Cholesterolio ir magnio ryšys

Cholesterolio ir magnio ryšys 

Magnio trūkumas gali labai stipriai atsiliepti lipidų apykaitai ir sugadinti nuotaiką pamačius kraujo cholesterolio tyrimus. Kodėl? 

Magnis reguliuoja pagrindinio cholesterolio gamybos kelio fermento veiklą (HMG-CoA reduktazės) veiklą ir jo trūkstant šis fermentas „negali sustoti“ gaminti  cholesterolio. 

Žmogaus organizmas cholesterolį gauna iš dviejų šaltinių: su maistu arba pasigamina  pats. Esminis fermentas mūsų organizmui sintetinat cholesterolį yra HMG-CoA reduktazė (HR). Jei šis fermentas išjungiamas (pvz., veikiant statinams (cholesterolį mažinanti vaistų grupė)), cholesterolio gamyba ženkliai sumažėja. Žmogaus organizmas pats geba reguliuoti  HR aktyvumą ir, atitinkamai, cholesterolio ir kitų šiame kelyje fermentų gaminamų medžiagų (pvz., kofermento Q10) kiekius. Kaip tai vyksta? 

HR veiklos reguliavimas yra labai sudėtingas procesas, priklausantis nuo daugelio  faktorių ir apimantis lėtus ir greitus šio fermento aktyvumo reguliavimo mechanizmus. Lėta  kontrolė apima grįžtamojo ryšio slopinimą tiek cholesteroliu, tiek mevolonatu (kitaip tariant,  esant pakankamai cholesterolio ar mevolonato koncentracijai HR aktyvumas slopinamas),  tiek kitus, dar sudėtingesnius mechanizmus. Trumpalaikis arba greitas HR valdymas vyksta  prijungiant arba atjungiant nuo šio fermento fosforo molekulę (fosforilinant ir  defosforlininant). Prijungus fosoforą HR yra išjungiama (nebegamina cholesterolio  pirmtakų), o atjungus - įjungiama. [1,2] Tam, kad fosforilinimas sėkmingai įvyktų,  reikalingas Mg-ATP kompleksas (šis kompleksas veikia kaip fosforo donoras), tad trūkstant  

magnio ar ATP šis procesas negali įvykti, HR nepavyksta išjungti ir ji lieka aktyvi. [1]  

Daliai fermentų, kurie aktyvina HR taip pat reikalingas Mg, tačiau jį gali pakeisti kiti  metalai, pavyzdžiui manganas. [3] Taigi, jei trūksta magnio, svarbiausias cholesterolio  gamybos kelio fermentas HR negali būti išjungtas „greituoju būdu“, o įjungtas – gali.  

Magnis aktyvina fermentą (LCAT), kuris kompaktiškai „supakuoja“ cholesterolį ir padeda jį pernešti į kepenis. 

Kitas labai svarbus lipidų apykaitai fermantas, kurį taip pat aktyvina Mg, yra –  lecitincholesterolaciltransferazė (LCAT). Šis fermentas esterifikuoja cholesterolį (cholesterolio esterifikacija yra universalus mechanizmas, leidžiantis kaupti ir pernešti  didelius cholesterolio kiekius tarp organų ir audinių bei išvengti ląstelinio cholesterolio  pertekliaus toksiškumo [4]) ir taip sudaro galimybes daugiau cholesterolio prisijungti prie  DTL. [5] DTL, arba gerasis cholesterolis, surenka cholesterolį iš audinių ir neša į kepenis  perdirbti. Gueaux ir kt. nustatė, kad pelėms, kurioms trūksta magnio, LCAT aktyvumas  sumažėja daugiau nei 50 proc. ir ženkliai padidėja kraujo serumo cholesterolio ir trigliceridų 

kiekis. [6] Dvigubai aklas placebu kontroliuojamas japonų atliktas klinikinis tyrimas 

patvirtino, kad magnis reikšmingai didina LCAT aktyvumą ir atitinkamai DTL kiekį bei  mažino MTL (blogojo cholesterolio) kiekį. [7] 

Magnis svarbus fermento (LPL), skaidančiam trigliceridus ir neleidžiančiam  jiems kauptis ant kraujagyslių sienelių, aktyvumui. 

Dar vienas fermentas, susijęs su cholesterolio apykaita, kurio veiklai turi reikšmės Mg  yra lipoproteinlipazė (LPL). Lipoproteinlipazė (LPL) vaidina svarbų vaidmenį lipidų apykaitoje. Sutrikusi LPL veikla lemia chilomikronų (dalelės, pernešančios suvirškintus  riebalus iš žarnyno į kitus audinius) ir labai mažo tankio lipoproteinų (LMTL, „blogasis  cholesterolis“) kaupimąsi plazmoje. [8] Eksperimentiniai duomenys rodo, kad Mg gali būti  svarbus veiksnys didinant LPL fermento aktyvumą [9] ir skatinantis LPL ekspresiją (gamybą). [10] Padidėjus šio fermento kiekiui ir aktyvumui, kraujagyslių sienelės  apsaugomos nuo pavojingų trigliceridų sankaupų. 

Nors iš pirmo žvilgsnio magnis ir cholesterolis atrodo visiškai nesusiję dalykai, tačiau  iš tiesų cholesterolio apykaita labai stipriai priklauso nuo magnio kiekio mūsų organizme.  Tad susiduriant iššūkiais reguliuojant cholesterolio ir kitų lipidų kiekį kraujyje, būtina  atkreipti dėmesį į suvartojamo magnio kiekį. Gal kartais jo stoka ir yra kylančių problemų priežastis? 

Ir pabaigai, labai įdomus ir labai senas (1957 m.) cholesterolio ir magnio sąsajų tyrimas  su triušiukais. Daugiau kaip prieš pusšimtį metų šie mokslininkai pastebėjo, kad triušiams,  šertiems cholesteroliu turtingu maistu lyginant su triušiais, šertais jiems įprastu maistu,  atsirado magnio stokos požymių, kurie išnyko magnio kiekį padidinus maiste nuo 4 iki 8  kartų. Mokslininkai konstatavo, kad cholesteroliu turtinga mityba kažkaip išeikvoja magnį ir  tai nėra susiję su prastesniu magnio pasisavinimu. 

Kitas ypač įdomus dalykas, kuris nustatė šis tyrimas, kad ankstyvieji aterosklerozės  pažeidimai, kuriuos sukėlė cholesteroliu turtingu mityba, didinant magnio suvartojimą sumažėjo arba atsirado vėliau, nors cholesterolio kiekis kraujyje nepakito. [11] 

Verčia susimąstyti, tiesa? 

1. Rosanoff, Andrea, and Mildred S. Seelig. "Comparison of mechanism and functional effects of magnesium and statin pharmaceuticals." Journal of the American College of Nutrition 23.5 (2004): 501S-505S. 
2. Feingold KR, Wiley MH, Moser AH, Lear SR, Siperstein MD. Activation of HMG-CoA reductase by microsomal phosphatase. J Lipid Res. 1983 Mar;24(3):290-6. PMID: 6302189
3. GIL, Gregorio, et al. "Inactivation and reactivation of rat liver 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase phosphatases: effect of phosphate, pyrophosphate and divalent cations." (1982): 1217-1224. 4. Gonen, Ayelet, and Yury I. Miller. "From inert storage to biological activity—in search of identity for oxidized cholesteryl esters." Frontiers in Endocrinology 11 (2020): 602252. 5. Rousset X, Shamburek R, Vaisman B, Amar M, Remaley AT. Lecithin cholesterol acyltransferase: an anti- or pro-atherogenic factor? Curr Atheroscler Rep. 2011 Jun;13(3):249-56. doi: 10.1007/ s11883-011-0171-6. PMID: 21331766; PMCID: PMC3794709. 
4. Gueux, Elyett, et al. "Reduction of plasma lecithin—cholesterol acyltransferase activity by acute magnesium deficiency in the rat." The Journal of nutrition 114.8 (1984): 1479-1483.
5. Itoh K, Kawasaka T, Nakamura M. The effects of high oral magnesium supplementation on blood  pressure, serum lipids and related variables in apparently healthy Japanese subjects. Br J Nutr. 1997  Nov;78(5):737-50. doi: 10.1079/bjn19970191. PMID: 9389897.
6. Kumari A, Kristensen KK, Ploug M, Winther AL. The Importance of Lipoprotein Lipase Regulation in Atherosclerosis. Biomedicines. 2021 Jul 6;9(7):782. doi: 10.3390/ biomedicines9070782. PMID: 34356847; PMCID: PMC8301479.
7. Rayssiguier Y, Noé L, Etienne J, Gueux E, Cardot P, Mazur A. Effect of magnesium deficiency on post-heparin lipase activity and tissue lipoprotein lipase in the rat. Lipids. 1991 Mar;26(3):182-6. doi: 10.1007/BF02543968. PMID: 2046484. 
8. Chen, Shiyan, et al. "Magnesium supplementation stimulates autophagy to reduce lipid accumulation in hepatocytes via the AMPK/mTOR pathway." Biological Trace Element Research 201.7 (2023): 3311-3322. 
9. Vitale, J. J., et al. "Interrelationships between experimental hypercholesteremia, magnesium requirement, and experimental atherosclerosis." The Journal of Experimental Medicine 106.5 (1957): 757-766.

https://epomedicine.com/medical-students/cholesterol-synthesis-mnemonic/