Anche se troppo colesterolo fa male alla salute, un po' di colesterolo è essenziale. La maggior parte del colesterolo di cui il corpo umano ha bisogno viene prodotto nelle proprie cellule in un processo di sintesi composto da più di 20 passaggi. Nuova ricerca dell'Università del New South Wales a Sydney, Australia, da pubblicare in Journal of Biological Chemistry l'8 dicembre spiega come un enzima responsabile di uno di questi passaggi agisce come una sorta di termostato che risponde e regola i livelli di colesterolo nella cellula. Questa intuizione potrebbe portare a nuove strategie per combattere il colesterolo alto.
Verso la metà della catena di montaggio della produzione di colesterolo, un enzima chiamato squalene monoossigenasi (SM) effettua una lenta reazione chimica che determina il ritmo della produzione di colesterolo. Nel 2011, Il laboratorio di Andrew Brown all'UNSW ha scoperto che quando il colesterolo nella cellula era alto, SM è stato distrutto e si è prodotto meno colesterolo. La nuova ricerca spiega come avviene questo rilevamento e distruzione.
SM è incorporato nella membrana del reticolo endoplasmatico della cellula (ER), che è composto da molecole di grasso compreso il colesterolo. All'aumentare del colesterolo nella cellula, sempre di più è incorporato nella membrana ER.
Come tutte le proteine, SM è composto da amminoacidi, e diverse sequenze di amminoacidi hanno proprietà diverse. Una particolare serie di dodici amminoacidi è un "codice di distruzione" che dice al macchinario di smaltimento dei rifiuti della cellula di degradare la proteina SM.
Il team di Brown ha dimostrato che in condizioni tipiche, il codice di distruzione è nascosto essendo nascosto all'interno della membrana del reticolo endoplasmatico come parte di una struttura a forma di molla. Utilizzando esperimenti in colture cellulari e con proteine e membrane isolate, hanno anche dimostrato che questa struttura a molla poteva inglobarsi solo in membrane che contenevano una bassa percentuale di colesterolo. Quando la quantità di colesterolo che costituisce la membrana aumenta, la primavera è saltata fuori, esporre il codice di distruzione.
"Quando i livelli di colesterolo sono bassi, questo codice di distruzione è nascosto nella membrana come una trappola a molla, " ha detto Ngee Kiat Chua, lo studente laureato che ha guidato il nuovo studio. "Però, troppo colesterolo [nella membrana] fa scattare la trappola, smascherare il codice di distruzione." Quando ciò si verifica, la cellula procede a distruggere l'SM.
I ricercatori ipotizzano che, perché la fase di sintesi svolta da SM è cruciale per determinare la quantità di colesterolo prodotta da una cellula, farmaci mirati alla SM potrebbero essere usati per ridurre il colesterolo come alternativa alle statine comunemente usate, che prendono di mira un enzima prima nella catena di montaggio della sintesi del colesterolo. Ma si chiedono anche se il tipo di molla sensibile al colesterolo che hanno scoperto possa essere utilizzato da altre proteine coinvolte nel metabolismo del colesterolo per rilevare e regolare i livelli di colesterolo.
"Forse sta allungando un po' troppo l'arco per stabilire una connessione tra il nostro piccolo meccanismo a molla del colesterolo e i disordini metabolici, " ha detto Brown. "Ma abbiamo trovato un meccanismo fondamentale di rilevamento del colesterolo, ed è qui che questo lavoro ha fatto avanzare il campo."