения в желчные кислоты. Оставшаяся часть выводится в виде нейтральных стероидов. Большая часть холестерола, поступившего в желчь, реабсорбируется; считается, что по крайней мере часть холестерола, являющегося предшественником фекальных стеролов, поступает из слизистой оболочки кишечника. Основным фекальным стеролом является копростанол, который образуется из холестерола в нижнем отделе кишечник а под действием присутствующей в нем микрофлоры. Значительная доля солей желчных кислот, поступающих с желчью, всасывается в кишечнике и через воротную вену возвращается в печень, где снова поступает в желчь. Этот путь транспорта солей желчных кислот получил название кишечно-печеночной циркуляции. Оставшаяся часть солей желчных кислот, а также их производные выводятся с фекалиями. Под действием кишечных бактерий первичные желчные кислоты превращаются во вторичные.
Борьба с холестерином стала привычкой и ведется она всеми способами. К сожалению, мало кто обращает внимание на функции холестерина в организме и его важную роль для здоровья человека. Если начинать борьбу, не разобравшись в вопросе, то исход ее будет печальным. Печень сама вырабатывает холестерин, значит, он необходим. Если его много - это плохо, но еще хуже, если его не хватает.
Холестерин – основа клеточных структур, а также это 1/10 крови.
Для чего нашему организму нужен холестерин?
Холестерин не просто нужен, он важен. В крови его немного - 10%, а 90% содержатся в тканях, потому что это «скелет» клеток. Без него невозможно деление клеток и, следовательно, рост организма. Он особенно важен для детей, ведь в детстве клетки особенно интенсивно делятся. Потому материнское молоко так насыщено этим веществом. Без него невозможно расти, развиваться и вообще жить.
Когда рост закончен, холестерин накапливается в клетках. Из-за этого стареют клеточные мембраны, их проницаемость становится хуже, они слабее реагируют на гормоны и биологически активные вещества. Перенасыщенные этим веществом эритроциты хуже переносят кислород и забирают из тканей углекислый газ, а тот же процесс в лимфоцитах снижает иммунитет. Постепенно, очень медленно, происходит отмирание отдельных клеточных групп. Организм стареет и умирает.
Основные функции
Польза холестерина зависит от его качества и количества в той или иной системе. - Контроль над избытком свободного холестерина. Благодаря жирам, поступающим в организм с пищей, выделяется желчь. Здесь различаются липопротеиды высокой и низкой плотности - ЛПВП и ЛПНП. Они же , соответственно. ЛПНП доставляют клеткам холестерин, требующийся для их работы каждый день, а ЛПВП освобождает клетки от его излишков. Если желчь не выделяется, значит, нет и ЛПВП, избавление организма от холестерина не происходит, и он повышается. Если ЛПВП много - то проблем нет, а если мало - потребуется принять меры.
- Участие в строении и поддержка клеточных мембран. В клеточной мембране помещаются сама клетка и ее органеллы. Существование мембраны обеспечивает жир, в частности, холестерин. При его участии молекулы выстраиваются так, что формируется полупроницаемая мембрана. В результате образуется надежный и эластичный барьер, через который входят и выходят требующиеся молекулы.
- Участие в образовании витамина D и усвоении жирорастворимых витаминов. Большую часть витамина D организм синтезирует сам с помощью ультрафиолета и холестерина. И благодаря ему происходит аккумулирование и усвоение жирорастворимых витаминов: А, D, Е, К. Уже все научились есть морковь только с маслом, ведь в противном случае от нее не будет никакой пользы - витамин, А не усвоится.
- Биосинтез половых гормонов и синтез гормонов надпочечников. Без холестерина невозможна выработка гормонов - кортизола, кортизона, а также половых гормонов эстрогена/тестостерона. Антихолестериновая диета может повлечь снижение потенции, эректильную дисфункцию, заболевания мочеполовой системы у мужчин. Это вещество очень важно для продолжения рода.
Без холестерина невозможно клеточное деление, секреция желчи и гормонов, работа нервной системы. - Участие в образовании желчных кислот. ¾ холестерина, который выработала печень, применяется для образования желчных кислот. Без них невозможен дальнейший синтез кислот, которые расщепляют полученные с пищей жиры. Другими словами, антихолестериновая диета способна нарушить сложный процесс пищеварения и нанести вред печени и поджелудочной железе.
- Участие в работе мозга и образование синапсов. Роль холестерина в организме человека очень важна. Именно это вещество вырабатывают глиальные клетки, потому что без него не возможно образование синапсов - связей между нервными клетками. А это отражается на развитии мозга и уровне интеллекта, что подтвердил эксперимент. В исследовании приняли участие около 1800 человек. Мужчины и женщины решали логические задачи, а затем результаты тестирования сравнили с уровнем холестерина в крови подопытного. Хуже с заданиями справились те, у кого уровень этого вещества был низким. Сложнее дело обстоит с детьми. Если ребенка кормить только вегетарианской едой, он будет отставать от сверстников в развитии интеллекта на 15−25% и находиться на более низком уровне когнитивных способностей.
- Холестерин требуется для полноценного функционирования рецепторов мозга, вырабатывающих серотонин или «гормон счастья». Ученые из Гарвардского университета посвятили изучению этого вопроса 10 лет. Результаты оказались неприятными для вегетарианцев. При низком содержании этого вещества в крови происходит повышение на 40% депрессивности, агрессивности и склонности к суициду.
- Люди с низким холестерином на 30% чаще попадают в ДТП, так как у них в мозгу медленнее передаются нервные импульсы. Если он долгое время будет низким, то зрительный нерв утратит свои функции, и появятся серьезные проблемы со зрением, могут быть поражены сетчатка и роговица глаза. ЛПНП важны для иммунитета человека. Они способны защитить организм от рака, противостоять бактериям и токсинам.
Метаболизм холестерина в организме человека играет чрезвычайно важную роль. Холестерин выполняет многие физиологические функции:
- является пластическим материалом - входит в состав мембраны клеток, обеспечивая их стабильность;
- участвует в синтезе желчных кислот, необходимых для эмульгирования и всасывания жиров в тонком кишечнике;
- служит предшественником стероидных гормонов коры надпочечников, а также участвует в синтезе половых гормонов (эстрадиол, тестостерон и др.), без холестерина производство этих гормонов невозможно;
- участвует в синтезе витамина D.
В организме взрослого человека содержится порядка 140-150 г холестерина - приблизительно 2 мг на 1 кг массы тела. Всё это количество сосредоточено в 3 пулах:
- быстро обменивающийся пул (пул А) - составляет около 30 г, включает холестерин содержащийся в печени и других паренхиматозных органах, в кишечной стенке и плазме крови. Обновление этого пула происходит ежедневно со скоростью приблизительно 1 г/сутки, следовательно, полное обновление пула составляет около 30 суток;
- медленно обменивающийся пул (пул Б) - составляет около 50 г, включает холестерин всех других органов и тканей, кроме нервной системы и соединительной ткани;
- очень медленно обменивающийся пул(пул В) - составляет 60 г, включает холестерин головного мозга, нервов и соединительной ткани. Скорость обновления этого пула очень мала и может исчисляться месяцами и годами, что в большей степени относится к белому веществу головного мозга.
Ежедневно организм расходует около 1200-1300 мг холестерина. Часть этого количества идёт на образование желчных кислот, стероидных гормонов, другая часть - выводится с калом, теряется со слущивающимся эпителием кожи и секретом сальных желез, используя запасы быстро обменивающегося пула. Для восполнения этих потерь, то есть для восстановления запасов быстро обменивающегося пула, организм синтезирует в сутки около 800-1000 мг холестерина, дополнительно получая около 400-500 мг с пищей.
Всасывание холестерина, поступающего с пищей, происходит в тонкой кишке. Стоит отметить, что в тонкую кишку поступает не только пищевой (экзогенный), но и эндогенный холестерин. В целом, в тонкий кишечник поступает порядка 1,8-2,5 г холестерина из следующих источников:
- холестерин пищи - около 0,4-0,5 г/сутки;
- холестерин желчи - 1-2 г/сутки;
- холестерин эпителия желудочно-кишечного тракта и кишечного сока - около 0,5 г/сутки.
Часть холестерина эпителия желудочно-кишечного тракта и кишечного сока подвергается в толстой кишке воздействию ферментов микробной флоры, превращается в копростерин и выделяется с калом. Всасывание холестерина происходит в неэстерифицированной форме в составе смешанных жировых мицелл, состоящих из желчных кислот, жирных кислот, моноглицеридов, фосфолипидов.
Синтез холестерина осуществляется в клетках почти всех органов и тканей, при этом в гепатоцитах синтезируется около 80% всего количества, в стенке тонкой кишки - 10%, в коже - около 5%. Таким образом, основным источником эндогенного холестерина является печень.
В синтезе холестерина принимает участие большое количество ферментов. Ключевым, определяющим скорость процесса синтеза считается фермент гидроксиметил-глутарил-КоА-редуктаза (ГМГ-КоА-редуктаза). Блокирование активности этого фермента является важнейшим механизмом действия статинов - наиболее активных гипохолестеринемических средств.
Как указывалось выше, основным поставщиком эндогенного холестерина является печень, но она сама также нуждается в холестерине для обеспечения жизнедеятельности гепатоцитов. Потребность печени в холестерине удовлетворяется как за счёт его синтеза гепатоцитами, так и путём поступления его из крови.
При недостаточности холестерина в гепатоцитах (например, под влиянием приёма статинов или при различных патологических процессах в печени) происходит активация расположенных на поверхности гепатоцитов специфических рецепторов, осуществляющих распознавание и захват липопротеинов низкой плотности, богатых холестерином. Эти рецепторы участвуют в регуляции уровня холестерина в крови, который понижается с их активацией.