El colesterol (del griego antiguo chole- ( bilis ) y estereoscópicos (sólidos), seguido del sufijo químico -ol para un Alcohol ) es una molécula orgánica. Es un esterol (o esteroide modificado ), un tipo de Lípido. El colesterol es biosintetizado por todas las células animales y es un componente estructural esencial de las membranas celulares animales.
El colesterol también sirve como un precursor para la biosíntesis de las hormonas esteroides, la bilis ácido 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.
François Poulletier de la Salle identificó por primera vez el colesterol en forma sólida en los cálculos biliares en 1769. Sin embargo, no fue sino hasta 1815 que el químico Michel Eugène Chevreul llamó al compuesto «colesterina».
Fisiología
El colesterol es esencial para toda la vida animal, con cada célula capaz de sintetizarlo mediante un complejo proceso de 37 pasos. Esto comienza con la ruta de mevalonato o HMG-CoA reductasa, el objetivo de las estatinas, que abarca los primeros 18 pasos. Esto es seguido por 19 pasos adicionales para convertir el lanosterol resultante en colesterol.
Un hombre humano que pesa 68 kg (150 lb) normalmente sintetiza aproximadamente 1 gramo (1,000 mg) de colesterol por día, y su cuerpo contiene aproximadamente 35 g, la mayoría contenidos en las membranas celulares. La Ingesta diaria típica de colesterol para un hombre en los Estados Unidos es de 307 mg.
La mayor parte del colesterol ingerido está esterificado, lo que hace que el intestino lo absorba poco. El cuerpo también compensa la absorción del colesterol ingerido al reducir su propia síntesis de colesterol. Por estas razones, el colesterol en los alimentos, siete a diez horas después de la ingestión, tiene poco o ningún efecto sobre las concentraciones de colesterol en la sangre.
Sin embargo, durante las primeras siete horas después de la ingestión de colesterol, debido a que las grasas lipoproteínas se distribuyen alrededor del cuerpo dentro del agua extracelular (que transportan todas las grasas en el agua fuera de las células), las concentraciones aumentan.
Las plantas no producen colesterol Las plantas fabrican fitosteroles (sustancias químicamente similares al colesterol, pero no iguales), que pueden competir con el colesterol por la reabsorción en el tracto intestinal, reduciendo potencialmente la reabsorción del colesterol. Cuando las células del revestimiento intestinal absorben fitoesteroles, en lugar de colesterol, generalmente excretan las moléculas de fitosterol nuevamente en el tracto gastrointestinal, un mecanismo protector importante.
La Ingesta de fitosteroles naturales, que abarcan esteroles y estanoles vegetales, varía entre ≈200–300 mg / día, dependiendo de los hábitos alimenticios.Se han producido dietas experimentales vegetarianas especialmente diseñadas que producen más de 700 mg / día.
Función en celdas
Membranas
El colesterol, dado que compone aproximadamente el 30% de todas las membranas de células animales, es necesario 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 Ácido graso no polar de los otros Lípidos.
A través de la interacción con las cadenas de Ácidos grasos y fosfolípidos, el colesterol aumenta el empaque de la membrana, lo que altera la fluidez de la membrana 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, permitiendo que las células animales cambien de forma y los animales se muevan.
La estructura del anillo tetracíclico de colesterol contribuye a la fluidez de la membrana celular, ya que la molécula se encuentra en una conformación trans y hace que todas las cadenas de colesterol, excepto las laterales, sean rígidas y planas. En este papel estructural, el colesterol también reduce la permeabilidad de la membrana plasmática a solutos neutros, iones de hidrógeno e iones de sodio.
Puertas
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 puede investigarse mediante el uso de metil beta ciclodextrina (MβCD) para eliminar el colesterol de la membrana plasmática.
Presentación del sustrato
El colesterol regula el proceso biológico de presentación del sustrato y las enzimas que usan la presentación del sustrato como mecanismo de su activación. ( PLD ) es un ejemplo bien definido de una enzima activada por presentación de sustrato. 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 fosfatidilcolina (PC), que es insaturada y de baja abundancia en balsas lipídicas. La PC se localiza en la región desordenada de la célula junto con el lípido poliinsaturado fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato ( PIP) PLD tiene un dominio de unión PIP. Cuando aumenta la concentración de PIP en la membrana, PLD abandona los dominios dependientes del colesterol y se une a PIP donde luego obtiene acceso a su PC de sustrato y comienza la catálisis basada en la presentación del sustrato.
Señalización
El colesterol también está implicado en los procesos de señalización celular, ayudando a la formación de balsas lipídicas en la membrana plasmática, lo que acerca las proteínas receptoras a las altas concentraciones de moléculas de segundo mensajero. 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 las capas compactadas de la membrana celular de Schwann, proporciona aislamiento para una conducción más eficiente de los impulsos. Desmielinización(se cree que la pérdida de algunas de estas células de Schwann) es parte de la base de la esclerosis múltiple.
Precursor químico
Dentro de las células, el colesterol también es una molécula precursora de varias vías bioquímicas. Por ejemplo, es la molécula precursora para la síntesis de Vitamina D en el metabolismo del calcio y todas las hormonas esteroides, incluidas las hormonas de la glándula suprarrenal cortisol y aldosterona, así como las hormonas sexuales progesterona, estrógenos y testosterona, y sus derivados.
Metabolismo
El colesterol se recicla en el cuerpo. El hígado excreta colesterol en los fluidos biliares, que luego se almacenan en la vesícula biliar, que luego lo excreta en forma no esterificada (a través de la bilis) en el tracto digestivo. Típicamente, alrededor del 50% del colesterol excretado es reabsorbido por el intestino delgado de regreso al torrente sanguíneo.
Biosíntesis y regulación
Biosíntesis
Todas las células animales producen 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. Alrededor del 80% de la producción diaria total de colesterol ocurre en el hígado y los intestinos;
Otros sitios de tasas de síntesis más altas incluyen glándulas suprarrenales y órganos reproductivos.
La síntesis dentro del cuerpo comienza con la ruta del mevalonato donde dos moléculas de acetil CoA se condensan para formar acetoacetil-CoA. Esto es seguido por una segunda condensación entre acetil CoA y acetoacetil-CoA para formar 3-hidroxi–metilglutaril CoA ( HMG-CoA ).
Esta molécula se reduce a mevalonato por la enzima HMG-CoA reductasa. La producción de mevalonato es el paso limitante e irreversible en la síntesis de colesterol y es el sitio de acción de las estatinas (una clase de medicamentos para reducir el 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 farnesil pirofosfato a través de 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.
La oxidosculeno ciclasa luego cicla el escualeno para formar lanosterol. Finalmente, el lanosterol se convierte en colesterol a través de un proceso de 19 pasos.
Los últimos 19 pasos para el colesterol contienen NADPH y oxígeno para ayudar a oxidar los grupos metilo para la eliminación de 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.
Regulación de la síntesis de colesterol
La biosíntesis del colesterol está directamente regulada por los niveles de colesterol presentes, aunque los mecanismos homeostáticos involucrados solo se entienden parcialmente. Una mayor ingesta de alimentos conduce a una disminución neta en 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 (proteína de unión al elemento regulador de esteroles 1 y 2). En presencia de colesterol, SREBP se une a otras dos proteínas: SCAP (proteína activadora de escisión SREBP) e INSIG-.
Cuando los niveles de colesterol caen, INSIG- se disocia del complejo SREBP-SCAP, lo que permite que el complejo migre al aparato de Golgi. Aquí SREBP es escindido por S1P y S2P (sitio- proteasa y sitio- proteasa), dos enzimas que son activadas por SCAP cuando los niveles de colesterol son bajos.
El SREBP escindido luego migra al núcleo y actúa como un 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 reductasa HMG-CoA conduce a un aumento de la producción endógena de colesterol.
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 y el metabolismo de los lípidos 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 tanto un dominio citosólico (responsable de su función catalítica) como 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 el proteosoma.
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 el ATP se hidroliza, se deduce que la síntesis de colesterol se detiene cuando los niveles de ATP son bajos.
Transporte de plasma y regulación de la absorción
Como molécula aislada, el colesterol solo es mínimamente soluble en agua o hidrofílico. Debido a esto, se disuelve en sangre a concentraciones extremadamente pequeñas. Para ser transportado de manera efectiva, el colesterol se envasa dentro de lipoproteínas, partículas discoidales complejas con proteínas y lípidos anfifílicos exteriores, cuyas superficies exteriores son solubles en agua y las superficies interiores son solubles en lípidos.
Esto le permite viajar a través de la sangre mediante emulsificación.. El colesterol no unido, al ser anfipático, se transporta en la superficie de la monocapa de la partícula de Lipoproteína junto con fosfolípidos y proteínas. Los ésteres de colesterol unidos al ácido graso, por otro lado, se transportan dentro del núcleo hidrofílico graso de la lipoproteína, junto con los Triglicéridos.
Existen varios tipos de lipoproteínas en la sangre. En orden de densidad creciente, son quilomicrones, Lipoproteína de muy baja densidad (VLDL), Lipoproteína de densidad intermedia (IDL), Lipoproteína de baja densidad (LDL) y Lipoproteína de alta densidad (HDL). Las proporciones más bajas de proteínas / lípidos producen lipoproteínas menos densas.
El colesterol dentro de las diferentes lipoproteínas es idéntico, aunque algunos se transportan como su forma de alcohol «libre» nativa (el grupo colesterol-OH frente al agua que rodea las partículas), mientras que otros como ésteres de acilo graso, conocidos también como ésteres de colesterol, dentro de las partículas.
Las partículas de lipoproteínas están organizadas por apolipoproteínas complejas, típicamente de 80 a 100 proteínas diferentes por partícula, que pueden ser reconocidas y unidas por receptores específicos en las membranas celulares, dirigiendo su carga de lípidos a células y tejidos específicos que actualmente ingieren estas partículas de transporte de Grasa.
Estos receptores de superficie sirven como firmas moleculares únicas, que luego ayudan a determinar la distribución de la distribución de grasa en todo el cuerpo.
Los quilomicrones, las moléculas de transporte de colesterol menos densas, contienen apolipoproteína B-, apolipoproteína C y apolipoproteína E (el principal transportador de colesterol en el cerebro ) en sus capas. Los quilomicrones transportan grasas desde el intestino hasta los músculos y otros tejidos que necesitan ácidos grasos para producir Energía o producir grasa.
El colesterol no utilizado permanece en los restos de quilomicrones más ricos en colesterol y es transportado desde aquí al torrente sanguíneo por el hígado.
El hígado produce moléculas de VLDL 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 IDL se consumen en dos procesos: la mitad es metabolizada por HTGL y absorbida por el receptor de LDL en las superficies de las células hepáticas, mientras que la otra mitad continúa perdiendo triacilgliceroles en el torrente sanguíneo hasta que se convierten en partículas de LDL cargadas de colesterol.
Las partículas de LDL son los principales portadores de colesterol en la sangre. Cada uno contiene aproximadamente 1,500 moléculas de éster de colesterol. Los depósitos de 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 el LDL como su receptor forman vesículas dentro de una célula a través de la endocitosis. Estas vesículas se fusionan con un lisosoma, donde la lipasa de ácido lisosomalLa enzima hidroliza los ésteres de colesterol.
El colesterol se puede usar para la biosíntesis de membrana o esterificado y almacenado dentro de la célula, para no interferir con las membranas celulares.
Los receptores de LDL se utilizan durante la absorción de colesterol, y su síntesis está regulada por SREBP, la misma proteína que controla la síntesis de colesterol de novo, de acuerdo con su presencia dentro 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.
Cuando este proceso no se regula, las moléculas de LDL sin receptores comienzan a aparecer en la sangre. Estas moléculas de LDL son oxidadas y 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 (espesor de la íntima media carotídea). 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».
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 (ECA). Un gran número de partículas de HDL se correlaciona con mejores resultados de salud, mientras que un bajo número de partículas de HDL se asocia con la progresión de la enfermedad ateromatosa en las arterias.
Metabolismo, reciclaje y excreción
El colesterol es susceptible a la oxidación y forma fácilmente derivados oxigenados llamados oxiesteroles. Pueden formarse tres mecanismos diferentes: autooxidación, oxidación secundaria a peroxidación lipídica y oxidación enzimática metabolizadora del colesterol. Surgió un gran interés en los oxiesteroles cuando se demostró que ejercen acciones inhibitorias sobre la biosíntesis del colesterol.
Este hallazgo se conoció como la «hipótesis del oxisterol». Las funciones adicionales de los oxisteroles en la fisiología humana incluyen su participación en la biosíntesis de ácidos biliares, su función como formas de transporte del colesterol y la regulación de la transcripción génica.
En experimentos bioquímicos se usan formas radiomarcadas de colesterol, como el colesterol tritiado. Estos derivados sufren degradación durante el almacenamiento y es esencial purificar el colesterol antes de su uso. El colesterol se puede purificar usando pequeñas columnas Sephadex LH-.
El colesterol es oxidado por el hígado en una variedad de ácidos biliares. 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 desde el hígado hacia la bilis. Aproximadamente el 95% de los ácidos biliares se reabsorben de los intestinos, y el resto se pierde en las heces.
La excreción y reabsorción de ácidos biliares forma la base de la circulación enterohepática., que es esencial para la digestión y absorción de grasas en la Dieta. Bajo ciertas circunstancias, cuando está más concentrado, como en la vesícula biliar, el colesterol se cristaliza y es el componente principal de la mayoría de los cálculos biliares ( también ocurren los cálculos biliares de lecitina y bilirrubina, pero con menos frecuencia).
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 la bacteria del colon. El colesterol se convierte principalmente en coprostanol, un esterol no absorbible que se excreta en las heces.
Aunque el colesterol es un esteroide generalmente asociado con mamíferos, el patógeno humano Mycobacterium tuberculosis puede degradar completamente esta molécula y contiene una gran cantidad de genes que están regulados por su presencia. Muchos de estos genes regulados por el colesterol son homólogos de los genes de la oxidación β de los ácidos grasos, pero han evolucionado de tal manera que se unen a sustratos esteroides grandes como el colesterol.
Fuentes dietéticas
Las grasas animales son mezclas complejas de triglicéridos, con cantidades menores de fosfolípidos y moléculas de colesterol a partir de las cuales se construyen todas las membranas celulares de animales (y humanos). Como todas las células animales fabrican colesterol, todos los alimentos de origen animal contienen colesterol en cantidades variables.
Las principales fuentes dietéticas de colesterol incluyen carne roja, yemas de huevo y huevos enteros, hígado, riñón, menudillos, aceite de pescado y mantequilla. leche materna humanaTambién contiene cantidades significativas de colesterol.
Las células vegetales sintetizan el colesterol como precursor de otros compuestos, como los fitoesteroles y los glicoalcaloides esteroideos, y el colesterol permanece en los alimentos vegetales solo en cantidades menores o ausentes. Algunos alimentos vegetales, como el aguacate, las semillas de lino y el maní, contienen fitoesteroles, que compiten con el colesterol por la absorción en los intestinos, reducen la absorción del colesterol tanto en la dieta como en el colesterol biliar.
Una dieta típica contribuye en el orden de 0.2 gramos de fitosteroles, que no es suficiente para tener un impacto significativo en el bloqueo de la absorción de colesterol. Fitosterolesla ingesta se puede complementar mediante el uso de alimentos funcionales que contienen fitosterol o suplementos dietéticos que se reconocen que tienen potencial para reducir los niveles de colesterol LDL.
Pautas y recomendaciones médicas
Algunas pautas complementarias han recomendado dosis de fitosteroles 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. Sin embargo, los beneficios de una dieta suplementada con fitosteroles han sido cuestionados.
En 2016, el Comité Asesor de Pautas Dietéticas del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos recomendó que los estadounidenses coman la menor cantidad posible de colesterol en la dieta. El aumento de la ingesta dietética de Grasas trans industriales se asocia con un mayor riesgo de mortalidad por todas las causas y enfermedades cardiovasculares.
Se ha demostrado que las grasas trans se correlacionan con niveles reducidos de HDL y niveles elevados de LDL. Basado en esta evidencia, junto con otras afirmaciones que implican niveles bajos de HDL y niveles altos de LDL en la enfermedad cardiovascular, muchas autoridades de salud abogan por reducir el colesterol LDL a través de cambios en la dieta, además de otras modificaciones en el estilo de vida.
Los estudios relacionados que correlacionan las grasas trans, así como las grasas saturadas, con niveles no saludables de colesterol en suero, han sido controvertidos en numerosos puntos. El desafío más notable para estos estándares proviene de un metaanálisis publicado por el NCBI de los datos utilizados en el desarrollo de estas pautas, en el que la correlación entre el colesterol en suero y la ingesta de grasas saturadas fue similar o menos significativa que la correlación con la grasa visceral.Además de otros, uno de los cuales concluyó que la evidencia actual «no respalda claramente las pautas cardiovasculares que fomentan el alto consumo de ácidos grasos poliinsaturados y el bajo consumo de grasas saturadas totales».
Otras evidencias, como la sala metabólica y los estudios de laboratorio, incluido un estudio en el que las ratas sometidas a dietas ricas en grasas o Fructosa se volvieron dislipidémicas son igualmente cuestionables, dadas las indicaciones de un aumento de la grasa visceral producida, que se produce como resultado de diferencias metabólicas en el procesamiento de fructosa.Una inconsistencia general de las conclusiones sobre el impacto de los Carbohidratos simples en la grasa visceral, y la falta de datos sobre la relación causal entre el colesterol sérico y las grasas saturadas y viscerales, hace que sacar una conclusión definitiva no sea razonable, especialmente dada la presencia de numerosas correlaciones.
Como tal, dado que faltan ensayos controlados aleatorios bien diseñados y adecuadamente diseñados que investiguen los resultados relevantes para el paciente de las dietas bajas en grasas para personas sanas con hipercolesterolemia; Todavía se necesitan ensayos controlados aleatorios, grandes y paralelos para investigar la efectividad de una dieta para reducir el colesterol y la adición de ácidos grasos omega-, proteína de soja, esteroles vegetales o estanoles, especialmente en el caso de la hipercolesterolemia familiar.
Investigación
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. El colesterol también activa el receptor alfa relacionado con el estrógeno (ERRα), y puede ser el ligando endógeno del receptor.
La naturaleza constitutivamente activa del receptor puede explicarse por el hecho de que el colesterol es ubicuo en el cuerpo.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 los bifosfonatos en los huesos, los músculos y los macrófagos.
Sobre la base de estos hallazgos, se ha sugerido que el ERRα debe desorfanarse y clasificarse como un receptor para el colesterol.
Importancia clínica
Hipercolesterolemia
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 las LDL en sangre más altas, 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, 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 conocen comúnmente como «colesterol bueno». Estos equilibrios están en su mayoría determinados genéticamente, pero pueden modificarse según la composición corporal,medicamentos, dieta, y otros factores.
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 los sujetos más jóvenes. Debido a que la enfermedad cardiovascular es relativamente rara en la población más joven, el impacto del colesterol alto en la salud es mayor en las personas mayores.
Los niveles elevados de las fracciones de lipoproteínas, LDL, IDL y VLDL, en lugar del nivel de colesterol total, se correlacionan con la extensión y el progreso de la aterosclerosis. Por el contrario, el colesterol total puede estar dentro de los límites normales, pero puede estar compuesto principalmente de pequeñas partículas de LDL y pequeñas 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 los altos niveles de colesterol HDL (ajustado para la apolipoproteína AI y la apolipoproteína B) y el mayor riesgo de enfermedad cardiovascular, lo que pone en duda el papel cardioprotector del «colesterol bueno».
Uno de cada 250 adultos puede tener una mutación genética para el receptor de colesterol LDL que les provoca hipercolesterolemia familiar. El colesterol alto heredado también puede incluir mutaciones genéticas en el gen PCSK y el gen de la apolipoproteína B.
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, seguido a menudo por uno de varios agentes hipolipidémicos, como estatinas, fibratos, inhibidores de la absorción de colesterol, nicotínicos.
Derivados ácidos o secuestrantes de ácidos biliares. Existen varias pautas internacionales sobre el tratamiento de la hipercolesterolemia.
Los ensayos en humanos con inhibidores de la HMG-CoA reductasa, conocidos como estatinas, han confirmado repetidamente que cambiar los patrones de transporte de lipoproteínas de patrones poco saludables a patrones más saludables reduce significativamente las tasas de eventos de enfermedades cardiovasculares, incluso para las personas con valores de colesterol actualmente considerados bajos para adultos.
Los estudios han demostrado que reducir 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%. Los estudios también han encontrado que las estatinas reducen la progresión del ateroma.Como resultado, las personas con antecedentes de enfermedad cardiovascular pueden obtener beneficios de las estatinas independientemente de sus niveles de colesterol (colesterol total por debajo de 5.0 mmol / L), y en los hombres sin enfermedad cardiovascular, hay un beneficio por reducir los niveles anormalmente altos de colesterol («prevención primaria»).
La prevención primaria en las mujeres se practicaba originalmente solo por la extensión de los hallazgos en los estudios en hombres, ya que, en las mujeres, ninguno de los grandes ensayos con estatinas realizados antes de 2007 demostró una reducción significativa en la mortalidad general o en los puntos finales cardiovasculares.
Los metanálisis han demostrado reducciones significativas en todas las causas y mortalidad cardiovascular, sin una heterogeneidad significativa por sexo.
El informe de 1987 del National Cholesterol Education Program, Adult Treatment Panels sugiere que el nivel total de colesterol en la sangre debe ser: <200 mg / dL de colesterol en sangre normal, 200–239 mg / dL límite alto,> 240 mg / dL de colesterol alto. La American Heart Association proporciona un conjunto similar de pautas para los niveles de colesterol en sangre total (en ayunas) y el riesgo de enfermedad cardíaca:
Las estatinas son efectivas para reducir el colesterol LDL y se usan ampliamente para la prevención primaria en personas con alto riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares. enfermedad, así como en prevención secundaria para aquellos que han desarrollado enfermedad cardiovascular.
Los métodos de prueba más actuales determinan el colesterol LDL («malo») y 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), aunque se puede considerar un límite superior más nuevo de 70 mg / dL (1.8 mmol / L) en individuos de mayor riesgo basado en 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.
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 utilizando la fórmula de Friedewald (o una variante ):
LDL estimado = – -. El VLDL se puede calcular dividiendo los triglicéridos totales por cinco. Las medidas directas de LDL se usan cuando los triglicéridos exceden los 400 mg / dL. La estimación de VLDL y LDL tiene más error cuando los triglicéridos están por encima de 400 mg / dL.
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 enfermedad cardiovascular por 1 mg / dL por año de caída 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.Esta explicación no está respaldada por el Programa de Monitoreo y Promoción de la Salud de Vorarlberg, en el cual los hombres de todas las edades y las mujeres mayores de 50 años con muy bajo colesterol probablemente mueran de cáncer, enfermedades hepáticas y enfermedades mentales.
Este resultado indica que el efecto de colesterol bajo se produce incluso entre los encuestados más jóvenes, contradiciendo la evaluación previa entre las cohortes de personas mayores de que esto es un indicador o marcador de la fragilidad que ocurre con la edad.
Aunque existe un vínculo entre el colesterol y la aterosclerosis como se discutió anteriormente, un metanálisis de 2014 concluyó que no hay pruebas suficientes para respaldar la recomendación de un alto consumo de ácidos grasos poliinsaturados y un bajo consumo de grasas saturadas totales para la salud cardiovascular.
Una revisión de 2016 concluyó que no había un vínculo entre el LDL y la mortalidad o que un LDL más bajo estaba relacionado con un mayor riesgo de mortalidad, especialmente en adultos mayores.
Hipocolesterolemia
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.
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 otro trastorno endocrino que provoque la regulación positiva del receptor de LDL, puede provocar hipocolesterolemia.
Prueba de colesterol
La American Heart Association recomienda analizar el colesterol cada 4–6 años para personas de 20 años o más. Un conjunto separado de pautas de la American Heart Association emitidas en 2013 indica que a los pacientes que toman medicamentos con estatinas se les debe hacer una prueba de colesterol 4–12 semanas después de su primera dosis y luego cada 3–12 meses a partir de entonces.
Un médico toma una muestra de sangre después de 12 horas de Ayuno, o se usa un dispositivo de control de colesterol en el hogar para medir el perfil de lípidos, un enfoque utilizado para estimar las lipoproteínas de una persona, el problema mucho más importante porque las lipoproteínas siempre han sido concordantes con resultados, aunque el Perfil lipídico es comúnmente discordante Número de partículas de LDL y riesgo de enfermedad cardiovascular futura en el Estudio de descendientes de Framingham.
El perfil de lípidos mide: (a) colesterol total, (b) colesterol asociado con HDL (es decir, mayor densidad {que agua} partículas transportadas dentro de las proteínas de los lípidos) («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} transportado por lípidos dentro de las proteínas) («que provocan la enfermedad arterial»).
Se recomienda evaluar el colesterol al menos cada cinco años si una persona tiene un 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 otros controladores de enfermedad cardíaca y accidente cerebrovascular.
Los impulsores adicionales de la enfermedad cardíaca incluyen diabetes mellitus, hipertensión (o uso de medicamentos antihipertensivos ), bajo nivel de HDL, antecedentes familiares de enfermedad coronaria (CAD) e hipercolesterolemia y tabaquismo.
Mapa de ruta interactiva
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Cristales líquidos colestéricos
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 de pantalla de cristal líquido y en pinturas sensibles a la temperatura.
Estereoisómeros
El colesterol tiene 256 estereoisómeros que surgen de sus 8 estereocentros, aunque sólo dos de los estereoisómeros son de importancia bioquímica ( nat -colesterol y ent -colesterol, por naturales y enantiómero, respectivamente), y sólo se da de forma natural ( nat -colesterol).