Fiziologia colesterolului

Colesterolul este esențial pentru toate organismele vii. Este sintetizat din substanțe mai simple din corp. Colesterolul poate fi obținut și din alimente. Grăsimile saturate din alimente pot fi transformate în colesterol. Acest lucru poate duce la colesterol excesiv în sânge.

Nivelurile ridicate de colesterol în circulația sângelui, în funcție de modul în care este transportat în lipoproteine, sunt puternic asociate cu progresia aterosclerozei.

colesterolul produce în mod normal organismul?

Adulții normali sintetizează de obicei aproximativ 1 g (1.000 mg) colesterol pe zi, iar conținutul total al corpului este de aproximativ 35 g.

Aportul zilnic suplimentar tipic zilnic, în Statele Unite și în culturi similare este de aproximativ 200-300 mg. Organismul compensează aportul de colesterol prin reducerea cantității sintetizate. Acest lucru se întâmplă prin reducerea sintezei colesterolului, reutilizarea colesterolului existent și excreția colesterolului în exces de către ficat prin bilă în tractul digestiv.

De obicei, aproximativ 50% din colesterolul excretat este reabsorbit de micul colesterol. intestinele înapoi în sânge pentru reutilizare.

Funcțiile colesterolului în organism

Colesterolul este esențial pentru realizarea membranei celulare și a structurilor celulare și este vital pentru sinteza hormonilor, vitaminei D și alte substanțe.

• Sinteza membranei celulare – Colesterolul ajută la reglarea fluidității membranei în intervalul de temperaturi fiziologice. Are o grupare hidroxil care interacționează cu grupurile capului polar ale fosfolipidelor de membrană și sfingolipidelor. Acestea există împreună cu lanțul de acizi grași nepolari al celorlalte lipide. De asemenea, colesterolul împiedică trecerea protonilor (ioni de hidrogen pozitivi) și a ionilor de sodiu peste membranele plasmatice.
• Transportori celulari și molecule de semnalizare – Moleculele de colesterol există ca transportori și molecule de semnalizare de-a lungul membranei. Colesterolul ajută și la conducerea nervilor. Formează caveolele invaginate și gropile acoperite cu clatrin, inclusiv endocitoza dependentă de caveolă și clatrina dependentă. Endocitoza înseamnă înghițirea moleculelor străine de către celulă. Colesterolii ajută la semnalizarea celulară, ajutând la formarea plutelor lipidice în membrana plasmatică.
• Colesterolul în tecile de mielină – Celulele nervoase sunt acoperite cu un strat protector sau teacă de mielină. Teaca de mielină este bogată în colesterol. Acest lucru se datorează faptului că este derivat din straturi compactate ale membranei celulare Schwann. Ajută la asigurarea protecției, izolației și permite conducerea mai eficientă a impulsurilor nervoase.
• Rolul în interiorul celulelor – În cadrul celulelor, colesterolul este molecula precursor în mai multe căi biochimice. De exemplu, în ficat, colesterolul este transformat în bilă, care este apoi stocată în vezica biliară. Bila este alcătuită din săruri biliare. Acest lucru ajută la obținerea grăsimilor mai solubile și la absorbția lor. Sărurile biliare ajută, de asemenea, la absorbția vitaminelor liposolubile precum vitaminele A, D, E și K.
• Hormoni și vitamina D – Colesterolul este o importantă moleculă precursoră pentru sinteza vitaminei D și a hormonilor steroizi precum corticosteroizii , Steroizi sexuali (hormoni sexuali precum estrogenul, progesteronul și testosteronul etc.)

Sinteza colesterolului

Ficatul este organul principal care sintetizează colesterolul. Aproximativ 20-25% din producția zilnică totală de colesterol are loc aici. Colesterolul este, de asemenea, sintetizat în proporții mai mici în glandele suprarenale, intestine, organe de reproducere etc.

Sinteza colesterolului începe cu o moleculă de acetil CoA și o moleculă de acetoacetil-CoA, care sunt deshidratate pentru a forma 3 -hidroxi-3-metilglutaril CoA (HMG-CoA). Această moleculă este apoi redusă la mevalonat de enzima HMG-CoA reductază. Acest pas este un pas ireversibil în sinteza colesterolului. Acest pas este blocat de medicamente care scad colesterolul, cum ar fi statinele.

Mevalonte se transformă apoi în 3-izopentenil pirofosfat. Această moleculă este decarboxilată în izopentenil pirofosfat. Trei molecule de izopentenil pirofosfat se condensează pentru a forma farnesil pirofosfat prin acțiunea geranil transferazei. Două molecule de farnesil pirofosfat se condensează apoi pentru a forma squalen. Acest lucru necesită squalene sintaza în reticulul endoplasmatic. Oxidosqualen ciclaza ciclizează apoi squalenul pentru a forma lanosterol. Lanoststerolul formează apoi colesterolul.

Reglarea sintezei colesterolului

Biosinteza colesterolului este direct reglementată de nivelurile de colesterol prezente. Atunci când este detectat un aport prea mare de colesterol din alimente, există o reducere a sintezei endogene de colesterol. Principalul mecanism de reglare este detectarea colesterolului intracelular în reticulul endoplasmatic de către proteina SREBP (proteina 1 și 2 de legare a elementelor de reglare a sterolului).

HMG CoA reductaza conține o membrană și un domeniu citoplasmatic. Domeniul membranei poate simți degradarea sa. Creșterea concentrațiilor de colesterol (și alți steroli) determină o schimbare în acest domeniu și îl face mai susceptibil la distrugerea de către proteozom. Activitățile acestei enzime sunt, de asemenea, reduse prin fosforilarea de către o proteină kinază activată cu AMP.

Colesterolul din alimente

Există mai multe grăsimi animale care sunt surse de colesterol. Grăsimile animale sunt amestecuri complexe de trigliceride și conțin cantități mai mici de colesteroli și fosfolipide.

Principalele surse dietetice de colesterol includ brânza, gălbenușurile de ou, carnea de porc, carnea de pasăre și creveții. Colesterolul este absent în alimentele pe bază de plante, cu toate acestea, produsele vegetale precum semințele de in și arahide pot conține compuși asemănători colesterolului numiți fitosteroli. Acestea sunt benefice și ajută la scăderea nivelului de colesterol.

Grăsimile saturate și grăsimile trans din alimente sunt cei mai răi vinovați care cresc colesterolul din sânge. Grăsimile saturate sunt prezente în produsele lactate pline de grăsimi, grăsimi animale, mai multe tipuri de ulei și ciocolată. Grăsimile trans sunt prezente în uleiurile hidrogenate. Acestea nu apar în cantități semnificative în natură. Acestea se găsesc în multe fast-food-uri, gustări și produse prăjite sau coapte.

Transportul colesterolului și lipidelor

Există două căi principale de transport al lipidelor. Acestea sunt:

Calea exogenă (transportul lipidelor dietetice)

Această cale permite transportul eficient al lipidelor dietetice. Prin aceasta, trigliceridele dietetice sunt hidrolizate de lipazele pancreatice din intestine și sunt emulsionate cu acizi biliari pentru a forma micele. Chilomicronii astfel formați sunt secretați în limfa intestinală și livrați direct în sânge. Acestea sunt apoi procesate în țesuturile periferice înainte de a ajunge la ficat. Particulele sunt acționate de lipoprotein lipaza (LPL). Trigliceridele chilomicronilor sunt hidrolizate de LPL și se eliberează acizi grași liberi. Particula chilomicronului se micșorează progresiv în dimensiune, iar colesterolul și fosfolipidele din acesta sunt transferate în HDL. Rezultatele sunt resturi de chilomicron.

Calea endogenă (transportul lipidelor hepatice)

Această cale se referă la metabolismul lipoproteinelor LDL (lipoproteine cu densitate mică), HDL (lipoproteine cu densitate înaltă), VLDL (lipoproteine cu densitate foarte mică) și IDL (lipoproteine cu densitate intermediară).

Particulele VLDL sunt similare cu chilomicronii din compoziția proteinelor. Dar acestea conțin apoB-100 mai degrabă decât apoB-48 și au un raport mai mare de colesterol și trigliceride. Trigliceridele VLDL sunt hidrolizate de LPL. Acestea devin apoi IDL.

Ficatul elimină 40 până la 60% din resturile de VLDL și IDL de către receptorul LDL. Colesterolul din LDL reprezintă 70% din colesterolul plasmatic la majoritatea persoanelor. Lipoproteina (a) este o lipoproteină similară cu LDL în compoziția lipidică și proteică. Are o proteină suplimentară numită apolipoproteină (a).

Transportul invers al colesterolului

Calea predominantă de eliminare a colesterolului este prin excreție în bilă. Colesterolul din celule este transportat din membranele plasmatice ale celulelor periferice în ficat, proces mediat de HDL denumit transport invers al colesterolului.

Lecturi suplimentare

• Tot conținutul de colesterol
• Colesterol – Ce este colesterolul?
• Colesterol – Ce este colesterolul ridicat?
• Hipercolesterolemia și hipocolesterolemia
• Riscul ridicat de colesterol și accident vascular cerebral

Referințe