Biochimica - colesterolo

Colesterolo

Il colesterolo è un lipide chiave nella costituzione delle membrane biologiche, ed è il precursore di steroli e sali biliari. La sua struttura è composta da 27 atomi di carbonio che derivano dall’acetato. Gli intermedi della via di metabolizzazione del colesterolo sono unità isopreniche che a loro volta sono precursori di molti lipidi.

La via del metabolismo del colesterolo

La via del metabolismo del colesterolo è divisa in 4 tappe:

• Condensazione di 3 molecole di A-CoA formando un intermedio a 6 atomi di carbonio: il mevalonato.
• Conversione del mevalonato in unità isopreniche (sempre a 6 atomi di carbonio).
• Condensazione di 5 unità isopreniche a formare una struttura lineare a 30 atomi di carbonio: lo squalene.
• Ciclizzazione dello squalene che comporta la formazione dei 4 anelli del nucleo steroideo del colesterolo.

Tappa 1

Due molecole di A-CoA condensano a formare acetoacetil-CoA che a sua volta reagisce con una terza molecola di A-CoA per formare il β-idrossi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) grazie all’enzima tiolasi e alla HMG-CoA sintetasi (reazioni reversibili). Il β-idrossi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) viene ridotto grazie a due molecole di NADPH che fungono da donatori di elettroni trasformandolo in mevalonato (reazione irreversibile) grazie all’enzima HMG-CoA reduttasi.

Tappa 2

Vengono aggiunti tre gruppi fosforici al mevalonato ricavati dall’idrolisi di 3 molecole di ATP e si generano due unità isopreniche attive. Le unità isopreniche sono fondamentali nella via della trasformazione da acetato a colesterolo.

Tappa 3

5 unità isopreniche attive reagiscono tra loro formando lo squalene, con 30 atomi di carbonio. Questa condensazione necessita NADPH.

Tappa 4

Lo squalene monossigenasi aggiunge un atomo di O prelevandolo dall’O₂ all’estremità della molecola dello squalene formando un epossido. È un’ossidasi mista. La struttura viene quindi chiusa con 4 anelli a formare il lanosterolo e successivamente il colesterolo.

Scopi del colesterolo

Il colesterolo è prodotto nel fegato, una parte verrà incorporata nelle membrane degli epatociti (piccola parte), il restante viene usato per formare i sali biliari o gli esteri del colesterolo. I sali biliari sono sintetizzati nel fegato, sono idrofili e servono a favorire la digestione dei lipidi. Gli esteri del colesterolo sono sintetizzati dall’acil-CoA-colesterolo-aciltransferasi (ACAT); questo enzima trasferisce un acido grasso dal coenzima A al gruppo ossidrilico del colesterolo rendendolo ancora più idrofobo. Gli esteri del colesterolo sono conservati nel fegato o trasportati in quei tessuti che utilizzano colesterolo.