Colesteroltem uma ampla gama de efeitos fisiológicos no organismo, mas quando excessivo pode levar à hipercolesterolemia e ter efeitos adversos no organismo. A pesquisa moderna descobriu que a aterosclerose, a trombose venosa e a colelitíase estão intimamente relacionadas à hipercolesterolemia. Se for simplesmente colesterol alto, a regulação da dieta é o melhor método. Se também for acompanhada de hipertensão, o melhor é monitorar a pressão arterial e usar anti-hipertensivos, desde que confirmado pelo médico como hipertensão. A hipercolesterolemia é uma causa muito importante de aterosclerose, por isso preste atenção.
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O colesterol na natureza é encontrado principalmente em alimentos de origem animal, com algumas plantas contendo colesterol e a maioria das plantas contendo substâncias que são estruturalmente semelhantes ao colesterol - esteróis vegetais. Os esteróis vegetais não têm efeito aterogênico. Na mucosa intestinal, os esteróis vegetais (especialmente o sitosterol) podem inibir competitivamente a absorção do colesterol. A seguir estão métodos comuns de síntese laboratorial para referência.
Método 1:
O processo de síntese do colesterol é relativamente complexo, com quase 30 etapas de reação, e todo o processo pode ser dividido em três etapas.
Geração de 1.3-COA 3-metilglutaraldeído leve (HMGCOA)
No citoplasma, três moléculas de etilenoglicol COA são catalisadas pela tioliase e pela HMGCOA sintase para gerar HMGCOA, que é o mesmo mecanismo da formação de corpos cetônicos. No entanto, a localização intracelular é diferente, e este processo ocorre no citoplasma, enquanto a geração de corpos cetônicos ocorre nas mitocôndrias das células do fígado. Portanto, existem dois conjuntos de isoenzimas nas células do fígado que sofrem as reações acima, respectivamente.
2. Geração de ácido mevalônico (MVA)
Sob a catálise da HMGCOA redutase, o HMGCoA consome duas moléculas de NADPH+H+ para formar ácido metiloleico (MVA)
Este processo é irreversível e a HMG CoA redutase é uma enzima limitante da taxa de síntese do colesterol.
3. Produção de colesterol
O MVA sofre fosforilação, desproteinização, desalquilação e condensação para gerar esqualeno contendo 30C, que é então catalisado pela ciclase do retículo endoplasmático e pela oxigenase para produzir lanolina esterol. Este último sofre múltiplas reações, como redox, e acaba perdendo três Cs, resultando na síntese do colesterol 27C.
Método 2:
Usando acetil CoA e ácido palmítico como matérias-primas - O processo de síntese do colesterol através da via do cetoglutarato pode ser dividido aproximadamente nas seguintes etapas:
1. Acetil CoA e ácido palmítico são condensados em acetil CoA sob a ação da acetil CoA tioliase. Esta reação é uma reação de tiólise e o produto acetilacetil CoA é um composto de anel de cinco membros. A equação química para esta etapa é a seguinte:
CH3CO-CoA + CH2(COOH) CH2CH2CH2CH3→ CH3CO-CoA + CH3Cacau
2. AcetilacetilCoA reage com trifosfoglicerato sob a catálise da HMG-CoA sintase para gerar HMG-CoA. Esta reação é uma reação de condensação e o produto HMG-CoA é um composto de anel de seis membros. A equação química para esta etapa é a seguinte:
CH3CO-CoA + H2O → HMG-CoA + CH3COOH
3. Sob a ação da HMG-CoA liase, a HMG-CoA é clivada em mevalonato. Esta reação é uma reação de craqueamento e o produto mevalonato é um composto cíclico de cinco membros. A equação química para esta etapa é a seguinte:
HMG-CoA → CH2=CH (CH2) 3CHO + CO2
4. Sob a ação da mevalonato quinase, o mevalonato reage com o ATP para produzir mevalonato pirofosfato. Esta reação é uma reação de fosforilação, e o produto mevalonato pirofosfato é um composto de alta energia. A equação química para esta etapa é a seguinte:
CH2=CH(CH2)3CHO + C3H7ClN2O2S → CH2=CH (CH2) 3OP + C10H15N5O10P2
5. Sob a ação da esqualeno ciclase, o metil-hidroxivalerato pirofosfato sofre ciclização para formar esqualeno. Esta reação é uma reação de ciclização e o produto esqualeno é um composto cíclico de sete membros. A equação química para esta etapa é a seguinte:
CH2=CH (CH2)3OP → (CH2)5C=O
6. Sob a ação da esqualeno redutase, o esqualeno reage com NADPH+H+ para gerar colesterol. Esta reação é uma reação de redução e o produto colesterol é um composto de anel de seis membros. A equação química para esta etapa é a seguinte:
(CH2)5C=O+NADPH + H+→ CH2OH-(CHOH)4-COOH
Método 3:
O processo de síntese do colesterol a partir do pirofosfato de isopenteno através do anel de esqualeno pode ser dividido nas seguintes etapas:
1. O isopenteno pirofosfato reage com o ATP sob a catálise da esqualeno sintase para produzir esqualeno pirofosfato. Esta reação é uma reação de fosforilação, e o produto pirofosfato de esqualeno é um composto de alta energia. A equação química para esta etapa é a seguinte:
C5H8O4P + C3H7ClN2O2S → C5H8O4P + C10H15N5O10P2 + C3H7N
2. O esqualeno pirofosfato reage com NADPH+H+ sob a ação da esqualeno pirofosfato redutase para gerar esqualeno. Esta reação é uma reação de redução e o produto esqualeno é um composto cíclico de sete membros. A equação química para esta etapa é a seguinte:
C5H8O4P-C10H15N5O10P2+ NADPH + H+→ C5H8O + NADP+ + C3H7N
3. Sob a ação da esqualeno ciclase, o esqualeno sofre ciclização para produzir colesterol. Esta reação é uma reação de ciclização e o produto colesterol é um composto cíclico de seis membros. A equação química para esta etapa é a seguinte:
C5H8O + NADP+→ CH2OH-(CHOH)4-COOH + NADPH + H+ + C3H7N
A estrutura do colesterol foi determinada já em 1930. Em 1941, David Rittenberg e KonradBloch descobriram que o ácido acético marcado com hidrogênio pesado era um precursor do colesterol em ratos e camundongos. Mais tarde, descobriu-se que o esqueleto de carbono do esterol ergosterol em Neurosporarassa era derivado inteiramente do ácido acético. Em 1949, J. Bonner e B. Arreguin confirmaram que três moléculas de ácido acético poderiam se combinar para formar uma unidade simples de cinco carbonos, conhecida como isopreno. A sua descoberta está de acordo com previsões anteriores de Robert Robinson, que acreditava que o colesterol é um produto da ciclização do esqualeno, que pode ser formado pela polimerização do isopreno. Em 1952, Bloch e RLangdon confirmaram que o esqualeno pode de fato ser convertido em colesterol e propuseram e confirmaram um caminho para a biossíntese do colesterol. Em 1953, Bloch e RB Woodward propuseram a ideia da ciclização, que mais tarde foi modificada. Somente em 1956 é que o desconhecido intermediário semelhante ao isopreno foi confirmado como ácido mevalônico. A descoberta do ácido mevalpróico identificou um elo intermediário não resolvido na biossíntese do colesterol. Desde então, as vias e a estereoquímica da biossíntese do colesterol foram elucidadas em detalhes