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Para el diario, consulte Colesterol (diario) .

Colesterol
Chemical structure of cholesterol
Ball-and-stick model of cholesterol
Space-filling model of cholesterol
Sample of Cholesterol
Nombres
Nombre IUPAC
Colest-5-en-3β-ol
Nombre IUPAC preferido
(1 R , 3a S , 3b S , 7 S , 9a R , 9b S , 11a R ) -9a, 11a-Dimetil-1 - [( 2R ) -6-metilheptan-2-il] -2,3, 3a, 3b, 4,6,7,8,9,9a, 9b, 10,11,11a-tetradecahidro- 1H- ciclopenta [ a ] fenantren-7-ol
Otros nombres
Colesterina, alcohol colesterílico [1]
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
Tarjeta de información ECHA100.000.321 Edit this at Wikidata
KEGG
UNII
  • EnChI = 1S / C27H46O / c1-18 (2) 7-6-8-19 (3) 23-11-12-24-22-10-9-20-17-21 (28) 13-15-26 ( 20,4) 25 (22) 14-16-27 (23,24) 5 / h9,18-19,21-25,28H, 6-8,10-17H2,1-5H3 / t19-, 21 +, 22 +, 23-, 24 +, 25 +, 26 +, 27- / m1 / s1 checkY
    Clave: HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N checkY
  • EnChI = 1 / C27H46O / c1-18 (2) 7-6-8-19 (3) 23-11-12-24-22-10-9-20-17-21 (28) 13-15-26 ( 20,4) 25 (22) 14-16-27 (23,24) 5 / h9,18-19,21-25,28H, 6-8,10-17H2,1-5H3 / t19-, 21 +, 22 +, 23-, 24 +, 25 +, 26 +, 27- / m1 / s1
    Clave: HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFBB
  • C [C @ H] (CCCC (C) C) [C @ H] 1CC [C @@ H] 2 ​​[C @@] 1 (CC [C @ H] 3 [C @ H] 2CC = C4 [C @@] 3 (CC [C @@ H] (C4) O) C) C
Propiedades
C 27 H 46 O
Masa molar386,65 g / mol
Aparienciapolvo cristalino blanco [2]
Densidad1.052 g / cm 3
Punto de fusion148 a 150 ° C (298 a 302 ° F; 421 a 423 K) [2]
Punto de ebullición 360 ° C (680 ° F; 633 K) (se descompone)
0.095 mg / L (30 ° C) [1]
Solubilidadsoluble en acetona , benceno , cloroformo , etanol , éter , hexano , miristato de isopropilo , metanol
Susceptibilidad magnética (χ)
-284,2 · 10 −6 cm 3 / mol
Peligros
punto de inflamabilidad209,3 ± 12,4 ° C
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referencias de Infobox
Tipos de grasas en los alimentos
  • Grasa saturada
  • Grasa no saturada
    • Grasa monosaturada
      • ω − 7
      • ω − 9
    • Grasa poli-insaturada
      • ω − 3
      • ω − 6
    • Grasas trans
    • Grasa interesterificada
Ver también
  • Ácido graso
  • Ácido graso esencial
  • Ácido graso condicionalmente esencial
  • Triglicéridos
  • Colesterol
  • v
  • t
  • mi

El colesterol (del griego antiguo cole- ( bilis ) y estéreo (sólido), seguido del sufijo químico -ol para un alcohol ) es una molécula orgánica . Es un esterol (o esteroide modificado ), [3] un tipo de lípido . [1] El colesterol es biosintetizado por todas las células animales y es un componente estructural esencial de las membranas de las células animales . Es un sólido cristalino amarillento.

El colesterol también sirve como un precursor para la biosíntesis de las hormonas esteroides , la bilis ácido [4] y la vitamina D . El colesterol es el principal esterol sintetizado por todos los animales. En los vertebrados , las células hepáticas suelen producir las mayores cantidades. Está ausente entre los procariotas ( bacterias y arqueas ), aunque hay algunas excepciones, como Mycoplasma , que requieren colesterol para crecer. [5]

François Poulletier de la Salle identificó por primera vez el colesterol en forma sólida en los cálculos biliares en 1769. Sin embargo, no fue hasta 1815 que el químico Michel Eugène Chevreul llamó al compuesto "colesterina". [6] [7]

Fisiología [ editar ]

El colesterol es esencial para toda la vida animal, y cada célula es capaz de sintetizarlo mediante un complejo proceso de 37 pasos. Esto comienza con la vía del mevalonato o HMG-CoA reductasa , el objetivo de las estatinas , que abarca los primeros 18 pasos. A esto le siguen 19 pasos adicionales para convertir el lanosterol resultante en colesterol.

Un hombre humano que pesa 68 kg (150 lb) normalmente sintetiza alrededor de 1 gramo (1000 mg) de colesterol por día, y su cuerpo contiene alrededor de 35 g, en su mayoría contenidos dentro de las membranas celulares. La ingesta diaria típica de colesterol en la dieta de un hombre en los Estados Unidos es de 307 mg. [8]

La mayor parte del colesterol ingerido está esterificado , lo que hace que el intestino lo absorba mal. El cuerpo también compensa la absorción del colesterol ingerido reduciendo su propia síntesis de colesterol. [9] Por estas razones, el colesterol en los alimentos, de siete a diez horas después de la ingestión, tiene poco o ningún efecto sobre las concentraciones de colesterol en la sangre. [10] Sin embargo, durante las primeras siete horas después de la ingestión de colesterol, a medida que las grasas absorbidas se distribuyen por el cuerpo dentro del agua extracelular por las diversas lipoproteínas (que transportan todas las grasas en el agua fuera de las células), las concentraciones aumentan. [11]

Las plantas producen colesterol en cantidades muy pequeñas. [12] En grandes cantidades producen fitoesteroles , sustancias químicamente similares que pueden competir con el colesterol por la reabsorción en el tracto intestinal, reduciendo así potencialmente la reabsorción del colesterol. [13] Cuando las células del revestimiento intestinal absorben fitoesteroles, en lugar de colesterol, por lo general excretan las moléculas de fitosteroles de regreso al tracto gastrointestinal , un importante mecanismo de protección. La ingesta de fitoesteroles naturales, que comprenden esteroles y estanoles vegetales , varía entre 200 y 300 mg / día, según los hábitos alimentarios. [14]Se han producido dietas experimentales vegetarianas especialmente diseñadas que producen más de 700 mg / día. [15]

Función en las celdas [ editar ]

Membranas [ editar ]

El colesterol constituye aproximadamente el 30% de todas las membranas de las células animales . Se requiere para construir y mantener membranas y modula la fluidez de la membrana en el rango de temperaturas fisiológicas. El grupo hidroxilo de cada molécula de colesterol interactúa con las moléculas de agua que rodean la membrana, al igual que las cabezas polares de los fosfolípidos y esfingolípidos de la membrana , mientras que el esteroide voluminoso y la cadena de hidrocarburos están incrustados en la membrana, junto con la cadena de ácidos grasos apolares de los otros lípidos. A través de la interacción con las cadenas de fosfolípidos de ácidos grasos, el colesterol aumenta el empaquetamiento de la membrana, lo que altera la fluidez de la membrana [16] y mantiene la integridad de la membrana para que las células animales no necesiten construir paredes celulares (como las plantas y la mayoría de las bacterias). La membrana permanece estable y duradera sin ser rígida, lo que permite que las células animales cambien de forma y los animales se muevan.

La estructura del anillo tetracíclico del colesterol contribuye a la fluidez de la membrana celular, ya que la molécula está en una conformación trans, lo que hace que todo el colesterol, excepto la cadena lateral, sea rígido y plano. [17] En esta función estructural, el colesterol también reduce la permeabilidad de la membrana plasmática a solutos neutros, [18] iones de hidrógeno e iones de sodio . [19]

Puertas [ editar ]

Dentro de la membrana celular, el colesterol también funciona en el transporte intracelular, la señalización celular y la conducción nerviosa. El colesterol es esencial para la estructura y función de invaginado caveolae y clathrin recubiertas pozos , incluyendo caveola-dependiente y dependiente de clatrina endocitosis . El papel del colesterol en la endocitosis de estos tipos se puede investigar utilizando metil beta ciclodextrina (MβCD) para eliminar el colesterol de la membrana plasmática.

Presentación del sustrato [ editar ]

El colesterol regula el proceso biológico de presentación del sustrato y las enzimas que utilizan la presentación del sustrato como mecanismo de activación. ( PLD2 ) es un ejemplo bien definido de una enzima activada por presentación de sustrato. [20] La enzima está palmitoilada, lo que hace que la enzima se transmita a dominios lipídicos dependientes del colesterol, a veces llamados " balsas lipídicas ". El sustrato de la fosfolipasa D es la fosfatidilcolina (PC), que es insaturada y de escasa abundancia en las balsas lipídicas. La PC se localiza en la región desordenada de la célula junto con el lípido poliinsaturado fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato ( PIP2). PLD2 tiene un dominio de unión a PIP2 . Cuando la concentración de PIP2 en la membrana aumenta, PLD2 abandona los dominios dependientes del colesterol y se une a PIP2 donde luego obtiene acceso a su sustrato PC y comienza la catálisis basada en la presentación del sustrato.

Presentación del sustrato ; PLD (óvalo azul) se secuestra en dominios lipídicos dependientes del colesterol (lípidos verdes) mediante palmitoilación . PLD también se une a los dominios PIP2 (hexágono rojo) (sombreado gris) ubicados en la región desordenada de la célula con fosfatidilcolina (PC). Cuando el colesterol disminuye o aumenta PIP2 en la célula, PLD se traslada a PIP2 donde se expone e hidroliza PC a ácido fosfatídico (lípido esférico rojo).

Señalización [ editar ]

El colesterol también está implicado en los procesos de señalización celular, ayudando en la formación de balsas lipídicas en la membrana plasmática , lo que acerca a las proteínas receptoras a altas concentraciones de moléculas de segundos mensajeros. [21] En múltiples capas, el colesterol y los fosfolípidos, ambos aislantes eléctricos, pueden facilitar la velocidad de transmisión de los impulsos eléctricos a lo largo del tejido nervioso. Para muchas fibras neuronales, una vaina de mielina , rica en colesterol, ya que se deriva de capas compactadas de la membrana celular de Schwann , proporciona aislamiento para una conducción más eficiente de los impulsos. [22] Desmielinización(pérdida de algunas de estas células de Schwann) se cree que es parte de la base de la esclerosis múltiple .

Colesterol se une y afecta a la gating de un número de canales de iones , tales como el receptor nicotínico de la acetilcolina , GABA A receptor , y el canal de potasio hacia el interior rectificador . [23] El colesterol también activa el receptor alfa relacionado con los estrógenos (ERRα) y puede ser el ligando endógeno del receptor . [24] [25] La naturaleza constitutivamente activa del receptor puede explicarse por el hecho de que el colesterol es omnipresente en el cuerpo. [25]La inhibición de la señalización de ERRα mediante la reducción de la producción de colesterol se ha identificado como un mediador clave de los efectos de las estatinas y bifosfonatos sobre huesos , músculos y macrófagos . [24] [25] Sobre la base de estos hallazgos, se sugirió que el ERRα debería desorfanizarse y clasificarse como un receptor para el colesterol. [24] [25]

Precursor químico [ editar ]

Dentro de las células, el colesterol también es una molécula precursora de varias vías bioquímicas . Por ejemplo, es la molécula precursora de la síntesis de vitamina D en el metabolismo del calcio y de todas las hormonas esteroides , incluidas las hormonas cortisol y aldosterona de las glándulas suprarrenales , así como las hormonas sexuales progesterona , estrógenos y testosterona , y sus derivados. [4] [26]

Metabolismo [ editar ]

El colesterol se recicla en el cuerpo. El hígado excreta el colesterol en los líquidos biliares , que luego se almacenan en la vesícula biliar , que luego los excreta en una forma no esterificada (a través de la bilis) hacia el tracto digestivo. Por lo general, alrededor del 50% del colesterol excretado es reabsorbido por el intestino delgado de regreso al torrente sanguíneo. [27]

Biosíntesis y regulación [ editar ]

Biosíntesis [ editar ]

Todas las células animales fabrican colesterol, tanto para la estructura de la membrana como para otros usos, con tasas de producción relativas que varían según el tipo de célula y la función del órgano. Aproximadamente el 80% de la producción diaria total de colesterol se produce en el hígado y los intestinos ; [28] otros sitios de tasas de síntesis más altas incluyen el cerebro , las glándulas suprarrenales y los órganos reproductores .

La síntesis dentro del cuerpo comienza con la vía del mevalonato donde dos moléculas de acetil CoA se condensan para formar acetoacetil-CoA . A esto le sigue una segunda condensación entre acetil CoA y acetoacetil-CoA para formar 3-hidroxi-3-metilglutaril CoA ( HMG-CoA ). [29]

Esta molécula luego se reduce a mevalonato por la enzima HMG-CoA reductasa . La producción de mevalonato es un paso limitante e irreversible en la síntesis de colesterol y es el sitio de acción de las estatinas (una clase de fármacos reductores del colesterol).

El mevalonato finalmente se convierte en pirofosfato de isopentenilo (IPP) a través de dos pasos de fosforilación y un paso de descarboxilación que requiere ATP .

Tres moléculas de pirofosfato de isopentenilo se condensan para formar pirofosfato de farnesilo mediante la acción de la geranil transferasa.

Luego, dos moléculas de pirofosfato de farnesilo se condensan para formar escualeno por la acción de la escualeno sintasa en el retículo endoplásmico . [29]

La oxidoscualeno ciclasa luego cicla el escualeno para formar lanosterol .

Finalmente, el lanosterol se convierte en colesterol a través de dos vías, la vía Block o la vía Kandutsch-Russell. [30] [31] [32] [33] [34] Los 19 pasos finales para el colesterol contienen NADPH y oxígeno para ayudar a oxidar los grupos metilo para eliminar los carbonos, mutasas para mover los grupos alquenos y NADH para ayudar a reducir las cetonas .

Konrad Bloch y Feodor Lynen compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1964 por sus descubrimientos sobre algunos de los mecanismos y métodos de regulación del metabolismo del colesterol y los ácidos grasos . [35]

Regulación de la síntesis de colesterol [ editar ]

La biosíntesis del colesterol está regulada directamente por los niveles de colesterol presentes, aunque los mecanismos homeostáticos implicados solo se comprenden parcialmente. Una mayor ingesta de alimentos conduce a una disminución neta de la producción endógena, mientras que una menor ingesta de alimentos tiene el efecto contrario. El principal mecanismo regulador es la detección del colesterol intracelular en el retículo endoplásmico por la proteína SREBP (proteínas de unión a elementos reguladores de esterol 1 y 2). [36] En presencia de colesterol, SREBP se une a otras dos proteínas: SCAP (proteína que activa la escisión de SREBP) e INSIG-1.. Cuando los niveles de colesterol caen, INSIG-1 se disocia del complejo SREBP-SCAP, lo que permite que el complejo migre al aparato de Golgi . Aquí SREBP es escindida por S1P y S2P (proteasa de sitio 1 y proteasa de sitio 2), dos enzimas que son activadas por SCAP cuando los niveles de colesterol son bajos.

La SREBP escindida luego migra al núcleo y actúa como factor de transcripción para unirse al elemento regulador de esteroles (SRE), que estimula la transcripción de muchos genes. Entre estos se encuentran el receptor de lipoproteínas de baja densidad ( LDL ) y la HMG-CoA reductasa . El receptor de LDL elimina las LDL circulantes del torrente sanguíneo, mientras que la HMG-CoA reductasa conduce a un aumento de la producción endógena de colesterol. [37] Una gran parte de esta vía de señalización fue aclarada por el Dr. Michael S. Brown y el Dr. Joseph L. Goldstein en la década de 1970. En 1985, recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina.por su trabajo. Su trabajo posterior muestra cómo la vía SREBP regula la expresión de muchos genes que controlan la formación de lípidos y el metabolismo y la asignación de combustible corporal.

La síntesis de colesterol también se puede desactivar cuando los niveles de colesterol son altos. La HMG-CoA reductasa contiene un dominio citosólico (responsable de su función catalítica) y un dominio de membrana. El dominio de la membrana detecta señales de su degradación. Las concentraciones crecientes de colesterol (y otros esteroles) provocan un cambio en el estado de oligomerización de este dominio, lo que lo hace más susceptible a la destrucción por parte del proteasoma . La actividad de esta enzima también se puede reducir mediante la fosforilación de una proteína quinasa activada por AMP . Debido a que esta quinasa es activada por AMP, que se produce cuando se hidroliza ATP, se deduce que la síntesis de colesterol se detiene cuando los niveles de ATP son bajos. [38]

Transporte de plasma y regulación de la absorción [ editar ]

Ver también: lípidos en sangre
Logística lipídica: transporte de triglicéridos y colesterol en organismos en forma de lipoproteínas como quilomicrones, VLDL, LDL, IDL, HDL.

Como molécula aislada, el colesterol es solo mínimamente soluble en agua o hidrófilo . Debido a esto, se disuelve en la sangre en concentraciones extremadamente pequeñas. Para ser transportado de manera efectiva, el colesterol se empaqueta en cambio dentro de lipoproteínas , partículas discoidales complejas con proteínas y lípidos anfifílicos exteriores , cuyas superficies que miran hacia afuera son solubles en agua y las superficies que miran hacia adentro son solubles en lípidos. Esto le permite viajar a través de la sangre a través de la emulsificación.. El colesterol libre, al ser anfipático, se transporta en la superficie de la monocapa de la partícula de lipoproteína junto con los fosfolípidos y las proteínas. Los ésteres de colesterol unidos a los ácidos grasos, por otro lado, se transportan dentro del núcleo hidrófilo graso de la lipoproteína, junto con los triglicéridos. [39]

Hay varios tipos de lipoproteínas en la sangre. En orden de densidad creciente, son quilomicrones , lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), lipoproteínas de densidad intermedia (IDL), lipoproteínas de baja densidad (LDL) y lipoproteínas de alta densidad (HDL). Las proporciones más bajas de proteínas / lípidos hacen que las lipoproteínas sean menos densas. El colesterol dentro de las diferentes lipoproteínas es idéntico, aunque algunos se transportan como su forma alcohólica "libre" nativa (el grupo colesterol-OH frente al agua que rodea las partículas), mientras que otros como ésteres de acilo grasos, también conocidos como ésteres de colesterol, dentro de las partículas. [39]

Las partículas de lipoproteínas están organizadas por apolipoproteínas complejas , típicamente 80-100 proteínas diferentes por partícula, que pueden ser reconocidas y unidas por receptores específicos en las membranas celulares, dirigiendo su carga útil de lípidos hacia células y tejidos específicos que actualmente ingieren estas partículas transportadoras de grasa. Estos receptores de superficie sirven como firmas moleculares únicas, que luego ayudan a determinar la distribución de la grasa en todo el cuerpo. [39]

Los quilomicrones, las moléculas transportadoras de colesterol menos densas, contienen apolipoproteína B-48 , apolipoproteína C y apolipoproteína E (el principal transportador de colesterol en el cerebro [40] ) en sus capas. Los quilomicrones transportan grasas desde el intestino hasta los músculos y otros tejidos que necesitan ácidos grasos para producir energía o grasa. El colesterol no utilizado permanece en remanentes de quilomicrones más ricos en colesterol, y el hígado lo transporta al torrente sanguíneo. [39]

Las moléculas de VLDL son producidas por el hígado a partir de triacilglicerol y colesterol que no se utilizó en la síntesis de ácidos biliares. Estas moléculas contienen apolipoproteína B100 y apolipoproteína E en sus capas y pueden ser degradadas por la lipoproteína lipasa en la pared de la arteria a IDL. Esta escisión de la pared arterial permite la absorción de triacilglicerol y aumenta la concentración de colesterol circulante. Las moléculas de IDL se consumen luego en dos procesos: la mitad es metabolizada por HTGL y captada por el receptor de LDL en las superficies de las células del hígado, mientras que la otra mitad continúa perdiendo triacilgliceroles en el torrente sanguíneo hasta que se convierten en partículas de LDL cargadas de colesterol. [39]

Las partículas de LDL son las principales portadoras de colesterol en sangre. Cada uno contiene aproximadamente 1.500 moléculas de éster de colesterol. Las capas de las moléculas de LDL contienen solo una molécula de apolipoproteína B100 , reconocida por los receptores de LDL en los tejidos periféricos. Tras la unión de la apolipoproteína B100 , muchos receptores de LDL se concentran en fosas recubiertas de clatrina . Tanto la LDL como su receptor forman vesículas dentro de una célula mediante endocitosis . Estas vesículas luego se fusionan con un lisosoma , donde la lipasa ácida lisosomalenzima hidroliza los ésteres de colesterol. A continuación, el colesterol puede usarse para la biosíntesis de membranas o esterificarse y almacenarse dentro de la célula, para no interferir con las membranas celulares. [39]

Los receptores de LDL se consumen durante la absorción del colesterol y su síntesis está regulada por SREBP , la misma proteína que controla la síntesis de colesterol de novo , según su presencia en el interior de la célula. Una célula con abundante colesterol tendrá bloqueada la síntesis del receptor de LDL, para evitar que se absorba nuevo colesterol en las moléculas de LDL. Por el contrario, la síntesis del receptor de LDL se produce cuando una célula tiene deficiencia de colesterol. [39]

Cuando este proceso deja de estar regulado, las moléculas de LDL sin receptores comienzan a aparecer en la sangre. Estas moléculas de LDL se oxidan y son absorbidas por los macrófagos , que se hinchan y forman células espumosas. Estas células espumosas a menudo quedan atrapadas en las paredes de los vasos sanguíneos y contribuyen a la formación de placa aterosclerótica . Las diferencias en la homeostasis del colesterol afectan el desarrollo de la aterosclerosis temprana (grosor de la íntima-media carotídea). [41] Estas placas son las principales causas de ataques cardíacos, accidentes cerebrovasculares y otros problemas médicos graves, lo que lleva a la asociación del llamado colesterol LDL (en realidad una lipoproteína ) con el colesterol "malo". [38]

Se cree que las partículas de HDL transportan el colesterol de regreso al hígado, ya sea para su excreción o para otros tejidos que sintetizan hormonas, en un proceso conocido como transporte inverso de colesterol (RCT). [42] Un gran número de partículas de HDL se correlaciona con mejores resultados de salud, [43] mientras que un número bajo de partículas de HDL se asocia con la progresión de la enfermedad ateromatosa en las arterias. [ cita requerida ]

Metabolismo, reciclaje y excreción [ editar ]

El colesterol es susceptible a la oxidación y forma fácilmente derivados oxigenados llamados oxiesteroles . Tres mecanismos diferentes pueden formarlos: autooxidación, oxidación secundaria a la peroxidación lipídica y oxidación de la enzima metabolizadora del colesterol. Surgió un gran interés por los oxiesteroles cuando se demostró que ejercen acciones inhibidoras sobre la biosíntesis del colesterol. [44] Este hallazgo se conoció como la "hipótesis del oxisterol". Las funciones adicionales de los oxiesteroles en la fisiología humana incluyen su participación en la biosíntesis de ácidos biliares, su función como formas de transporte de colesterol y la regulación de la transcripción de genes. [45]

En experimentos bioquímicos se utilizan formas de colesterol radiomarcadas, como el colesterol tritiado. Estos derivados sufren degradación tras el almacenamiento y es esencial purificar el colesterol antes de su uso. El colesterol se puede purificar utilizando pequeñas columnas Sephadex LH-20. [46]

El hígado oxida el colesterol en una variedad de ácidos biliares . [47] Estos, a su vez, se conjugan con glicina , taurina , ácido glucurónico o sulfato . Una mezcla de ácidos biliares conjugados y no conjugados, junto con el colesterol mismo, se excreta del hígado a la bilis . Aproximadamente el 95% de los ácidos biliares se reabsorben en los intestinos y el resto se pierde en las heces. [48] La excreción y reabsorción de ácidos biliares constituye la base de la circulación enterohepática., que es esencial para la digestión y absorción de grasas dietéticas. En determinadas circunstancias, cuando está más concentrado, como en la vesícula biliar , el colesterol cristaliza y es el componente principal de la mayoría de los cálculos biliares ( también se producen cálculos biliares de lecitina y bilirrubina , pero con menor frecuencia). [49] Todos los días, hasta 1 g de colesterol ingresa al colon. Este colesterol se origina en la dieta, la bilis y las células intestinales descamadas y puede ser metabolizado por las bacterias del colon. El colesterol se convierte principalmente en coprostanol , un esterol no absorbible que se excreta en las heces. [ cita requerida ]

Aunque el colesterol es un esteroide generalmente asociado a los mamíferos, el patógeno humano Mycobacterium tuberculosis es capaz de degradar completamente esta molécula y contiene una gran cantidad de genes que están regulados por su presencia. [50] Muchos de estos genes regulados por el colesterol son homólogos de los genes de β-oxidación de ácidos grasos , pero han evolucionado de tal manera que se unen a grandes sustratos de esteroides como el colesterol. [51] [52]

Fuentes dietéticas [ editar ]

Las grasas animales son mezclas complejas de triglicéridos , con cantidades menores tanto de fosfolípidos como de moléculas de colesterol a partir de las cuales se construyen todas las membranas celulares animales (y humanas). Dado que todas las células animales producen colesterol, todos los alimentos de origen animal contienen colesterol en cantidades variables. [53] Las principales fuentes dietéticas de colesterol incluyen carnes rojas , yemas de huevo y huevos enteros , hígado , riñones , menudencias , aceite de pescado y mantequilla . [54] Leche materna humanatambién contiene cantidades importantes de colesterol. [55]

Las células vegetales sintetizan el colesterol como precursor de otros compuestos, como los fitoesteroles y los glicoalcaloides esteroides , y el colesterol permanece en los alimentos vegetales solo en cantidades menores o está ausente. [54] [56] Algunos alimentos vegetales, como el aguacate , las semillas de lino y los cacahuetes , contienen fitoesteroles, que compiten con el colesterol por la absorción en los intestinos, reducen la absorción tanto del colesterol de la dieta como de la bilis. [57]Una dieta típica aporta del orden de 0,2 gramos de fitoesteroles, lo que no es suficiente para tener un impacto significativo en el bloqueo de la absorción del colesterol. La ingesta de fitoesteroles se puede complementar mediante el uso de alimentos funcionales que contienen fitosteroles o suplementos dietéticos que se reconoce que tienen potencial para reducir los niveles de colesterol LDL . [58]

Directrices y recomendaciones médicas [ editar ]

En 2016, el Comité Asesor de Pautas Dietéticas del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos recomendó que los estadounidenses comieran la menor cantidad posible de colesterol en la dieta. [59] La mayoría de los alimentos ricos en colesterol también tienen un alto contenido de grasas saturadas y, por lo tanto, pueden aumentar el riesgo de enfermedad cardiovascular. [60]

Algunas pautas complementarias han recomendado dosis de fitoesteroles en el rango de 1,6 a 3,0 gramos por día (Health Canada, EFSA, ATP III, FDA). Un metaanálisis reciente que demuestra una reducción del 12% en el colesterol LDL a una dosis media de 2,1 gramos por día. [61] Sin embargo, también se han cuestionado los beneficios de una dieta complementada con fitoesteroles. [62]

Importancia clínica [ editar ]

Hipercolesterolemia [ editar ]

Artículos principales: Hipótesis de hipercolesterolemia y lípidos
Colesterolemia y mortalidad en hombres y mujeres <50 años y> 60 años

Según la hipótesis de los lípidos , los niveles elevados de colesterol en la sangre conducen a la aterosclerosis, lo que puede aumentar el riesgo de ataque cardíaco , accidente cerebrovascular y enfermedad arterial periférica . Dado que el LDL en sangre más alto, especialmente las concentraciones de LDL más altas y el tamaño de partícula de LDL más pequeño, contribuyen a este proceso más que el contenido de colesterol de las partículas de HDL, [63] las partículas de LDL a menudo se denominan "colesterol malo". Las altas concentraciones de HDL funcional, que pueden eliminar el colesterol de las células y los ateromas, ofrecen protección y se denominan comúnmente "colesterol bueno". Estos equilibrios están determinados genéticamente en su mayoría, pero pueden modificarse por la composición corporal,medicamentos , dieta [64] y otros factores. [65] Un estudio de 2007 demostró que los niveles de colesterol total en sangre tienen un efecto exponencial sobre la mortalidad cardiovascular y total, con una asociación más pronunciada en sujetos más jóvenes. Debido a que las enfermedades cardiovasculares son relativamente raras en la población más joven, el impacto del colesterol alto en la salud es mayor en las personas mayores. [66]

Los niveles elevados de las fracciones de lipoproteínas, LDL, IDL y VLDL, más que el nivel de colesterol total, se correlacionan con la extensión y el progreso de la aterosclerosis. [67] Por el contrario, el colesterol total puede estar dentro de los límites normales, pero estar compuesto principalmente por pequeñas partículas de LDL y pequeñas de HDL, bajo las cuales las tasas de crecimiento del ateroma son altas. Un análisis post hoc de los estudios prospectivos IDEAL y EPIC encontró una asociación entre niveles altos de colesterol HDL (ajustado por apolipoproteína AI y apolipoproteína B) y un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular, poniendo en duda el papel cardioprotector del "colesterol bueno". [68] [69]

Aproximadamente una de cada 250 personas puede tener una mutación genética del receptor de colesterol LDL que les provoca hipercolesterolemia familiar. [70] El colesterol alto heredado también puede incluir mutaciones genéticas en el gen PCSK9 y el gen de la apolipoproteína B. [71]

Los niveles elevados de colesterol se tratan con una dieta estricta que consiste en alimentos bajos en grasas saturadas, sin grasas trans y bajos en colesterol, [72] [73] a menudo seguidos por uno de varios agentes hipolipidémicos , como estatinas , fibratos , inhibidores de la absorción de colesterol, nicotínicos derivados ácidos o secuestrantes de ácidos biliares. [74] Existen varias directrices internacionales sobre el tratamiento de la hipercolesterolemia. [75]

Los ensayos en humanos que utilizan inhibidores de la HMG-CoA reductasa , conocidos como estatinas , han confirmado repetidamente que cambiar los patrones de transporte de lipoproteínas de patrones no saludables a patrones más saludables reduce significativamente las tasas de eventos de enfermedades cardiovasculares, incluso para personas con valores de colesterol que actualmente se consideran bajos para los adultos. [76] Los estudios han demostrado que la reducción de los niveles de colesterol LDL en aproximadamente 38,7 mg / dL con el uso de estatinas puede reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular y accidente cerebrovascular en aproximadamente un 21%. [77] Los estudios también han encontrado que las estatinas reducen la progresión del ateroma. [78]Como resultado, las personas con antecedentes de enfermedad cardiovascular pueden beneficiarse de las estatinas independientemente de sus niveles de colesterol (colesterol total por debajo de 5,0 mmol / L [193 mg / dL]), [79] y en los hombres sin enfermedad cardiovascular, existe un beneficio por reducir los niveles de colesterol anormalmente altos ("prevención primaria"). [80] La prevención primaria en mujeres se practicaba originalmente solo por extensión de los hallazgos en estudios en hombres, [81] ya que, en mujeres, ninguno de los grandes ensayos con estatinas realizados antes de 2007 demostró una reducción significativa en la mortalidad general o en los criterios de valoración cardiovasculares. . [82] Los metanálisis han demostrado reducciones significativas en la mortalidad por todas las causas y cardiovascular, sin heterogeneidad significativa por sexo.[83]

Riesgo de enfermedad cardíaca
NivelInterpretación
mg / dLmmol / L
<200<5,2Nivel deseable
(menor riesgo)
200-2405.2–6.2Límite de alto riesgo
> 240> 6.2Alto riesgo

El informe de 1987 del Programa Nacional de Educación sobre el Colesterol , Paneles de Tratamiento para Adultos sugiere que el nivel de colesterol total en sangre debe ser: <200 mg / dL de colesterol normal en sangre, 200-239 mg / dL limítrofe-alto,> 240 mg / dL de colesterol alto. [84] La Asociación Estadounidense del Corazón proporciona un conjunto similar de pautas para los niveles de colesterol total (en ayunas) en sangre y el riesgo de enfermedad cardíaca: [85] Las estatinas son efectivas para reducir el colesterol LDL y se usan ampliamente para la prevención primaria en personas con alto riesgo de enfermedades cardiovasculares. enfermedad, así como en prevención secundaria para aquellos que han desarrollado enfermedad cardiovascular. [86]

Los métodos de prueba más actuales determinan el colesterol LDL ("malo") y el HDL ("bueno") por separado, lo que permite que el análisis del colesterol tenga más matices. Se considera que el nivel deseable de LDL es inferior a 130 mg / dL (2,6 mmol / L), [87] aunque se puede considerar un límite superior más nuevo de 70 mg / dL (1,8 mmol / L) en personas de mayor riesgo según algunos de los ensayos mencionados anteriormente. Se cree que una proporción de colesterol total a HDL (otra medida útil) de mucho menos de 5: 1 es más saludable.

Los rangos de referencia para los análisis de sangre , que muestran los niveles habituales, así como los óptimos, de HDL, LDL y colesterol total en concentraciones másicas y molares, se encuentran en color naranja a la derecha, es decir, entre los componentes sanguíneos con mayor concentración.

El colesterol total se define como la suma de HDL, LDL y VLDL. Por lo general, solo se miden el total, el HDL y los triglicéridos. Por razones de costo, el VLDL generalmente se estima como una quinta parte de los triglicéridos y el LDL se estima usando la fórmula de Friedewald (o una variante ): LDL estimado = [colesterol total] - [HDL total] - [VLDL estimado]. La VLDL se puede calcular dividiendo el total de triglicéridos por cinco. Las medidas directas de LDL se utilizan cuando los triglicéridos superan los 400 mg / dL. Las estimaciones de VLDL y LDL tienen más error cuando los triglicéridos están por encima de 400 mg / dL. [88]

En el Framingham Heart Study , en sujetos mayores de 50 años, encontraron un aumento del 11% en general y un aumento del 14% en la mortalidad por enfermedades cardiovasculares por caída de 1 mg / dL por año en los niveles de colesterol total. Los investigadores atribuyeron este fenómeno al hecho de que las personas con enfermedades crónicas graves o cáncer tienden a tener niveles de colesterol por debajo de lo normal. [89]Esta explicación no está respaldada por el Programa de Promoción y Vigilancia de la Salud de Vorarlberg, en el que los hombres de todas las edades y las mujeres mayores de 50 años con colesterol muy bajo tenían probabilidades de morir de cáncer, enfermedades hepáticas y enfermedades mentales. Este resultado indica que el efecto del colesterol bajo ocurre incluso entre los encuestados más jóvenes, lo que contradice la evaluación anterior entre las cohortes de personas mayores de que se trata de un indicador o indicador de la fragilidad que ocurre con la edad. [90]

Aunque existe un vínculo entre el colesterol y la aterosclerosis como se discutió anteriormente, una revisión de 2014 concluyó que no hay evidencia suficiente para respaldar la recomendación de un alto consumo de ácidos grasos poliinsaturados y un bajo consumo de grasas saturadas totales para la salud cardiovascular. [91] Una revisión de 2016 concluyó que el colesterol HDL se relacionó inversamente con la mortalidad en personas mayores de 60 años, y no hubo un vínculo entre el LDL y la mortalidad, o que un LDL más bajo estaba relacionado con un riesgo de mortalidad más alto, especialmente en los adultos mayores. [92]

Hipocolesterolemia [ editar ]

Los niveles anormalmente bajos de colesterol se denominan hipocolesterolemia . La investigación sobre las causas de este estado es relativamente limitada, pero algunos estudios sugieren un vínculo con la depresión , el cáncer y la hemorragia cerebral . En general, los niveles bajos de colesterol parecen ser una consecuencia, más que una causa, de una enfermedad subyacente. [66] Un defecto genético en la síntesis de colesterol causa el síndrome de Smith-Lemli-Opitz , que a menudo se asocia con niveles bajos de colesterol en plasma. El hipertiroidismo o cualquier otra alteración endocrina que provoque una regulación positiva del receptor de LDL puede provocar hipocolesterolemia. [93]

Prueba de colesterol [ editar ]

La Asociación Estadounidense del Corazón recomienda analizar el colesterol cada 4 a 6 años para las personas de 20 años o más. [94] Un conjunto separado de pautas de la American Heart Association emitidas en 2013 indica que los pacientes que toman medicamentos con estatinas deben someterse a una prueba de colesterol 4 a 12 semanas después de la primera dosis y luego cada 3 a 12 meses a partir de entonces. [95]

Un médico toma una muestra de sangre después de un ayuno de 12 horas, o se usa un dispositivo de control de colesterol en el hogar para medir un perfil de lípidos , un enfoque utilizado para estimar las lipoproteínas de una persona , el tema mucho más importante porque las lipoproteínas siempre han sido concordantes con Los resultados a pesar de que el perfil de lípidos es comúnmente discordante en el número de partículas de LDL y el riesgo de enfermedad cardiovascular futura en el estudio de Framingham Offspring .

El perfil de lípidos mide: (a) colesterol total, (b) colesterol asociado con partículas de HDL (es decir, de mayor densidad {que el agua} transportados por lípidos dentro de las proteínas) ("que pueden hacer retroceder la enfermedad arterial"), (c) triglicéridos y (d) (mediante un cálculo y suposiciones) el colesterol transportado por las partículas de LDL (es decir, de menor densidad {que el agua} Lípidos transportados dentro de las proteínas) ("que impulsan la enfermedad arterial").

Se recomienda analizar el colesterol al menos cada cinco años si una persona tiene colesterol total de 5.2 mmol / L o más (200+ mg / dL), o si un hombre mayor de 45 años o una mujer mayor de 50 años tiene valores de HDL-C menos de 1 mmol / L (40 mg / dL), o hay otras causas de enfermedad cardíaca y accidente cerebrovascular. Otros impulsores de enfermedades cardíacas incluyen diabetes mellitus , hipertensión (o uso de medicación antihipertensiva ), niveles bajos de HDL, antecedentes familiares de enfermedad de las arterias coronarias (CAD) e hipercolesterolemia y tabaquismo . [96]

Mapa de ruta interactivo [ editar ]

Haga clic en genes, proteínas y metabolitos a continuación para enlazar con los artículos respectivos. [§ 1]

  1. ^ El mapa de ruta interactivo se puede editar en WikiPathways: "Statin_Pathway_WP430" .

Cristales líquidos colestéricos [ editar ]

Se sabe que algunos derivados del colesterol (entre otros lípidos colestéricos simples) generan la "fase colestérica" cristalina líquida . La fase colestérica es, de hecho, una fase nemática quiral y cambia de color cuando cambia su temperatura. Esto hace que los derivados del colesterol sean útiles para indicar la temperatura en termómetros con pantalla de cristal líquido y en pinturas sensibles a la temperatura. [ cita requerida ]

Estereoisómeros [ editar ]

El colesterol tiene 256 estereoisómeros que surgen de sus 8 estereocentros, aunque solo dos de los estereoisómeros son de importancia bioquímica ( nat- colesterol y ent- colesterol, para natural y enantiómero , respectivamente), [97] [98] y solo uno ocurre naturalmente ( nat- colesterol).

Ver también [ editar ]

  • Arcus senilis "anillo de colesterol" en los ojos
  • Enfermedad cardiovascular
  • Embolia de colesterol
  • Síntesis total de colesterol
  • Hipercolesterolemia familiar
  • Hipercolesterolemia "colesterol alto"
  • Hipocolesterolemia "Colesterol bajo"
  • Molécula con cara de jano
  • Lista de colesterol en los alimentos
  • Enfermedad de Niemann-Pick tipo C
  • Oxicolesterol
  • Colesterol remanente

Imágenes adicionales [ editar ]

  • Conversión de unidades de colesterol

  • Esteroidogénesis , utilizando el colesterol como material de construcción.

  • Modelo de llenado de espacio de la molécula de colesterol

  • Numeración de los núcleos de esteroides

Referencias [ editar ]

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