Könyvespolc

NCBI könyvespolc. A Nemzeti Orvostudományi Könyvtár, az Országos Egészségügyi Intézetek szolgáltatása.

Feingold KR, Anawalt B, Boyce A és munkatársai, szerkesztők. Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-.

Endotext [Internet].

Laura A. Woollett és James E Heubi .

Utolsó frissítés: 2020. január 4 .

ABSZTRAKT

A magzati koleszterin metabolizmusa

Magzati lipoprotein anyagcsere

A magzati lipoprotein metabolizmusának szabályozása

A magzati koleszterin forrásai

Mivel a növekedéshez hatalmas mennyiségű koleszterin szükséges, a kérdés továbbra is fennáll - honnan származik a magzati koleszterin? Minden membránhoz koleszterin szükséges, különösen nagy mennyiségben az idegsejtekben. Így egy 4,5 kg súlyú csecsemőnél csaknem 15 g koleszterin szükséges a szervezet számára, mivel a perifériás szövetek és a máj ~ 2,2 mg koleszterint/g nedves súlyú szövetet tartalmaznak, az agy pedig ~ 8 mg koleszterint/g szövetet tartalmaz születéskor ( áttekintve 42,43). Mivel a magzat nincs egyensúlyi állapotban, a magzati test több koleszterint halmoz fel, mint az eltávolított. Valójában nagyon kevés koleszterin veszít a magzatból, mivel az epesavtermelés gyengén fejlett a magzati májban, és várhatóan alig veszít a méh gyomor-bél traktusa. Az egyetlen nettó koleszterinveszteség a szteroid hormon szintézis formájában jelentkezik, amely valóban előfordul a mellékvesékben a terhesség alatt (44), bár nagyon kis mennyiségben.

A magzati koleszterin szerepe

Mint korábban említettük, a koleszterin elengedhetetlen a normális növekedéshez és fejlődéshez. Minden membrán szerves eleme, és szükséges a szerkezeti integritás fenntartásához és a jelzéshez. Bár minden membrán tartalmaz koleszterint strukturális célokra, a koleszterin dúsul a membrán meghatározott régióiban, lipid tutajokban, ahol sok foszforilezett fehérje található. A lipid tutaj összetételének megváltoztatása gyakran a különböző jelátviteli események változásához vezethet, amely jelentős downstream anyagcsere következményekkel jár (83-85). A koleszterinre szintén szükség van a sündisznó szignalizációjának aktiválásához egyedi kovalens kötéseken keresztül (86), beleértve a sonic hedgehog (SHH) fehérjét, amely a különféle szervek, középvonalbeli agyi struktúrák mintázatával foglalkozik. Mivel az SHH már a megtermékenyítés után 3 héttel kifejeződik, az aktiváció változásának nagyon korai és jelentős hatása lehet. Valójában az alacsonyabb SHH jelátvitel az SLOS-ban szenvedő egyéneknél bekövetkezett megváltozott jelzéssel társult (87). A koleszterin szintén elődje a szteroid hormonoknak, amelyek magas sebességgel szintetizálódnak a méhben, és az oxiszteroloknak, amelyek az anyagcserét különböző utakon szabályozzák. Az oxiszterolok számos utat befolyásolhatnak a máj X receptor aktiválódásától (LXR) (88) az SHH jelátvitel gátlásáig (89).

NEM SZABÁLYOS MAGASZTEREROL-METABOLIZMUS

Annak ellenére, hogy a magzatnak két koleszterinforrása létezik, a magzati koleszterin nagy része valószínűleg szintézisből származik, ami elengedhetetlenné teszi a magzati de novo koleszterinszintézist. A magzati koleszterin fontosságára utal, hogy a koleszterin szintetizálásának képességét nélkülöző személyek enyhe vagy súlyos anyagcsere-betegségekben és veleszületett rendellenességekben szenvednek. A koleszterin bioszintetikus útvonalában 7 ismert hiba van, amelyek megváltozott magzati fenotípusokat eredményeznek (áttekintve a 31-34. Részben). Az emberekben talált hibák többsége posztszkvalén. Az enzimek megszakadása a szterin bioszintézis útjának korai szakaszában embrionális letalitáshoz vezet különböző egér modellekben (áttekintve 31-ben).

A megváltozott szterinszintézis miatt a legismertebb rendellenesség az SLOS, bár egy nemrégiben készült tanulmány kimutatta, hogy az alacsonyabb szterinszintézis ráta csökkent növekedési sebességhez és IUGR-hez is vezethet (90). Ez a rendellenesség a ritka betegségek e csoportjában is a leggyakoribb. Az SLOS-ban szenvedő személyek befolyásolták a középvonal arcvonásait, a szervek és a végtagok többszörös rendellenességeit és az értelmi fogyatékosságot. A koleszterinszintézis az utolsó lépésben leáll, amikor a 7-dehidrokoleszterint (7DHC) koleszterinné alakítja a 3β-hidroxi-tererol-A7-reduktáz gén (DHCR7) hibája. Bár azt gondolták, hogy a szindróma a koleszterin hiányának volt köszönhető (és néhány hiba a koleszterin hiányának is köszönhető), a legújabb tanulmányok szerint a 7DHC felhalmozódása szerepet játszik a betegség előrehaladásában is ( 91).

Újszülött koleszterin metabolizmus

Az újszülöttkori és korai csecsemőkorban az Egyesült Államokban a három fő táplálékforrás az emberi tej, a tehéntej alapú tápszerek és a szójatej alapú tápszerek. Az ilyen típusú étrend összetétele számos olyan tényezőben különbözik, amelyek elméletileg befolyásolhatják a koleszterin homeosztázisát, ideértve a koleszterin tartalmat, a többszörösen telítetlen/telített zsírsav arányt (P/S arány), a fehérje összetételt, a fitoösztrogén tartalmat és az anyatejre jellemző hormonok jelenlétét. A tej újabb összetevői közé tartoznak a miRNS-ek és a prebiotikumok, amelyek mind befolyásolhatják az anyagcserét (92,93).

Csakúgy, mint a magzatnál, az újszülött emlőssejtekben is jelentős koleszterinszintre van szükség a normális sejtműködéshez. Az emberi tejjel táplált csecsemők sokkal nagyobb mennyiségben kapnak koleszterint, mint a kereskedelmi tápszerrel tápláltak. Az emberi tej 10-15 mg/dl koleszterint tartalmaz, ami napi átlagosan ~ 75 mg koleszterin-bevételt eredményez egy szoptatott, 4 kg-os újszülött számára. A tehéntej alapú tápszerek 1–4 mg/dl koleszterint tartalmaznak, így az átlagos napi koleszterin-bevitel körülbelül 9 mg/nap. A szójatej alapú tápszerek nem tartalmaznak koleszterint. Nem váratlanul a szoptatott csecsemők szérum koleszterin koncentrációja magasabb, mint a tápszerrel táplált csecsemőknél (94,95). Ezeket a különbségeket általában az emberi tej koleszterintartalmának és a kereskedelmi tápszereknek tulajdonítják. Azt, hogy az alacsony koleszterintartalom a kereskedelmi forgalomban lévő formulákban fiziológiás vagy patofiziológiai hatásokkal jár-e, kivéve a szérum koleszterin koncentrációjának és szintézisének különbségét.

Az étrendi koleszterin hatását a szterin anyagcserére is tanulmányozták. Amint azt a jelen áttekintésben korábban tárgyaltuk, úgy tűnik, hogy a magzat némileg védett a szterin-bioszintézis down-szabályozásától. Ezzel szemben az újszülöttek, csakúgy, mint a felnőttek, elnyomhatják a szterinszintézis sebességét (96). Egy tanulmányban a csecsemőket anyatejjel etették a tehéntej alapú tápszerrel szemben. 4 hónapos, eltérő koleszterin-koncentrációjú étrend után az össz-C és az LDL-C szint magasabb az étrendben több koleszterint fogyasztó csecsemőknél. A magzati szövetekkel ellentétben a koleszterin frakcionált szintetikus sebessége (FSR) alacsonyabb volt azoknál a csecsemőknél, akik több koleszterint fogyasztottak, ami azt bizonyítja, hogy képes szabályozni az újszülött szterin bioszintézisét. E változások hosszú távú következményei jelenleg nem ismertek (lásd alább).

A FELNŐTTKOLESZTERIN-METABOLIZMUS FEJLESZTÉSI PROGRAMOZÁSA A FETUSZ ÉS AZ ÚJSZÜLETETT

Az anyagcsere hosszú távú változásai, amelyek a programozás miatt felnőttkorig fennmaradnak, valószínűleg epigenetikus változások az anyagcserét szabályozó génekben (áttekintve a 103-ban). Számos, a lipid anyagcserével kapcsolatos gént találtak epigenetikusan megváltoztattak a méhben, beleértve az LXR és PPARα szabályozó géneket és a GLUT4 transzportert (104). Vannak olyan közelmúltbeli kezelések, amelyek az epigenómák postnatális úton történő megváltoztatására irányulnak, ideértve a sztatinokat, amelyek a hisztonok és a különböző étkezési rendszerek módosítására javasoltak, amelyek befolyásolhatják a metilációs státuszt (105), és a prenatálisan, beleértve az antioxidáns vegyületeket a fordított programozáshoz (106).

ÖSSZEFOGLALÁS

A koleszterin elengedhetetlen a normális növekedéshez és fejlődéshez. A magzatban a legtöbb koleszterin a de novo szintézisből származik, a koleszterin második forrása az anyai keringésből származik. Az anyától a magzatig szállított mennyiség jelenleg ismeretlen. A szterinszintézis sebessége a fejlődésben betöltött kritikus szerepe miatt kevésbé szabályozott a magzatban, és ha genetikai hibák miatt csökken a szintézis, akkor gyakran kóros fejlődés lép fel. Az újszülött koleszterint is igényel a folyamatos növekedéshez és fejlődéshez. Az újszülött a koleszterint a de novo szintéziséből, valamint az étrendi koleszterinből nyeri, az anyatej a legnagyobb mértékben hozzájárul az exogén koleszterinhez. A magzattól eltérően az újszülöttek szterinszintézise szabályozható.