Ponieważ cholesterol jest podstawową substancją dla życia, organizm ludzki nie może polegać wyłącznie na przyjmowaniu pokarmu. Przypuszczalnie z tego powodu ewolucja spowodowała, że organizm opracował skuteczny mechanizm biosyntezy cholesterolu .
Przy dziennym spożyciu około 300 mg (0, 3 grama) organizm osoby dorosłej syntetyzuje około 600-1000 mg cholesterolu dziennie. W tym sensie wątroba, jelita i skóra są najbardziej aktywnymi narządami.
Biorąc również pod uwagę, że nie cały wchłonięty cholesterol jest wchłaniany w jelicie (około 50% przechodzi do kału), wpływ diety na całkowity poziom cholesterolu (stężenie cholesterolu we krwi) jest niewielki i można go oszacować na 15%. Ważne zmiany w spożyciu cholesterolu mogą jednak powodować zmiany do ± 30%. Spożycie pokarmu i synteza endogenna są w rzeczywistości silnie powiązane przez mechanizm regulacyjny z sprzężeniem zwrotnym, tak że endogenna synteza jest spowalniana, im większy jest cholesterol pochodzenia pokarmowego, i odwrotnie.
Wytwarzanie cholesterolu w organizmie jest wynikiem złożonej serii reakcji. Zaczyna się od octu CoA pochodzącego z metabolizmu różnych składników odżywczych (węglowodanów, białek, aw szczególności tłuszczów), aby ostatecznie dotrzeć, po około trzydziestu reakcjach, do cholesterolu. Wśród licznych enzymów zaangażowanych w ten proces główną rolę odgrywa reduktaza HMG-CoA, która interweniuje w jednym z pierwszych etapów katalizujących redukcję HMG-CoA do mewalonianu. Enzym ten w rzeczywistości charakteryzuje się średnim czasem życia wynoszącym zaledwie 4 godziny, dlatego musi być stale syntetyzowany w wątrobie. Szybkość, z jaką jest wytwarzana, zależy od poziomu cholesterolu w komórkach; gdy są niskie, tempo syntezy wzrasta i odwrotnie. Ten system regulacyjny jest szczególnie aktywny w wątrobie, gdzie wpływ pokarmu jest najwyższy; w tym sensie aktywność reduktazy HMG-CoA jest hamowana przez nowo utworzony cholesterol i przez LDL.
Hamowanie tego enzymu może następować nie tylko przez zmniejszoną syntezę, ale także przez fosforylację przez hormony kortykosteroidowe i glukagon; insulina i hormony tarczycy, z drugiej strony, sprzyjają defosforylacji wzmacniającej jej aktywność.
Biochemiczne kroki w szczegółach
Jak pokazano na rysunku, gdzie pokazano główne etapy biosyntezy cholesterolu, niektóre leki (statyny) i sfermentowany czerwony ryż działają jako konkurencyjne inhibitory reduktazy HMG-CoA i jako takie zmniejszają szybkość syntezy cholesterolu. W rezultacie wątroba czerpie więcej z cholesterolu we krwi zawartego w LDL, zwiększając liczbę receptorów dla tych białek i zmniejszając stężenie LDL w osoczu. Jednakże blok syntezy nie jest całkowity i zapewnia to, że komórki mają wystarczające poziomy cholesterolu, aby utrzymać integralność błon plazmatycznych i syntetyzować hormony steroidowe.
