Colesterol

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Estructura química del colesterol

El colesterol es un lípido encontrado en los tejidos corporales y en el plasma sanguíneo de los vertebrados. Se encuentra en altas concentraciones en el hígado, médula espinal, páncreas y cerebro, variante de la colesterina.

El nombre de colesterol procede del griego chole- (bilis) y stereos (sólido), por haberse identificado por primera vez en los cálculos de la vesícula biliar.

Tabla de contenidos

1 Estructura química
2 Metabolismo del colesterol
3 Funciones del colesterol
- 3.1 Hipercolesterolemia
4 Estructura química del colesterol
- 4.1 Véase también
- 4.2 Enlaces externos

[editar] Estructura química

El colesterol es un lípido esteroide, molécula de ciclopentanoperhidrofenantreno (o ester), constituida por cuatro carbociclos condensados o fundidos, denominados A, B, C y D, que presentan varias sustituciones:

Dos radicales metilo en las posiciones C-10 y C-13.
Una cadena no metálica en la posición C-17.
Un grupo hidroxilo en la posición C-3.
Una insaturación entre los carbonos C-5 y C-6.

En la molécula de colesterol se puede distinguir una cabeza polar constituida por el grupo hidroxilo y una cola o porción apolar formada por el carbociclo de núcleos condensados y los sustituyentes alifáticos. Así, el colesterol es una molécula tan hidrófoba que la solubilidad de colesterol libre en agua es de 10^-8 M y, al igual que los otros lípidos, es bastante soluble en disolventes apolares como el cloroformo..

[editar] Metabolismo del colesterol

[editar] Fuentes del colesterol

El ser humano obtiene el colesterol a través de dos vías:

Vía exógena: directamente a través de los alimentos. Los alimentos que contienen colesterol son exclusivamente los de origen animal, sobre todo la yema de huevo, hígado, sesos y carnes rojas.
Vía endógena: es la síntesis en el hígado, las dos terceras partes.

[editar] Síntesis de colesterol

La biosíntesis del colesterol tiene lugar en el retículo endoplásmico de todas las células de origen animal. En 1941, los estudios mediante marcaje isotópico realizados por D. Rittenberg y K. Bloch demostraron que todos los átomos de carbono del colesterol proceden, en última instancia, del acetato, en forma de acetil-Coenzima A. Se requirieron aproximadamente 30 años de investigación exhaustiva entre 1940 y 1970 para detallar las líneas generales de la biosíntesis del colesterol. Sin embargo, todavía se desconocen muchos detalles enzimáticos y mecanismos. Los pasos principales de la síntesis de colesterol son:

El acetil-CoA se convierte en mevalonato: la ingesta de ácidos grasos saturados de cadena larga produce hipercolesterolemia.
El mevalonato se convierte en escualeno mediante reacciones sucesivas de transferencia de grupos prenilo.
El escualeno se transforma en lanosterol.
El lanosterol se convierte en colesterol en unas 21 etapas sucesivas.

[editar] Transporte del colesterol

Debido a la gran insolubilidad del colesterol en agua, como la mayoría de los lípidos, el transporte de colesterol por la sangre se realiza mediante las lipoproteínas.

[editar] Regulación del colesterol

La producción de colesterol se regula directamente por la concentración del colesterol presente en el plasma, aunque los mecanismos homeostáticos implicados sólo se comprenden en parte. Una alta ingesta de colesterol en los alimentos conduce a una disminución neta de la producción endógena y viceversa. El mecanismo regulador principal es la detección del colesterol intracelular en el retículo endoplásmico por medio de la proteína SREBP (Sterol Regulatory Element Binding Protein 1 y 2: proteínas que se unen a elementos reguladores de esteroles). En presencia de colesterol, la SREBP está unida a otras dos proteínas: SCAP (SREBP-cleavage activating protein: proteína activadora de la rotura de la SREBP) e Insig-1. Cuando disminuye la concentración del colesterol en el retículo endoplásmico, Insig-1 se disocia del complejo SREBP-SCAP, permitiendo que el complejo migre al aparato de Golgi, donde SREBP es escindido secuencialmente por S1P y S2P (proteasas del sitio 1/2). El SREBP escindido después migra al núcleo celular donde actúa como factor de transcripción uniéndose al SRE (Sterol Regulatory Element: elemento regulador de esteroles) de una serie de genes para regular su transcripción. El SRE es una secuencia de 10 pares de bases (5'-ATCACCCCAC-3') localizada en la región 5' no transcrita de algunos genes. Entre los regulados por el sistema Insig-SCAP-SREBP destacan los genes del receptor de lipoproteínas de baja densidad (LDL) y la hidroxi-metil-glutaril CoA-reductasa (HMG-CoA-reductasa), la enzima limitante en la vía biosintética del colesterol.

- Fosforilación y desfoforilación independientes del colesterol: La actividad de HMG-CoA se encuentra bajo el control covalente de una cinasa de proteína y una fosfatasa de fosfoproteinas. La forma fosforilada de la enzima (HMG-CoA) es inactiva, en tanto que la desfosforilada es inactiva. (La cinasa de proteínas es activada por el monofosfato de adenosina (AMP), de modo que disminuye la síntesis de colesterol cuando sucede lo mismo con la disponibilidad de ATP).

- Regulación Hormonal: La cantidad (y también la actividad) de la reductasa de HMG-CoA se encuentra bajo el control hormonal. El aumento de la concentración de insulina favorece la regulación creciente de la expresión del gen de la reductasa de HMG-CoA. El glucagon tiene efecto opuesto.

- Inhibición por fármacos: Los fármacos llamado estatinas (entre ellos sinvastatina, lovastatina y mevastatina) son análogos de la HMG-CoA e inhibidores competitivos reversibles de la reductasa de HMG-CoA. Se utilizan para disminuir las concentraciones plasmáticas de colesterol en los pacientes que experimentan hipercolesterolemia.

Los doctores Michael S. Brown y Joseph L. Goldstein dilucidaron el mecanismo celular de captación endocítica de colesterol lipoproteico, descubriendo en los años '70 el receptor de LDL. Gracias a este avance se ha podido comprender mejor la fisiopatología de diversas enfermedades humanas, fundamentalmente la enfermedad vascular aterosclerótica, principal causa de muerte en el mundo occidental a través del infarto agudo al miocárdio y los accidentes cerebrovasculares. El enorme mérito científico de los Drs. Brown y Goldstein fue reconocido mundialmente con el premio Nobel en fisiología y medicina en el año 1985.

[editar] Funciones del colesterol

El colesterol es imprescindible para la vida por sus numerosas funciones:

Estructural: el colesterol es un componente muy importante de las membranas plasmáticas de los animales (no existe en los vegetales). Aunque el colesterol se encuentra en pequeña cantidad en las membranas celulares, en la membrana citoplasmática lo hallamos en una proporción molar 1:1 con relación a los fosfolípidos, regulando sus propiedades físico-químicas, en particular la fluidez. Sin embargo, el colesterol se encuentra en muy baja proporción o está prácticamente ausente en las membranas subcelulares.
Precursor de Vitamina D: la vitamina D se sintetiza a partir del colesterol y más que una vitamina es una hormona, por las funciones que desempeña en el metabolismo del calcio.
Precursor de las hormonas sexuales: a partir del colesterol se sintetiza la progesterona, los estrógenos y la testosterona.
Precursor de las hormonas corticoides: como, por ejemplo, el cortisol y la aldosterona.
Precursor de las sales biliares: el hígado también excreta colesterol por la bilis y a veces forma cálculos en la vía biliar, lo que se denomina litiasis biliar.

[editar] Hipercolesterolemia

El colesterol plasmático sólo existe en la forma de complejos macromoleculares llamados lipoproteínas. Actualmente se reconoce ampliamente el rol causal del colesterol presente en las lipoproteínas de baja densidad (LDL) en la patogenia de la arteriosclerosis. De esta manera, la existencia sostenida de niveles elevados de colesterol LDL por encima de los valores recomendados, incrementa el riesgo de sufrir eventos cardiovasculares (principalmente infarto de miocardio agudo) hasta diez años tras su determinación, tal como lo demostró el estudio de Framingham iniciado en 1948. De manera interesante, el colesterol presente en las lipoproteínas de alta densidad (HDL) ejercería un rol protector del sistema cardiovascular. Así, el colesterol tiene un impacto dual y complejo sobre la fisiopatología de la arteriosclersosis, por lo que la estimación del riesgo cardiovascular basado sólo en los niveles totales de colesterol plasmático es claramente insuficiente.

Sin embargo, y considerando lo anterior, se ha definido clínicamente que los niveles de colesterol plasmático total (la suma del colesterol presente en todas las clases de lipoproteínas) recomendados por la Sociedad Norteamericana de Cardiología son:

Colesterolemia por debajo de 200 mg/dL (miligramos por decilitros): es la concentración deseable para la población general, pues por lo general correlaciona con un bajo riesgo de enfermedad cardiovascular.
Colesterolemia entre 200 y 239 mg/dL: existe un riesgo intermedio en la población general, pero es elevado en personas con otros factores de riesgo como la diabetes mellitus.
Colesterolemia mayor de 240 mg/dL: puede determinar un alto riesgo cardiovascular y se recomienda iniciar un cambio en el estilo de vida, sobre todo en lo concerniente a la dieta y al ejercicio físico.

En sentido estricto, el nivel deseable de colesterol LDL debe definirse clínicamente para cada sujeto en función de su riesgo cardiovascular individual, el cual está determinado por la presencia de diversos factores de riesgo, entre los que destacan:

- Edad y sexo - Antecedentes familiares - Hábito tabáquico - Presencia de hipertensión arterial - Nivel de colesterol HDL

En personas con riesgo cardiovascular alto, es decir, aquellos con probabilidad de sufrir un evento cardiovascular mayor o letal de más de 20% en 10 años, tales como pacientes que previamente hayan tenido uno de estos eventos o diabéticos, actualmente la recomendación es mantener su colesterol LDL en menos de 100 mg/dL. Incluso, en los pacientes que se catalogan de muy alto riesgo se recomienda un colesterol LDL igual o menor a 70 mg/dL.

En España la máxima concentración de colesterol en sangre recomendada es más elevada que en Estados Unidos, como lo indica la Sociedad Española de Arterioscleosis, debido quizá a que el riesgo cardiovascular global en España es más bajo:

Colesterol por debajo de 200 mg/dL: bajo riesgo.
Colesterol entre 200 y 300 mg/dL: riesgo intermedio.
Colesterol mayor de 300 mg/dL: alto riesgo.

[editar] Estructura química del colesterol

El colesterol es un lípido encontrado en los tejidos corporales y en el plasma sanguíneo de los vertebrados. Se encuentra en altas concentraciones en el hígado, médula espinal y cerebro, variante de la colesterina.

El nombre de colesterol procede del griego chole- (bilis) y stereos (sólido), por haberse identificado por primera vez en los cálculos de la vesícula biliar.