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Steroids and Bile Acids: Movement of Cholesterol

by Kevin Ahern, PhD

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    00:01 Diese Abbildung zeigt die Bewegung von Cholesterin im Körper.

    00:07 Sie ist etwas kompliziert, aber ich denke, Sie werden einige allgemeine Themen erkennen.

    00:11 Betrachten wir zunächst das Cholesterin in der Nahrung. Beginnend auf der rechten Seite kommen Nahrungsfette in Ihr Verdauungssystem.

    00:17 Dazu gehören Fette und fettlösliche Vitamine; Cholesterin und verwandte Verbindungen.

    00:24 Diese gelangen durch die Darmwand in das Lymphsystem, wo sie in Chylomikronen verpackt werden.

    00:33 Also diese sehr unlöslichen Substanzen, die ich gerade beschrieben habe, werden fast sofort nach Verlassen des Verdauungssystems verpackt.

    00:40 Bei den Chylomikronen handelt es sich um die größten, fluffigsten Lipoproteinkomplexe, die letztendlich in den Blutkreislauf gelangen.

    00:50 Diese Komplexe enthalten also die sehr wasserunlöslichen Verbindungen, die Fette, die fettlöslichen Vitamine und das Cholesterin.

    00:59 Und die Aufgabe der Chylomikronen ist es, sie in den Blutkreislauf zu bringen, wo sie weiterwandern.

    01:04 Und sie gehen dann durch den Blutkreislauf und treffen auf das Gewebe.

    01:08 Wenn die Chylomikronen das Gewebe erreichen passiert etwas. Nun könnte man meinen, dass die Chylomikronen wirklich groß sind. Sie sind tatsächlich die größten Komplexe, die am Transport dieser Dinge beteiligt sind.

    01:18 Man könnte meinen, daß sie mit Atherosklerose assoziiert sind, sie sind es jedoch nicht.

    01:22 Diese Komplexe wandern also durch den Blutstrom und treffen auf die Kapillaren, wo sie stecken bleiben, weil sie so groß sind.

    01:29 Und was mit den Kapillaren passiert, ist, dass die Kapillaren Enzyme haben, die buchstäblich das Innere des Materials im Chylomikron wegschälen und diese Nährstoffe essen.

    01:40 Die Zellen nehmen also Fett und sie nehmen fettlösliche Vitamine aus den Chylomikronen auf.

    01:46 Sie nehmen übrigens kein Cholesterin heraus und die Chylomikronen schrumpfen zu den sogenannten Chylomikronen-Remnants.

    01:54 Alles, was Sie auf dem Bildschirm in grün sehen, geschieht im Blutkreislauf.

    01:59 Die Chylomikronen-Remnants befinden sich in den Kapillaren und sie werden klein genug, um die Kapillare passieren zu können.

    02:07 Und wenn das passiert ist, wandern sie zurück zur Leber.

    02:11 Und die Leber hat einen Rezeptor, der die Chylomikronreste aufnimmt und all das, was in ihnen steckt, muss verpackt und irgendwo ablegt werden.

    02:20 Das beinhaltet das Fett, die fett- löslichen Vitamine und das Cholesterin.

    02:24 Sie sehen also, wenn wir die Leber mit diesem Zeug überlasten, könnten wir Probleme bekommen.

    02:30 Und deshalb ist die Ernährung bei der Überwachung des Cholesterinspiegels wichtig.

    02:34 Cholesterin und Fett werden jedoch vom Körper benötigt und wir haben in anderen Vorlesungen gesehen, welche Rolle die Leber bei der Aufrechterhaltung eines einigermaßen konstanten Blutzuckerspiegels spielt.

    02:47 Die Leber ist auch an der Aufrechterhaltung des Fett- und hoffentlich auch des Cholesterinspiegels in gleicher Weise beteiligt.

    02:53 Dies geschieht durch einen Erkennungsmechanismus, den die Leber verwendet. Das ist ein bisschen kompliziert. Lassen Sie mich Ihnen erklären, wie das funktioniert.

    03:01 Wenn die Leber merkt, dass im Körper ein Bedarf an einigen der gerade beschriebenen Stoffe besteht, sagt sie: "Okay, ich werde sie verpacken".

    03:10 Und sie verpackt sie in Form von so genannten VLDLs.

    03:15 Die von der Leber freigesetzten VLDLs enthalten also die Fette, die Fettsäuren und das Cholesterin.

    03:20 Und was die VLDLs betrifft, so gehen sie zurück in den Blutkreislauf, wo ein ähnlicher Prozess stattfindet, wie bei den Chylomikronen.

    03:28 Die Zellen greifen sie und beginnen, sie zu entfernen.

    03:30 Nun, die VLDLs werden zu den IDLs, die als die Lipoproteine mittlerer Dichte bekannt sind.

    03:35 Und auch hier wurde das Cholesterin nicht herausgenommen.

    03:39 Es werden also die guten Sachen weggenommen.

    03:43 Die Lipoproteinkomplexe schrumpfen, weshalb sie von einer sehr geringen Dichte zu einer mittleren Dichte übergehen.

    03:49 Und die mittlere Dichte geht über in die Low-Density-Lipoprotein-Komplexe oder die LDLs.

    03:54 Nun haben die LDLs die höchste Konzentration an Cholesterin.

    04:00 Außerdem werden die LDLs am ehesten durch reaktive Sauerstoffspezies, die im Blutstrom vorkommen, oxidiert.

    04:08 Jetzt sind reaktive Sauerstoffspezies das Problem.

    04:11 Sie sind problematisch, denn sie reagieren ohne die Kontrolle von Enzymen.

    04:15 Und wenn Sie Reaktionen haben, die ohne Kontrolle ablaufen, können unvorhersehbare Dinge passieren.

    04:21 Nun, eines der unvorhersehbaren Dinge, die passieren können, ist, dass das LDL tatsächlich beschädigt wird und sich an einem Teil einer Arterie festsetzt.

    04:30 Wenn das passiert, kann das Immunsystem das geschädigte LDL als Problem erkennen und es angreifen.

    04:36 Und dann können weitere Teile des Immunsystems es angreifen und dieser Angriff kann sich fortsetzen und wir können einen Prozess erzeugen, der in einer Schaumzelle resultiert; diese ist groß und schaumig.

    04:47 Dies kann die Bindung anderer LDL einschließen, denn das Immunsystem erkennt nun all diese LDL dieses Komplexes und dies kann der Beginn der Bildung eines atherosklerotischen Plaques sein.

    04:59 Es ist also nicht das Cholesterin an sich, das das Problem verursacht.

    05:03 Das Cholesterin ist eher ein Indikator für das Problem im Zusammenhang mit den LDLs. Aber nichtsdestotrotz, die Anhäufung von LDL verursacht dieses Problem. Je höher also der LDL-Spiegel einer Person ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich atherosklerotische Plaques bilden.

    05:17 Sie denken vielleicht über die reaktiven Sauerstoffspezies nach. Woher kommen sie? Nun, sie kommen aus einigen normalen zellulären Prozessen, die wir nicht kontrollieren können. Aber es gibt einige Dinge, die wir kontrollieren können, die reaktive Sauerstoffspezies produzieren. Dazu gehört auch das Rauchen von Zigaretten.

    05:32 Das Rauchen von Zigaretten erhöht die Werte von reaktiven Sauerstoffspezies. Und steigende Werte der reaktiven Sauerstoffspezies haben sehr nachteilige Auswirkungen auf die Gesundheit.

    05:42 Jetzt sind wir bei den LDLs und die meisten LDLs werden natürlich nicht oxidiert. Sie schaffen es zurück in die Leber und so erledigt die Leber die eigentliche Sensorik.

    05:54 Die Leber hat Rezeptoren auf ihrer Oberfläche.

    05:57 Und die Leber versucht zu überwachen, wie hoch die LDL-Konzentration tatsächlich ist.

    06:04 Und wenn die Leber merkt, dass der LDL-Spiegel zu niedrig ist, dann weiß die Leber, dass die von ihr ausgesandten Stoffe erhöht werden müssen.

    06:14 Wenn also ein zu niedriger LDL-Wert festgestellt wird, sagt sie: "Okay, lasst uns mehr VLDL ausschütten, denn alles, was ich ausschütte, wird gefressen." In der idealen Welt sagt die Leber bei einem hohen LDL-Spiegel: "Okay, nicht so viel ausstoßen" und der LDL-Spiegel sinkt dann entsprechend.

    06:31 Wir können also sehen, wie dieses System sich selbst kontrollieren kann, wenn es richtig funktioniert.

    06:37 Wenn es Störungen in der Art und Weise gibt, wie das LDL-Signal wahrgenommen wird, dann kann es zu ziemlich erheblichen Probleme kommen.

    06:47 Die familiäre Hypercholesterinämie tritt auf, wenn eine Person einen defekten LDL-Rezeptor hat.

    06:51 Dann bekommt die Leber zum Beispiel kein Signal, dass ihr LDL-Spiegel nicht mehr zurückgeht. Die Leber meint also: "Alles, was ich ausschütte, kommt nicht zurück. Gebt mehr ab! Gebt mehr ab!" Menschen, die diese genetische Krankheit haben neigen dazu, sehr hohe Cholesterin-Werte zu haben und viele von ihnen sterben, bevor sie Teenager werden.

    07:12 Also ziemlich ernste Folgen im Zusammenhang mit dem Cholesterinstoffwechsel.

    07:17 Okay, wie ich bereits sagte, spielt die Leber eine sehr wichtige Rolle bei der Regulierung des Lipidspiegels.

    07:22 Die Kapazität der Leber ist begrenzt. Wenn man also die Leber überlastet, wird sie es schwer haben, das aufrechtzuerhalten und deshalb ist es wichtig, die Ernährung beizubehalten und zu überwachen.

    07:33 Der eine Lipoproteinkomplex, über den ich noch nicht gesprochen habe sind die HDLs oder die Lipoproteine hoher Dichte.

    07:39 Interessanterweise sind die Lipoproteine hoher Dichte das, was man das gute Cholesterin nennt.

    07:44 Das gute Cholesterin ist also daran beteiligt Schäden abzufangen.

    07:49 Es ist an der Beseitigung von Cholesterin und anderen Stoffen beteiligt, die sich auf dem Weg abgelagert haben und die dort, wo sie abgelagert wurden, eigentlich nicht hätten abgelagert werden dürfen.

    07:57 Wenn Sie zu Ihrem Arzt gehen und Ihren Cholesterinspiegel überprüfen lassen, wird Ihr Arzt froh sein, wenn Ihr HDL-Wert hoch ist, denn das bedeutet, dass ein Großteil des Mülls beseitigt und zur Leber zurückgebracht wird, wo er hingehört.

    08:09 Das Yin und das Yang des Cholesterins sind also: LDL ist schlecht, HDL ist gut; obwohl das eine ziemliche Vereinfachung ist.


    About the Lecture

    The lecture Steroids and Bile Acids: Movement of Cholesterol by Kevin Ahern, PhD is from the course Lipid Metabolism.


    Included Quiz Questions

    1. HDLs are the smallest.
    2. LDLs carry the most fat.
    3. Chylomicrons are made by the liver.
    4. VLDLs are the densest.
    1. Hypercholesterolemia is caused by the absorption of higher concentrations of fats, fat-soluble vitamins, and cholesterol from the small intestine by the fat cells.
    2. Hypercholesterolemia arises due to genetic abnormalities in APOB, LDLRAP1, and PCSK9 genes.
    3. Hypercholesterolemia is characterized by the presence of high levels of cholesterol and LDL in the bloodstream of the affected individual.
    4. In the hypercholesterolemia-affected person, the LDL signal-detecting receptors are usually defective, so the liver can’t sense the levels of LDL in the bloodstream.
    5. Hypercholesterolemia is an asymptomatic disorder; however, the prolonged elevation of cholesterol levels in the bloodstream leads to the hardening of the arteries.
    1. Atherosclerotic plaques
    2. Hypocholesterolemia
    3. Duchenne muscular dystrophy
    4. Down syndrome
    5. Polycystic kidney disease
    1. The high-density lipoproteins send a signal to liver cells to start the transportation of cholesterol from the stock of the stored fats to the various parts of the body.
    2. Low-density lipoproteins, when present at high levels, accumulate in the artery wall and get oxidized under the effect of reactive oxygen species.
    3. The oxidized LDLs are taken up by foam cells and lead to the development of atherosclerosis.
    4. High-density lipoproteins counteract atherosclerosis by removing cholesterol from foam cells.
    5. As HDLs inhibit the oxidation of LDLs by reactive oxygen species, they are considered good cholesterol.

    Author of lecture Steroids and Bile Acids: Movement of Cholesterol

     Kevin Ahern, PhD

    Kevin Ahern, PhD


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    Biochem
    By Anna P. on 18. August 2021 for Steroids and Bile Acids: Movement of Cholesterol

    Love this lecture. Dr. Ahern explains much better than my professor.

     
    High-yield
    By Evgeniya G. on 23. May 2019 for Steroids and Bile Acids: Movement of Cholesterol

    Very high-yield. Thank you for underlining this moment, crucial in treating hypercholesterolemia.