Colesterolul are mai multe destine

Cea mai mare parte a sintezei colesterolului la vertebrate are loc în ficat. O mică parte din colesterolul produs acolo este încorporat în membranele hepatocitelor, dar cea mai mare parte a acestuia este exportat în una din cele trei forme: colesterol biliar, acizi biliari sau colesteril esteri. Acizi biliari iar sărurile lor sunt derivați de colesterol relativ hidrofili care sunt sintetizați în ficat și ajută la digestia lipidelor (p. 480). Esteri colesterilici se formează în ficat prin acțiunea de acil-CoAcolesterol acil transferaza (ACAT). Această enzimă catalizează transferul unui acid gras din coenzima A în grupul hidroxil al colesterolului (Fig. 20-36), transformând colesterolul într-o formă mai hidrofobă. Esterii colesterilici sunt transportați în particule lipoproteice secretate către alte țesuturi care utilizează colesterolul sau sunt depozitate în ficat.

multe

Toate țesuturile animale în creștere au nevoie de colesterol pentru sinteza membranei, iar unele organe (glanda suprarenală și gonade, de exemplu) folosesc colesterolul ca precursor pentru producerea hormonilor steroizi (discutat mai târziu). Colesterolul este, de asemenea, un precursor al vitaminei D (vezi Fig. 9-19).

Colesterolul și alte lipide sunt transportate pe lipoproteine ​​plasmatice

Colesterolul și colesteril esterii, cum ar fi triacilglicerolii și fosfolipidele, sunt în esență insolubili în apă. Aceste lipide trebuie, totuși, să fie mutate din țesutul de origine (ficat, unde sunt sintetizate sau intestin, unde sunt absorbite) în țesuturile în care vor fi stocate sau consumate. Ele sunt transportate în plasma sanguină dintr-un țesut în altul ca lipoproteine ​​plasmatice, complexe macromoleculare ale proteinelor purtătoare specifice numite apolipoproteine cu diverse combinații de fosfolipide, colesterol, colesteril esteri și triacilgliceroli.

Apolipoproteinele („apo” desemnează proteina în forma sa lipidică) se combină cu lipidele pentru a forma mai multe clase de particule de lipoproteine, complexe sferice cu lipide hidrofobe în miez și lanțurile laterale hidrofile ale aminoacizilor proteici la suprafață (Fig. 20 -37a). Combinațiile diferite de lipide și proteine ​​produc particule cu densități diferite, variind de la lipoproteine ​​cu densitate foarte mică (VLDL) la lipoproteine ​​cu densitate mare (HDL), care pot fi separate prin ultracentrifugare (Tabelul 20-2, p. 676) și vizualizate prin microscopie electronică (Fig. 20-37b).

Fiecare clasă de lipoproteine ​​are o funcție specifică, determinată de punctul său de sinteză, compoziția lipidică și conținutul de apolipoproteine. Cel puțin nouă apolipoproteine ​​diferite se găsesc în lipoproteinele plasmei umane (Tabelul 20-3); se pot distinge prin mărimea lor, reacțiile lor cu anticorpi speciiici și distribuția lor caracteristică în clasele de lipoproteine. Aceste componente proteice acționează ca semnale, direcționând lipoproteinele către țesuturi specifice sau activând enzime care acționează asupra lipoproteinelor.

Figura 20-37 (a) Structura unei lipoproteine ​​cu densitate mică (LDL). Apolipoproteina B-100 (apoB-100) este una dintre cele mai mari lanțuri polipeptidice unice cunoscute, cu 4.636 reziduuri de aminoacizi (Mr 513.000).

(b) Patru clase de lipoproteine ​​vizualizate în microscopul electronic după colorare negativă. De sus în jos: chilomicroni (50-200 nm în diametru); VLDL (28-70 nm); LDL (20-25 nm); și HDL (8-11 nm). Pentru proprietățile lipoproteinelor, vezi Tabelul 20-2.

Figura 20-36 Sinteza esterilor colesterilici transformă colesterolul într-o formă și mai hidrofobă pentru depozitare și transport.

Am discutat chilomicroni în capitolul 16, în legătură cu mișcarea triacilglicerolilor din dietă din intestin în alte țesuturi. Ele sunt cele mai mari dintre lipoproteine ​​și cele mai puțin dense, conținând o proporție mare de triacilgliceroli (vezi Fig. 16-2). Chilomicronii sunt sintetizați în reticulul endoplasmatic al celulelor epiteliale care acoperă intestinul subțire, apoi se deplasează prin sistemul limfatic, intrând în fluxul sanguin prin vena subclaviană stângă. Apolipoproteinele chilomicronilor includ apoB-48 (unic pentru această clasă de lipoproteine), apoE și apoC-II (Tabelul 20-3). ApoC-II activează lipoprotein lipaza în capilarele țesuturilor adipoase, cardiace, musculare scheletice și mamare care alăptează, permițând eliberarea acizilor grași liberi în aceste țesuturi. Chilomicronii transportă astfel acizii grași obținuți în dietă către țesuturile în care vor fi consumați sau depozitați ca combustibil. Resturile de chilomicroni, epuizate din majoritatea triacilglicerolilor lor, dar care conțin în continuare colesterol, apoE și apoB-48, se deplasează prin fluxul sanguin către ficat, unde sunt absorbite, degradate în lizozomi și constituenții lor reciclați.

Când dieta conține mai mulți acizi grași decât sunt necesari imediat ca combustibil, acestea sunt transformate în triacilgliceroli în ficat și ambalate cu apolipoproteine ​​specifice în lipoproteine ​​cu densitate foarte mică, VLDL. Excesul de carbohidrați din dietă poate fi, de asemenea, transformat în triacilgliceroli în ficat și exportat ca VLDL. În plus față de triacilglicerolii, VLDL-urile conțin niște esteri de colesterol și colesteril, precum și apoB-100, apoC-I, apoC-II, apoC-III și apo-E (Tabelul 20-3). Aceste lipoproteine ​​sunt transportate în sânge de la ficat la mușchi și țesutul adipos, unde activarea lipoproteinei lipazei de către apoC-II determină eliberarea acizilor grași liberi din triacilglicerolii VLDL. Adipocitele preiau acești acizi grași, resintetizează triacilglicerolii din aceștia și stochează produsele în picături de lipide intracelulare, în timp ce miocitele le oxidează în mare parte pentru a furniza energie. Majoritatea resturilor de VLDL sunt eliminate din circulație de către hepatocite, prin absorbția mediată de receptor și degradarea lizozomală.

Pierderea triacilglicerolilor convertește unele VLDL în lipoproteine ​​cu densitate mică, LDL (Tabelul 20-2). Foarte bogate în colesterol și colesteril esteri și conțin apoB-100 ca apoproteină majoră, LDL transportă colesterolul către țesuturile periferice (pe lângă ficat) care au receptori specifici de suprafață care recunosc apoB-100. Acești receptori mediază absorbția de colesterol și esteri de colesteril într-un proces descris mai jos.

Figura 20-38 Reacția este catalizată de lecitincolesterol acil transferaza (LCAT). Această enzimă este prezentă pe suprafața HDL și este stimulată de componenta HDL apoA-I. Esterii colesterilului se acumulează în HDL-uri nașterile, transformându-le în HDL-uri mature.