El colesterol ye un esterol (lípidu) que s'atopa nos texíos corporales y nel plasma sanguineu de los vertebraos. Magar que les cifres elevaes de colesterol nel sangre tienen consecuencies perxudiciales pa la salú, ye una sustancia esencial pa crear la membrana plasmática que regula la entrada y salida de sustancies na célula. Abonden nes grases d'orixe animal.
François Poulletier de la Salle identificó per primer vegada'l colesterol en forma sólida nos cálculos de la vesícula en 1769. Sicasí, foi en 1815 cuando'l químicu Michel Eugène Chevreul nomó'l compuestu «colesterina»,Chevreul (1816) "Recherches chimiques sur les corps gras, et particulièrement sur leurs combinaisons avec les alcalis. Sixième mémoire. Exame des graisses d'homme, de mouton, de boeuf, de xaguar et d'oie" (Chemical researches on fatty substances, and particularly on their combinations o filippos ine kapios with alkalis. Sixth memoir. Study of human, sheep, beef, xaguar and goose fat), Annales de Chimie et de Physique, 2 : 339-372. From page 346 : "Je nommerai cholesterine, de χολη, bile, et στερεος, solide, la substance cristallisée des calculs biliares humains, ... " (I will name cholesterine — from χολη (bile) and στερεος (solid) — the crystalized substance from human gallstones ... ) del griegu χολή, kolé, ‘fiel' y στερεος, stereos, ‘sólidu'.
Estructura química La fórmula química del colesterol representar de dos formes: C27H46O / C27H45OH.
Ye un lípidu esteroide, deriváu del ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano), constituyíu por cuatro carboxilos entestaos o fundíos, denominaos A, B, C y D, que presenten delles sustituciones:
Dos radicales metilu nes posiciones C-10 y C-13. Una cadena alifática ramificada de 8 carbonos na posición C-17. Un grupu hidroxilo na posición C-3. Una insaturación ente los carbonos C-5 y C-6.
Na molécula de colesterol puede estremase una cabeza polar constituyida pol grupu hidroxilo y una cola o porción apolar formada pol carbociclo de nucleos entestaos y los sustituyentes alifáticos. Asina, el colesterol ye una molécula tan hidrófoba que la solubilidá de colesterol llibre n'agua ye de 10−8 M y, al igual que los otros lípidos, ye abondo soluble en disolventes apolares como'l cloroformu (CHCl3).
Metabolismu del colesterol Biosíntesis del colesterol La biosíntesis del colesterol tien llugar nel retículo endoplasmático llisu de práuticamente toles célules de los animales vertebraos. Por aciu estudios de marcaje isotópicu, Rittenberg y Bloch demostraron que tolos átomos de carbonu del colesterol proceden, n'última instancia, del acetato, en forma d'acetil coenzima A. Riquiéronse aproximadamente otros 30 años d'investigación pa describir les llinies xenerales de la biosíntesis del colesterol, desconociéndose, sicasí, munchos detalles enzimáticos y mecanísticos a la fecha. Los pasos principales de la síntesis de colesterol son:
Descripción Reacción Sustratu inicial Enzima Productu finalCondensación de dos molécules de acetil CoA2 Acetil-CoAAcetoacetil CoA tiolasaAcetoacetil-CoA-Condensación d'una molécula d'acetil-CoA con una d'acetoacetil-CoA425pxacetoacetil-CoA y acetil-CoAHMG-CoA sintasa3-hidroxi-3-metilglutaril CoA (HMG-CoA)Amenorgamientu del HMG-CoA pol NADPH400pxHMG-CoAHMG-CoA reductasaMevalonato y CoAFosforilación del mevalonato400pxMevalonatoMevalonato quinasaMevalonato 5-fosfatuFosforilación del mevalonato 5-fosfatu400pxMevalonato 5-fosfatuFosfomevalonato quinasa5-pirofosfomevalonatoFosforilación del 5-pirofosfomevalonato400px5-pirofosfomevalonatoPirofosfomevalonato descarboxilasa3-fosfomevalonato 5-pirofosfatoDescarboxilación del 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato400px3-fosfomevalonato 5-pirofosfatoPirofosfomevalonato descarboxilasapirofosfato de Δ³-isopenteniloIsomerización del pirofosfato de isopentenilo400pxPirofosfato de isopenteniloIsopentenil pirofosfato isomerasa3,3-dimetilalil pirofosfatoCondensación de 3,3-dimetilalil pirofosfato (5C) y pirofosfato de isopentenilo (5C)425px3,3-dimetilalil pirofosfato y pirofosfato de isopenteniloGeranil transferasaPirofosfato de geranilo (10C)Condensación de pirofosfato de geranilo (10C) y pirofosfato de isopentenilo (5C)425pxPirofosfato de geranilo y pirofosfato de isopenteniloGeranil transferasaPirofosfato de farnesilo (15C)Condensación de dos molécules de Pirofosfato de farnesilo (15C)425px2 Pirofosfato de farnesiloEcualeno sintasaEscualeno (30 C)Amenorgamientu del escualeno pol NADPH, que gana un oxíxenu que provién del oxíxenu molecular (O2)center|300pxEscualenoEscualeno epoxidasaEscualeno 2,3-epóxidoCiclación del escualeno 2,3-epoóxido310px 310pxEscualeno 2,3-epóxidoLanosterol ciclasaLanosterol19 reacciones consecutives, non esclariaes totalmente qu'impliquen otros tantos enzimes, en que se tresforma'l lanosterol en colesterol, al traviés de diversos intermediarios, ente los que destaquen el zimosterol y el 7-deshidrocolesterolcenter|400pxLanosterolColesterol
thumb|390x390px|Biosíntesis del colesterol.
Resumidamente, estes reacciones pueden arrexuntase de la siguiente manera:Lehninger, 2009. Principios de bioquímica. Omega, Barcelona. ISBN 978-84-282-1486-5.Devlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4ª edición. Reverté, Barcelona. ISBN 84-291-7208-4. Tres molécules d'acetil-CoA combinar ente sigo formando mevalonato, que ye fosforilado a 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato. El 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato ye descarboxilado y desfosforilado a pirofosfato de isopentenilo. L'ensamblaxe socesivu de seis molécules de pirofosfato de isopentenilo anicia'l escualeno, vía pirofosfato de geranilo y pirofosfato de farnesilo. La ciclación del escualeno da lanosterol. El lanosterol convertir en colesterol dempués de numberoses reacciones socesives, enzimáticamente catalizadas, qu'impliquen la eliminación de tres grupos metilu (–CH3), el desplazamientu d'un doble enllaz y l'amenorgamientu del doble enllaz de la cadena llateral.
Degradación del colesterol El ser humanu nun puede metabolizar la estructura del colesterol hasta CO2 y H2O. El nucleu intactu de esterol esaniciar del cuerpu convirtiéndose n'ácidos y sales biliares les cualos son secretadas na fiel escontra l'intestín pa refugase por fieces fecales. Parte de colesterol intactu ye secretado na fiel escontra l'intestín el cual ye convertíu poles bacteries n'esteroides neutros como coprostanol y colestanol.
En ciertes bacteries sí se produz la degradación total del colesterol y los sos derivaos; sicasí, la ruta metabólica ye entá desconocida.
Regulación del colesterol La producción nel humanu del colesterol ye regulada direutamente pola concentración del colesterol presente nel retículo endoplásmico de les célules, habiendo una rellación indireuta colos niveles plasmáticos de colesterol presente nes lipoproteínas de baxa densidá (LDL pola so acrónimu inglés). Una alta ingesta de colesterol nos alimentos conduz a un amenorgamientu netu de la producción endóxena y viceversa. El principal mecanismu regulador de la homeostasis de colesterol celular aparentemente mora nun complexu sistema molecular centráu nes proteínes SREBPs (Sterol Regulatory Element Binding Proteins 1 y 2: proteínes que se xunen a elementos reguladores d'esteroles). En presencia d'una concentración crítica de colesterol na membrana del retículo endoplásmico, les SREBPs establecen complexos con otros dos importantes proteínes reguladores: SCAP (SREBP-cleavage activating protein: proteína activador al traviés del clivaje de SREBP) y Insig (insulin induced gene) 1 y 2. Cuando mengua la concentración del colesterol nel retículo endoplásmico, les Insigs se disocian del complexu SREBP-SCAP, dexando que'l complexu migre al aparatu de Golgi, onde SREBP ye biforcáu secuencialmente por S1P y S2P (site 1 and 2 proteases: proteasas del sitiu 1 y 2 respeutivamente). El SREBP biforcáu migra al nucleu celular onde actúa como factor de trescripción xuniéndose al SRE (Sterol Regulatory Element: elementu regulador de esteroles) d'una serie de xenes relevantes na homeostasis celular y corporal de esteroles, regulando'l so trescripción. Ente los xenes regulaos pol sistema Insig-SCAP-SREBP destaquen los del receptor de lipoproteínas de baxa densidá (LDLR) y la hidroxi-metil-glutaril CoA-reductasa (HMG-CoA-reductasa), la enzima limitante na vía biosintética del colesterol. El siguiente diagrama amuesa de forma gráfica los conceutos anteriores:
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En resolviendo los mecanismos celulares de captación endocítica de colesterol lipoproteico, trabayu pol cual fueron gallardoniaos col Premiu Nobel en Fisioloxía o Medicina nel añu 1985, Michael S. Brown y Joseph L. Goldstein participaron direutamente nel descubrimientu y carauterización de la vía de los SREBPs de regulación del colesterol corporal. Estes meyores fueron la base del meyor entendimientu de la fisiopatoloxía de diverses enfermedaes humanes, fundamentalmente la enfermedá vascular aterosclerótica, principal causa de muerte nel mundu occidental al traviés del infartu agudu al miocardiu y los accidentes cerebrovasculares y el fundamentu de la farmacoloxía de les drogues hipocolesteromiantes más potentes: les estatines. Tenemos De tener presente que'l colesterol ye esencial pa la vida y amenorgar la síntesis de colesterol farmacológicamente o por aciu dietes puede causar fisiopatologías más graves que la que deseyamos prevenir o curar.Stephen T. Sinatra, et al. 2014. The Saturated Fat, Cholesterol, and Statin Controversy. Journal of the American College of Nutrition, Vol. 33, Non. 1, 79–88.Michel de Lorgeril and Patricia Salen 2006. Cholesterol lowering and mortality: Time for a new paradigm?. Nutrition, Metabolism & Cardiovascular Diseases. 16, 387y 390. Nun hai nengún estudiu tipu causa-efeutu realizáu por científicos ensin rellación o ensin ser financiaos poles grandes farmacéutiques que demuestre que'l colesterol ye una causa rellacionada con enfermedaes cardiovasculares o aterosclerosis.;Ravnskov O 2002. A hypothesis out-of-date: The diet–heart escurre. Magle Stora Kyrkogata 9Ravnskov O 2002. Is atherosclerosis caused by high cholesterol? Q J Med;95:397y403.
Ye importante tener en cuenta que la inhibición de HMG-CoA reductasa por cualesquier tipu de estatina tien efeutos secundarios non deseyaos. HMG-CoA reductasa ye una enzima que forma parte de la ruta metabólica del ácidu mevalónico, que ye común pa la síntesis de la Q10 n'humanos, una coenzima imprescindible pa la producción d'enerxía nes mitocondrias.Mikael Turunen 2004. Metabolism and function of coenzyme Q. Biochimica et Biophysica Acta 1660 171–199.Catarina M. Quinzii and Michio Hirano 2010. Coenzyme Q and Mitochondrial Disease. Dev Disabil Res Rev. 16(2):183–188. Asina, toles estatinas consiguen tornar la síntesis de colesterol, que yá de por sí nun ye recomendable, amás se inhibe la síntesis de coenzima Q10, provocando un amenorgamientu de la enerxía necesaria pa vivir, que los sos síntomes manifestar fundamentalmente nos texíos con mayores requerimientos enerxéticos como son el músculu esqueléticu, el celebru o los reñones, d'ende les dolencies, miopatíes (dolores musculares de les estremidaes) manifestaes por un porcentaxe eleváu de pacientes consumidores de estatinas.
Funciones del colesterol El colesterol ye imprescindible pa la vida animal poles sos numberoses funciones:
Estructural: el colesterol ye un componente bien importante de les membranes plasmátiques de les célules animales (en vexetales esa función ye análoga a la del Fitoesterol). Anque'l colesterol atópase en pequeña cantidá nes membranes celulares, na membrana citoplasmática topar nuna proporción molar 1:1 con rellación a los fosfolípidos, regulando les sos propiedaes físicu-químiquessobre manera la fluidez. Sicasí, el colesterol atópase en bien baxa proporción o ta práuticamente ausente nes membranes subcelulares. Precursor de la vitamina D: esencial nel metabolismu del calciu. Precursor de les hormones sexuales: progesterona, estróxenos y testosterona.