Поскольку холестерин является основным веществом для жизни, организм человека не может зависеть только от приема пищи. Предположительно, по этой причине эволюция заставила организм выработать эффективный механизм биосинтеза холестерина .
При ежедневном рационе питания около 300 мг (0, 3 г) организм взрослого человека ежедневно синтезирует около 600–1000 мг холестерина. В этом смысле печень, кишечник и кожа являются наиболее активными органами.
Учитывая также, что не весь поглощенный холестерин абсорбируется в кишечнике (около 50% попадает в фекалии), влияние диеты на общий холестерин (концентрацию холестерина в крови) является умеренным и может быть оценено в 15%. Однако важные изменения в потреблении холестерина с пищей могут вызывать колебания до ± 30%. Потребление пищи и эндогенный синтез на самом деле тесно связаны регуляторным механизмом с обратной связью, так что эндогенный синтез замедляется с повышением уровня холестерина пищевого происхождения и наоборот.
Производство холестерина в организме является результатом сложной серии реакций. Он начинается с уксуса КоА, полученного в результате метаболизма различных питательных веществ (углеводов, белков и, в частности, жиров), и, наконец, после примерно тридцати реакций, достигает холестерина. Среди многочисленных ферментов, вовлеченных в этот процесс, основную роль играет редуктаза HMG-CoA, которая вмешивается в одну из первых стадий, катализируя восстановление HMG-CoA до мевалоната. Этот фермент, в действительности, характеризуется средней продолжительностью жизни всего 4 часа, поэтому его необходимо постоянно синтезировать в печени. Скорость, с которой это произведено, зависит от клеточных уровней холестерина; когда они низкие, скорость синтеза увеличивается, и наоборот. Эта регуляторная система особенно активна в печени, где влияние пищи максимально. в этом смысле активность HMG-CoA редуктазы ингибируется вновь образованным холестерином и холестерином, который принимается LDL.
Ингибирование этого фермента может происходить не только за счет снижения синтеза, но также за счет фосфорилирования кортикостероидными гормонами и глюкагоном; инсулин и гормоны щитовидной железы, с другой стороны, способствуют дефосфорилированию, усиливая его активность.
Биохимические этапы в деталях
Как показано на рисунке, где показаны основные стадии биосинтеза холестерина, некоторые лекарственные средства (статины) и ферментированный красный рис действуют в качестве конкурентных ингибиторов редуктазы HMG-CoA и, как таковые, снижают скорость синтеза холестерина. В результате печень больше использует холестерин в крови, содержащийся в ЛПНП, увеличивая количество рецепторов для этих белков и уменьшая концентрацию ЛПНП в плазме. Тем не менее, блок синтеза не является полным, и это гарантирует, что клетки имеют достаточный уровень холестерина для поддержания целостности плазматических мембран и синтеза стероидных гормонов.
