کلسترول

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
فارسی English
کلسترول
نام‌های دیگر (10R,13R)-10,13-dimethyl-17-(6-methylheptan-2-yl)-2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-3-ol
شناساگرها
CAS ۵۷-۸۸-۵ YesY
پاب‌کم ۵۹۹۷
کم‌اسپایدر ۵۷۷۵ YesY
UNII 97C5T2UQ7J YesY
KEGG D00040 YesY
ChEBI CHEBI:۱۶۱۱۳ YesY
ChEMBL CHEMBL112570 YesY
Jmol-3D images Image 1
خصوصیات
فرمول شیمیایی
C27H46O
جرم مولی
‎ 386.65 g/mol
شکل ظاهری white crystalline powder[۱]
چگالی 1.052 g/cm3
دمای ذوب
‎۱۴۸–۱۵۰ °C[۱]
دمای جوش
‎۳۶۰ °C (decomposes)
محلول در آب 0.095 mg/L (۳۰ °C)
محلول soluble in استون, بنزن, کلروفرم, اتانول, اتر, هگزان, ایزوپروپیل میریستات, متانول
 YesY (verify) (what is: YesY/N?)
تمامی داده‌ها مربوط به شرایط استاندارد(در  °C۲۵ و  kPa۱۰۰) است، مگر آنکه خلاف آن ذکر شده باشد.
Infobox references

کُلِستِرول (به انگلیسی: Cholesterol)، یکی از مولکول‌های زیستی و از دسته چربی‌ها (لیپیدها) است. این مولکول ۲۷ کربنه ساختار چندحلقه‌ای دارد. نقش عمده آن استحکام و انعطاف‌بخشی به غشا سلولها است.

کلسترول نوعی چربی و از مواد مهم غشا است. کلسترول در خون هم وجود دارد. کلسترول خون از دو منبع اصلی تامین می‌شود: رژیم غذایی و تولید در کبد.

کلسترول رژیم غذایی به طور عمده از گوشت، جگر، مغز، تخم مرغ و غذاهای لبنی به بدن می‌رسد. غذاهایی گیاهی کلسترول ندارند.

پس از صرف غذا کلسترول از طریق روده جذب و سپس همراه با تری گلیسیریدها درون پوششی پروتئینی بسته‌بندی می‌شود. این ترکیب چربی-پروتئین شیلومیکرون نام دارد. کبد هم می‌تواند کلسترول را از خون بردارد و هم آن را تولید و به درون خون بریزد.

پس از صرف غذا کبد شیلومیکرون را از خون برداشته و در مدت زمان میان وعده‌های غذایی کلسترول را تولید و درون گردش خون می‌ریزد.

تفاوت کلسترول خون و کلسترول غذایی[ویرایش]

کلسترول را می‌توان به دو دستهٔ کلی تقسیم کرد:[۲]

  1. کلسترول غذایی: منظور همان کلسترولی است که در غذایی که خورده می‌شود وجود دارد. این عنصر غذایی بسیار شبیه به شکر، چربی، پروتئین، ویتامین‌ها و املاح معدنی است. این نوع کلسترول تنها در محصولات حیوانی یافت می‌شود و همان چیزی است که در برچسب‌های مواد غذایی مشاهده می‌شود.
  2. کلسترول خون: این نوع کلسترول در کبد ساخته می‌شود و همان چیزی است که پزشک اندازه می‌گیرد.

کلسترول خون و کلسترول غذایی، با اینکه از نظر شیمیایی یکسان هستند، اما این بیانگر یکسان بودن آنها در هر مورد نیست. به همین دلیل است که تاثیر خوردن کلسترول غذایی بر سلامت می‌تواند تا حد بسیار زیادی متفاوت از پیامدهای داشتنِ کلسترول خون بالا (آنچه پزشک اندازه می‌گیرد) باشد.[۲]

تفاوت ال‌دی‌ال و اچ‌دی‌ال[ویرایش]

مقدار زیاد کلسترول ال‌دی‌ال با بیماری‌های کرونری قلب در ارتباط است و به آن «کلسترول بد» گویند. لیپوپروتئین ال‌دی‌ال کلسترول را روی دیواره رگ‌ها نشانده و موجب شکل‌گیری ماده سخت و ضخیمی که همان پلاک کلسترول است می‌شود. با گذشت زمان پلاک کلسترول موجب ضخیم‌شدن دیواره رگ و نازک‌شدن مجرای عبور خون می‌شود. این فرایند تصلب شرائین (آترواسکلروسیس) نامیده می‌شود.

چون لیپوپروتئین اچ‌دی‌ال با برداشتن دیواره کلسترول از شریان و بردن آن به کبد از تشکیل پلاک جلوگیری می‌کند، «کلسترول خوب» نامیده می‌شود؛ بنابراین مقدار ال‌دی‌ال بالا و اچ‌دی‌ال پایین، از فاکتورهای خطر ایجاد تصلب شریان است در حالی که نسبت پایین ال‌دی‌ال به اچ‌دی‌ال برای بدن بسیار سودمند است.

هنگامی که ال‌دی‌ال بالا می‌رود کبد نه تنها کلسترول را تولید و به داخل خون می‌ریزد؛ بلکه می‌تواند آن را از گردش خون بردارد. حذف سریع کلسترول ال‌دی‌ال از خون و کاهش آن، با تعداد گیرنده‌های فعال روی سطح سلول‌های کبدی مرتبط است.

دو عامل ارث و رژیم غذایی تأثیر چشم‌گیری بر ال‌دی‌ال و اچ‌دی‌ال و کلسترول فرد دارند. برای نمونه هاپیرکلسترولمیای فامیلی اف‌اچ یک اختلال ارثی است که در ان شخص بیمار دچار کمبود و نداشتن گیرنده‌های ال‌دی‌ال روی سطح سلول‌های کبدی می‌شود. در نتیجه افراد مبتلا تمایل بیشتری به پیشرفت تصلب شرائین و بیماریهای ایسکمیک قلبی در سنین بالاتر دارند.

رژیم‌های غذایی که دارای مقدار بالای چربی‌های اشباع و کلسترول هستند موجب افزایش مقدار ال‌دی‌ال خون می‌شوند. تری گلیسیریدها براساس ساختمان شیمیایی‌شان به دو گروه اشباع و غیراشباع طبقه‌بندی می‌شوند. چربی‌های اشباع از گوشت و محصولات لبنی تامین می‌شوند و می‌توانند مقدار کلسترول خون را بالا ببرند. همچنین برخی از روغن‌های گیاهی که از نارگیل، نخل و کاکائو تهیه می‌شوند هم چربی اشباع بالایی دارند.

کلسترول[ویرایش]

از یونان باستان chole- (زرداب) و Stereos (جامد) با یک پسوند OL – که از الکل گرفته می‌شود یک مولکول سازنده است. این یک استرول (یا استروئید اصلاح شده است) ویک محتوی ساختار غشاء مناسب نفوذ پذیری وسیالیت رافراهم می‌کند. کلسترول بنابراین درون کلاس مولکول‌های چربی درنظر گرفته شده است.

در اضافه به این اهمیت درون سلول‌ها، کلسترول هم چنین به عنوان یک ماده متشکله جسم جدید برای ترکیب زیستی هورمون‌های استروئیدی، اسیدهای زرداب و ویتامین D کمک می‌کند. کلسترول استرول اصلی ترکیب شده توسط حیوانات است، تمام سلولها، درمهره داران، جگر نوعاً مقدار بیشتری نسبت به دیگر سلولها تولید می‌کند. اغلب به طور کاملی درمیان پروکاریوت‌ها غائب است (یعنی باکتری)، اگر چه برخی استثناها وجود دارد مانند مایکوپلاسماها، که برای رشد کلسترول نیاز دارد. فرانسوز پولیتیراولین کلسترول را در شکل جامد در سنگ کیسه صفرا در سال۱۷۶۹ مشاهده کرد. اگرچه این ماده جامد درسال ۱۸۱۵ توسط میشائل جورول کلسترول نامیده است.

فیزیولوژی[ویرایش]

چون کلسترول برای زندگی تمام حیوانات ضروری است، هر سلول ان را ازمولکول‌های ساده‌تر می‌سازد. یک فرایند ۳۷ مرحله‌ای پیچیده که با آنزیم پروتئین داخل سلولی HMG-COA شروع می‌شود. اگرچه، سطوح چربی بالا وعادی (شامل کلسترول) در گردش خون، بسته به اینکه چگونه آنها درون لیپوپروتئین‌ها انتقال می‌یابند، به طور قوی با پیشرفت تصلب شریان همراه است.

در چرخه موالونات داخل سلول آنزیم HMG-CoA ردوکتاز تبدیل HMG-CoA را به موالونات کاتالیز می‌کند. مسیر سوخت و ساز موالونات یک مسیر متابولیکی بسیار مهم در یوکاریوتها و بسیاری از باکتریها است که نهایتا به تولید بسیاری از ترکیبات مهم مانند کلسترول، ایزوپرونئیدها (ترپن‌ها مانند لیکوپن، کاروتن، اسکوالن، اوکالیپتول و پینن)می‌انجامد.

برای یک مرد حدود ۶۸ کیلوگرم، (LB150)، ترکیب کل کلسترول بدن حدوداً ۱ گرم در روز (mg1000) است و محتوی کل بدن حدوداً ۳۵ گرم است، اول درون غشاء تمام سلولهای بدن قرار گرفته است. ورودی رژیم روزانه معمول کلسترول اضافی، درامریکا، ۳۰۰-۲۰۰ میلی گرم است. بیشترین کلسترول مصرف شده استری است و کلسترول استری به طور ضعیفی جذب می‌شود. بدن همچنین برای هر جذف کلسترول اضافی با کاهش ترکیب کلسترول جبران می‌کند. به این دلایل، کلسترول ورودی در غذا، تاثیر خیلی کمی، اگر داشته باشد، روی کلسترول کل بدن یا غلظت کلسترول درخون تاثیر می‌گذارد. کلسترول بازیافت می‌شود. کبد ان را در یک شکل بدون استری به صورت رشته قابل هضم دفع می‌کند. نوعاً حدود ۵۰ درصداز کنترل دفع شده توسط روده کوچک درجریان خون دوباره جذب می‌شود. گیاهان کلسترول را در مقادیر کم می‌سازند. گیاهان فیتوسترول تولید می‌کنند (مواردی که از نظر شیمیایی شبیه به کلسترول تولید شده درون گیاهان است، که می‌تواند با کلسترول برای جذب مجدد در ریشه روده‌ای رقابت کند، بنابراین از نظر پتانسیلی جذب مجدد کلسترول را کاهش می‌دهد. وقتی سلولهای استری، فیتوسترول می‌کنند، درمکان کلسترول آنها معمول مولکول‌های کلسترول پشت ریشه GI را که یک مکانیسم دفاعی وحمایتی مهم است دفع می‌کنند.

عملکرد[ویرایش]

کلسترول لازم است تا غشاها را بسازد و نگهدارد، این سیالیت غشاء را در دماهای فیزیولوژیکی دو برابر می‌کند. گروه هیدروکسیل روی کلسترول با گروههای سر قطب فسفولیپیدهای غشاء تداخل می‌کند. درحالیکه استروئید ضخیم و بزرگ و زنجیره هیدروکربن درغشاء جای گرفته است، کلسترول بسته بندی غشاء را افزایش می‌دهد، که سیالیت غشاء سلول را وقتی مولکول دریک تایید ترانس که همه را می‌سازد اما زنجیره کناری کلسترول سخت و هر وجهی راکاهش می‌دهد. دراین نقش ساختاری، کلسترول نفوذپذیری غشاء پلاسما را به مواد حل شده خنثی کاهش می‌دهد. پروتون‌ها (یون هیدروژن مثبت) و یون سدیم.

درون غشا سلول، کلسترول همچنین درانتقال بین سلولی عمل می‌کند، سیگنال سلول و هدایت اعصاب کلسترول برای ساختار عملکرد روده پیچ خورده و چاله‌های کلاترین پوشش داده، شامل کاوالو و اندوسیتوز مبنی بر کلاترین ضروری است. نقش کلسترول در چنین ایندوسیتوز می‌تواند توسط استفاده از سیکلودکسترین متیل کشف شود تا کلسترول را از غشاء پلاسما حذف کند. درحال حاضر کشف شد که، کلسترول همچنین درفرایندهای سیگنال سلولی نقش دارد، کمک در شکل گیری دگل چربی درغشاء پلاسما می‌کند. شکل گیری چربی پروتئین‌های گیرنده درحدود نزدیک با غلظت بالای دومین مولکول مولکول فرستنده می‌آورد. در بسیاری از نورون‌ها، یک غلاف چربی، غنی از کلسترول، چون از لایه‌های فشرده شدهٔ غشاء سلول شوان سرچشمه گرفته است، روپوش گذاری برای هدایت موثرتر ضربه‌ها فراهم می‌کند.

درون سلول‌ها، کلسترول مولکول پیشرو درچندین روش بیوشیمی می‌باشد. در روده کلسترول به صفرا تبدیل می‌شود، که سپس درکیسه صفرا ذخیره می‌شود. صفرا دارای نمک‌های صفرا می‌باشد، که چربی‌ها را در رشته قابل هضم می‌شود و درجذب روده‌ای مولکول‌های چربی مانند ویتامین‌های محلول در چربی، A، D و E و K منجر می‌شود. کلسترول یک مولکول پیشرو مهم برای ترکیب ویتامین D و هورمون‌های استرئید می‌باشد، شامل هورمون‌های آدرنال کورتیزول و الدوسترون، مانند۶ هورمون پروژسترون، استروژن و تستسترون و مشتقاتش. بروز پژوهشها نشان می‌دهد کلسترول ممکن است به عنوان یک آنتی اکسیدان عمل کند.

منابع تغذیه[ویرایش]

چربی‌های حیوانی مخلوط وترکیب پیچیده‌ای از تری گیلیسیریدها، با مقدار کمتری از فسفولیپیدها و کلسترول هستند درنتیجه، تمام غذاها دارای چربی حیوانی شامل کلسترول می‌شوند تا اندازه‌ای متفاوت و متنوع اند. منابع عمده تغذیه کلسترول شامل پنیر، زرده تخم مرغ، گوشت، گوشت خوک، مرغ، ماهی و میگو می‌شود. شیر انسان نیز شامل کمیتهای از کلسترول می‌باشد.

ازدیدگاه تغذیه، کلسترول درمقادیر مشخص درمنابع گیاهی پیدا نمی‌شود. به علاوه محصولات گیاهی مانند دانه‌های کتان، و بادام که دارای محتویات شبیه کلسترول هستند، که فیتوسترول نامیده می‌شوند، عقیده بر این است کهفیتوسترول‌ها با کلسترول برای جذب در روده‌ها رقابت می‌کنند. فیتوسترول می‌تواند ازطریق استفاده غذاهای عملکردی دارای فیتوسترول مکمل شود یا نوتراسیوتیکال‌ها که به طور گسترده‌ای همانطور که یک راندمان کاهش کلسترول LDL اثبات شده دارد تشخیص داده می‌شود. راهنماهای مکمل کنونی دوزهایی از فیتوسترول‌ها در ۰/۳-۱۰۶ گرم هر روز با یک تحلیل متا اخیر که ۸٫۸ درصد کاهش درکلسترول LDL در یک دوز متوسط ۵/۲۰ گرم درروز را نشان می‌دهد، پیشنهاد می‌کنند. اگرچه، منافع یک مکمل رژیم غذایی با فیتوسترول مورد سوال قرارگرفته است.

دریافت چربی همچنین یک نقش در سطح کلسترول خون بازی می‌کند. این تاثیر تصور شده است که توسط تغییراتی درکمیت کلسترول و لیپوپروتئین‌ها به وجودمی آید که توسط بدن ترکیب شده است. با جایگزینی کالری کربوهیدراتهای تغذیه‌ای با چربی‌های اشباع نشده چند قطبی و تک قطبی نشان داده شده است که سطوح کلسترول کلی و سرم LDL را کاهش می‌دهد و سطح سرم HDL را افزایش می‌دهد، در حالیکه باجایگزین کردن کربوهیدارت‌ها با چربی اشباع شده دیده شده است که HDL و LDL وسطح کلسترول کلی را افزایش می‌دهد. چربی‌های ترانس نشان داده اندکه سطوح HDL را کاهش می‌دهد درحالیکه سطوح LDL را افزایش می‌دهد. براساس چنین شواهدی و شواهد HDL پایین و سطح LDL بالا در بیماری‌های قلبی عروقی نشان می‌دهد. بسیاری از افراد تحت رژیم کاهش LDL کلسترول از تغییر دررژیم به علاوه دیگر اصلاحات روش زندگی اختصاص داده‌اند. USDA، به عنوان مثال، پیشنهاد می‌کند که آنهایی که می‌خواهند کلسترول شان را از طریق یک تغییر در رژیم کاهش دهند می‌بایست کمتر از ۷ درصد از انرژی روزانه شان که نیاز به چربی اشباع شده دارد مصرف کنند و کمتراز ۲۰۰ میلی گرم کلسترول در روز. یک دیدگاه انتخابی این است که هر کاهشی در دریافت کلسترول تغذیه می‌توانست توسط حیوان اعضایی که سعی می‌کنند سطح کلسترول خون را ثابت نگه دارند تمرکز کند. دیگر پژوهشها نشان داده‌اند که یک افزایش درمصرف چربی‌های اشباع شده و کلسترول، کلسترول کلی را کاهش می‌دهد.

تهیه مواد شیمیایی بوسیلهٔ موجودات زنده[ویرایش]

تمام سلولهای حیوانات کلسترول را با سرعت تولید نسبی که ازنظر نوع سلول و عملکرد عضو متفاوت هستند، تولید می‌کنند. حدود ۲۵-۲۰ درصداز تولید کلسترول روزانه در معده اتفاق می‌افتد، دیگر مکان‌های سرعتهای ترکیب بالاتر شامل روده‌ها، غده آدرنال، و عضوهای بازتولیدی می‌شود. ترکیب درون بدنبال یک مولکول استیل COA ویک مولکول استواستیل COA-1 شروع می‌شود، که هیدراته می‌شود تا ۳ هیدروژن ۳ متیل گلاتویل 1(HMG-COA)COA تشکیل دهد. این مولکول سپس به موالونات توسط کاهش آنزیم HMG-COA کاهش می‌یابد. این منظم شده است، دارای سرعت محدود، و گام قابل بازیابی درترکیب کلسترول می‌باشد و مکان عمل برای داروهای استاتین می‌باشد.

سپس موالونات به ایزوپنتینیل پیروفسفات در ۳ عکس العمل که نیاز به ATP دارند تبدیل می‌شود. موالونات به ایزوپنتینل پیروفسفات دی کربکسید تبدیل می‌شود، که یک متابولیت کلیدی برای عکس العمل‌های بیولوژیکی مختلف می‌باشد. سه مولکول از ایزوپنتنیل پیروفسفات متراکم می‌شود تا فارنسیل پیروفسفات از طریق عمل گرانیل انتقالی شکل دهد. دومولکول از فارنسیل پیروفسفات سپس متراکم می‌شود تا اسکوئالین را توسط عمل ترکیب اسکوئالین درشبکه آندوپلاسمی شکل دهد.

سنتتاز اسکوئالین سپس اسکوئالین را ازاد می‌گرداند تا لنسترول را شکل دهد. سرانجام، لنسترول بدکلسترول از طریق فرایند ۱۹ مرحله تبدیل می‌شود. کوناردبلاچ وفئوودور لینن برنده جایزه نوبل در فیزیولوژی یا داروسازی در سال۱۹۶۴ گفت: برای کشف هایشان که درمورد مکانیسم و تنظیم کلسترول وسوخت و ساز اسید چربی نگران هستند.

تنظیم کلسترول ترکیبی[ویرایش]

تهیه موادشیمیایی بوسیله موجودات زنده از کلسترول به طور مستقیم توسط سطح حاضر کلسترول تنظیم شده است، بنابراین مکانیسم‌های فرمول داده شده تابخشی درک شده‌اند. یک ورودی بالاتر از غذا به یک کاهش شبکه در تولید درون زاد منجر می‌شود، درحالیکه ورودی کمتر و پایین‌تر از غذا تاثیر برعکس دارد.

مکانیسم تنظیم اصلی، احساس کلسترول بین سلولی درشبکه آندوپلاسمی می‌باشد توسط پروتئین SEBP می‌باشد.(تنظیم استرول پروتئین المان اتصال ۱و۲). در حضور کلسترول، SREBP به دو پروتئین دیگر وابسته است. SCAP (تقسیم SREBP پروتئین رافعال می‌کند). وقتی سطح کلسترول پایین می‌آید، Insig(1) را از SCAP- SREBP فشرده جدا می‌کند، که به فشرده سازی اجازه می‌دهد تا به دستگاه گونگی مهاجرت کند. در اینجا SREBP توسط SP و S2P (مکان ۱ و ۲ پروتئنها شکافته می‌شود. دو آنزیم که توسط SCAP فعال شده‌اند وقتی سطح کلسترول پایین است. SREBP شکافته شده سپس به هسته می‌رود، وبه عنوان یک عامل رونوشتی عمل می‌کند تا به المان تنظیم استرول متصل شود(SRE)، که رونویسی بسیاری از ژنها را تحریک می‌کند. در میان این‌ها، لیپوپروتئین با تراکم پایین وجوددارد(LDL) و رودوکتاز HMG-COA وجود دارد. گیرنده LDL قبلی، LDL گروهی را از جریان قوی تمیز می‌کند، درحالیکه ردوکتاز HMG-COA منجر به یک افزایش تولید ایندوژن‌های کلسترول می‌شود. بخش بزرگی از این مسیر سیگنالی، توسط دکتر میشل ایمن بروان و دکتر خورف گولدستین در ۱۹۷۰ روشن شد. در ۱۹۸۵، آنها جایز نوبل در فیزیولوژی یا داروسازی برای کارهایشان دریافت کردند. کار بعدی شان نشان می‌دهد چگونه مسیر SREBP، حالت بسیاری از ژن‌ها را تنظیم می‌کند که شکل گیری لیپید و سوخت و ساز و تخصیص سوخت بدن کنترل می‌شود.

ترکیب کلسترول می‌تواند همچنین خاموش شودزمانی که سطح کلسترول بالااست. ردوکتاز HMG-COA هم شامل یک منطقهٔ سایتوسولیک (که مسئول عمل کاتالیکی است) ویک منطقه غشا می‌شود. منطقه غشاء سیگنال‌هایی برای تنزل اش احساس می‌کند. افزایش غلظتهای کلسترول (و دیگر استرول‌ها) باعث یک تغییر دراین حالت الیگومریزیشن می‌شود، که بیشتر مستعد و حساس می شودد به تخریب توسط پروتئوسوم این فعالیت آنزیم می‌تواند همچنین توسط فسفاته کردن توسط یک پروتئین کیناز فعال شدهٔ AMP کاهش یابد. چون این کیناز توسط AMP فعال شده است، که وقتی ATP هیدرولیز می‌شود تولید می‌شود، این دنبال می‌کند که ترکیب کلسترول وقتی سطح ATP پایین است متوقف می‌شود.

انتقال پلاسما وتنظیم جذب[ویرایش]

چربی خون: کلسترول تنها درآب به آرامی محلول می‌شود، این می‌تواند حل نشود و درجریان خون مبتنی بر آب در غلظتهای پایین حرکت می‌کند. چون کلسترول درخون غیرمحلول است، در سیستم گردش درون لیپوپروتئین‌ها انتقال می‌یابد، ذره‌های کمپلکس دیسکودیال که یک ترکیب خارجی از پروتئین‌های آمفی فیلیک دارد وچربی‌های که سطوح مواجه خارجی قابل حل بر آب هستند و سطوح مواجه داخلی قابل حل درچربی می‌باشد، تری گلیسیریدها و کلسترول به طور داخلی حمل می‌شود، فسفولیپیدها و کلسترول، آمفی پاتیک می‌شوند، درسطح تک لایه ذره پروتئین انتقال می‌یابد.

در اضافه به فراهم کردن یک وسیله حل کننده برای انتقال کلسترول از طریق خون، لیپوپروتئین‌ها، سیگنال‌های سلول مورد هدف دارندکه چربی‌ها را هدایت می‌کند آنها به بافتهای معین فرستاده می‌شود. به همین دلیل، انواع مختلفی از لیپوپروتئین‌ها درخون وجوددارند، که به ترتیب افزایش تراکم شان، شیلو میکرون، لیپوپروتئین با تراکم خیلی کم (VLDL)، لیپوپروتئین با تراکم متوسط (IDL)، و لیپوپروتئین با تراکم کم (LDL) ولیپوپروتئین با تراکم بالا (HDL) نام گرفته‌اند. چربی بیشتر و پروتئین کمتر که یک لیپوپروتئین دارد، تراکم کمتری نیز دارد. کلسترول درون تمام انواع مختلف لیپوپروتئین قابل تشخیص است، اگرچه برخی کلسترول‌ها به عنوان بدون الکل فرستاده می شوندو برخی به عنوان اسید استرچرب فرستاده می‌شود که ازآن به عنوان کلسترول استر یاد می‌شود. اگرچه، لیپوپروتئین‌های مختلف شامل، آپولیپوپروتئین می‌شوند، که مانند گیرنده خاص برای لیگاند روی غشاء سلول عمل می‌کند. دراین صورت ذره‌های لیپوپروتئین آدرسهای مولکولی هستند که نقطه شروع و پایان برای انتقال کلسترول رامعین می‌کند.

شیلو میکرون‌ها، نوع تراکم پایین کلسترول که مولکول‌ها را انتقال می‌دهد، شامل آپولیپوپروتئین 48- B، آولیپوپروتئین، و آپولیپوپروتئین E در غشائشان هستند. شیلو میکرون‌ها انتقال دهنده‌ها هستندکه چربی‌ها را از روده به اعضا و ماهیچه‌ها می‌فرستند و دیگر بافتها که اسیدهای چرب برای تولید انرژی وچربی نیاز دارند. کلسترول که توسط ماهیچه‌ها استفاده نمی‌شود در بقیهٔ شیلو میکرون‌های غنی از کلسترول باقی می‌ماند، که از اینجا جریان خون توسط رگها بالا می‌روند.

مولکول‌های VLDL توسط کبد تولید می‌شوند و شامل تری گلیسیرول فراوان است و کلسترول که توسط کبد برای ترکیب اسیدهای صفرا نیاز نیستند. این مولکول‌ها شامل آپولیپوپروتئین Bloo و آپولیپوپروتئین E در غشائشان هستند درطول انتقال درجریان خون، رنگهای خون جدا شده و تری گلیسیرول بیشتری از مولکول‌های IDL جذب می‌کند، که شامل حتی یک درصد بالاتر از کلسترول می‌شود، مولکول‌های IDL دو سرنوشت دارند: نیمی توسط HTGL سوخت و ساز می‌شوند، توسط گیرنده LDL روی سطح سلول کبد بالا می‌رود، و نیمهٔ دیگر ادامه می‌یابد تا تری گیلیسرول در جریان خون را از دست بدهد تا وقتیکه آنها مولکول‌های LDL را شکل دهند، که درصد بالاتری از کلسترول دادن آنها وجوددارد. مولکولهای LDL، بنابراین، انتقال دهنده‌های اصلی کلسترول درخون هستند وهر کدام شامل حدوداً ۱۵۰۰مولکول استرکلسترول می‌شود. پوسته مولکول LDL شامل تنها یک مولکول آپولیپوپروتئین100B می شودکه توسط گیرنده LDL دربافتهای خارجی تشخیص داده می‌شود. روی سطح آپولیپوپروتئین100B، بسیاری از گیرنده‌های LDL درحفره‌های کلاترین متمرکز می‌شود. هم LDLو گیرنده اش توسط اندوسیتوز داخلی می شودتا یک کیسه کوچک درون سلول شکل دهد. کیسه کوچک سپس با یک لیزوزوم آمیخته می‌شود که یک آنزیم دارد که لیپاز اسید لیزوزومال نامیده شده است که کلسترول استر را هیدرولیز می‌کند. اکنون درون سلول، کلسترول می‌تواند برای تهیه مواد شیمیایی بوسیله حرارت استفاده شود یا استری شود و درون سلول نگه داشته شود، تا با غشاء سلول تداخل پیدا نکند.

ترکیب گیرنده LDL توسط SREBP تنظیم شده است، پروتئین تنظیمی مشابه همانطور که استفاده شده بود، ترکیب کلسترول دی نوو درپاسخ به حضور کلسترول در سلول کنترل می‌کند. وقتی سلول کلسترول فراوان دارد، ترکیب گیرنده LDL بسته می‌شود تا کلسترول جدید درشکل مولکول‌های LDL نتواند بالا برود. درادامه، گیرنده‌های LDL بیشتر درست می‌شوند وقتی سلول کلسترول کافی دارد. وقتی این سیستم دوباره تنظیم می‌شود، بسیاری ازمولکول‌های LDL درخون بدون گیرنده‌ها روی بافتهای خارجی ظاهر می‌شوند. این مولکول‌های LDL اکسید شده وتوسط ماکروفاژها بالامیرود، که بلعیده می‌شود وسلولهای حبابی را شکل می‌دهد. این سلول‌ها اغلب دردیواره‌های رگ‌های خون گیر می‌افتند ودرحالت وشکل گیری اترواسکروز پلاک منتشر می‌شود. تفاوت در هموستاز کلسترول پیشرفت اترواسکلروز اولیه راتحت تاثیر قرار می‌دهد. این پلاکتها دلایل اصلی حمله‌های قلبی، سکته، و دیگر مشکلات پزشکی جدی هستند که منجر به کارگیری کلسترول LDL که قبلاً نام بردیم می‌شود در واقع یک لیپوپروتئین، با کلسترول بد است.

همچنین، ذره‌های HDL به نظر می‌رسد تا کلسترول را به عقب به کبد انتقال می‌دهد برای دفع یا به دیگر بافتها که کلسترول استفاده می‌کنند تا هورمون‌ها رادریک فرایند شناخته شده همانطور که کلسترول معکوس انتقال می‌یابد ترکیب کند. داشتن تعداد زیادی از ذره‌های بزرگ HDL به نتایج سلامتی بهتر منجر می‌شود. درمقابل، داشتن تعداد کمتری از ذره‌های بزرگ HDL به طور مستقلی همراه با پیشرفت بیماری آتروماتوز در ذره‌ها می‌باشد.

سوخت وساز، بازیافت و دفع[ویرایش]

کلسترول دربرابر اکسید شدن مستعد است و به آسانی مشتقات اکسیژنی مانند اکسی استرول شکل می‌دهد. ۳ مکانیسم مختلف می‌تواندانها را شکل دهد: اتواکسید شدن و دوم اکسید شدن درچربی پیش از اکسید شدن، و اکسید آنزیم سوخت و ساز کلسترول، تمایل زیادی اکسی استرول وجود دارد که وقتی آنها به عمل‌های مهار به کار برده شده روی ترکیب شیمیایی مواد با حرارت کلسترول نشان داده می‌شود.

این یافته‌ها به عنوان فرضیه اکسی استرول شناخته می‌شود. نقش اضافی برای اکسی استرول در فیزیولوژی انسان شامل: شرکت در ترکیب شیمیایی اسید صفرا می‌شود، که مانند انتقال اشکال کلسترول وتنظیم ژن‌ها عمل می‌کند.

درآزمایش‌های زیست شیمی اشکال نشاندار کلسترول، مانند کلسترول تریتیدار استفاده شده است. این مشتقات به سمت نزول ذخیره پیش می‌رود و ضروری است تا کلسترول را قبل از استفاده خالص کند. کلسترول می‌تواند با استفاده از ستونهای کوچک سفادکس 20-LH خالص شود. کلسترول توسط کبددر تنوع اسیدهای صفرا اکسید می‌شود. در عوض، با گلیسین، نائورین، اسید گلوکورونیک یا سولفات در هم آمیخته می‌شوند. یک ترکیب درهم آمیخته و درهم آمیخته نشده اسیدهای صفرا، درکنار خودکلسترول، از کبد به صفرا دفع می‌شود. حدوداً ۹۵ درصد از اسیدهای صفرا از روده دوباره جذب می‌شود، و باقیمانده درمدفوع انسان و حیوان باقی می‌ماند. مدفوع و جذب مجدد اسیدهای صفرا، اساس گردش روده را شکل می‌دهد، که برای هضم وجذب چربیهای تغذیه ضروری است. تحت شرایط خاصی، وقتی بیشتر تمرکز می‌کنیم، مانندگال بلیدر، کلسترول متبلور می‌شود و جایگزین اصلی بیشتر سنگ کیسه صفرا می‌باشد.

اگرچه، لسیتین وسنگهای کیسهٔ صفرا بیلروبین همچنین اتفاق می‌افتد، اما با فرکانس کمتر هر روز، بیش از ۱ گرم از کلسترول وارد روده بزرگ می‌شود. این کلسترول از رژیم غذایی، صفرا و سلولهای روده‌ای نشات می‌گیرد و می‌تواند توسط باکتری روده بزرگ سوخت و ساز می‌شود. کلسترول به طور عمده‌ای به کوپروستانول، تبدیل می‌شود، یک استرول جذب نشده که در مدفوع انسان‌ها و حیوانات دفع شده است. یک کلسترول کاهنده باکتری از مدفوع انسان جدا شده است.

اهمیت بالینی: هیپرسکترولیما[ویرایش]

مقالات اصلی: فرضیه چربی و کلسترول طبق فرضیه چربی، سطح کلسترول غیرعادی (کلسترول)، در واقعا غلظتهای ذره‌های LDL و غلظتهای پایین‌تر ذره‌های HDL عملکردی، به طور قوی با بیماری قلبی عروقی همراه است زیرا این آتروما درعروق را بهبود می‌بخشد. این فرایند منجر به سکته قلبی (حمله قلبی) شود. وقتی LDL خون بالاتر است، به ویژه غلظتهای ذره‌های LDL بالاتر وکوچک تر اندازه ذره‌ها، دراین فرایند بیشتر از کلسترول موجود در ذره‌های HDL کمک می‌کند.

ذرات LDL اغلب کلسترول بد نامیده می‌شود زیرا آنها به شکل گیر آتروما مرتبط شده‌اند. به عبارت دیگر، غلظتهای بالای HDL کاربردی، که می‌تواند کلسترول را از سلول‌ها و آتروما حذف کند، حمایت را به وجود می‌آورد و گاهی اوقات ازآن به عنوان کلسترول خوب اشاره می‌شود. این تعادل‌ها اغلب به طور ژنتیکی معین شده‌اند، اما می‌تواند توسط ساختار بدن، دارو درمانی با انتخاب غذا، و دیگر عوامل تغییر کند. رسیستین یک پروتئین ترشح شده توسط بافت چربی است، نشان داده است که تولید LDL درسلول‌های کبدی انسان را افزایش می‌دهد و گیرنده‌های LDL در کبد را تنزل می‌بخشد. درنتیجه، کبد کمتر قادر است تا کلسترول را از جریان خون پاک کند. رسیستین همچنین به طور معکوس تاثیرات استاتین هارا تحت تاثیر قرار می‌دهد، اصلی ترین دارو کاهش کلسترول استفاده شده در درمان و جلوگیری از بیماری قلبی عروقی می‌باشد.

شرایط با غلظتهای بالا رفته از ذره‌های LDL اکسید نشده، به ویژه، تراکم پایین LDL ذرات (SdLDL)، همراه با شکل گیری آتروما در دیواره‌های رگ‌ها می‌باشد، یک شرط شناخته شده به عنوان آترواسکلوروسیس، که دلیل اصلی بیماری قلبی کرونری و دیگر اشکال یبماری قلبی عروقی می‌باشد. در مقابل، ذرات HDL (به ویژه HDL بزرگ) به عنوان یک مکانیسم شناخته شده است که توسط آن کلسترول و میانجی گران دارای آماس می‌تواند از آتروما حذف شود. غلظت افزایش یافته HDL همراه با سرعت پایین‌تر پیشرفت آتروما وحتی نزول می‌باشد. یک مطالعه اطلاعات پولینگ روی تقریبا ۹۰۰۰۰۰موضوع در سال ۲۰۰۷ در ۶۱ گروه نشان داده است که سطح کلسترول کلی خون یک تاثیر نمایی روی رفتار کلی و قلبی عروقی دارد، درکنار توجه به موضوعات جوان تر. هنوز، به دلیل بیماری قلبی عروقی نسبتاً اندک در جمعیت جوان تر می‌باشد، تاثیر کلسترول بالا روی سلامتی هنوز در افراد پیرتر بیشتر است.

سطوح هوایی کلسترول با یک رژیم سخت شامل چربی اشباع شده کم می باشدرفتار می‌شد یا ترانس بدون چربی، غذاهای با کلسترول پایین، اغلب توسط یکی از آژانسهای هایپولیپیدمیک مختلف، ماننداستاتین، فیبرات، جذب کلسترول، اسید نیکوتینیک یا توالی اسیدصفرا دنبال می‌شود. موارد حدی قبلهٔ با عمل بایپس ایلئال رفتار می‌شود، که اکنون توسط درمان جایگزین می‌شود. درمانهای مبنی بر فرایند کشیدن سلولهای بنیادی هنوز برای هایپر لیپیدمیا سخت وشدید استفاده می‌شود که یا به درمان پاسخ نمی‌دهد یا نیاز به کاهش سریع چربی خون دارد.

آزمایش‌های چند گانه بشر از HWG-COA جلوگیری کننده‌های ردوکتاز استفاده می‌کند، که به عنوان استاتین شناخته می‌شود، به طور مکرر تایید می‌کند که تغییر دادن الگویهای انتقال لیپوپروتئین از الگوی ناسالم به سالم تر به طور مشخص سرعت اتفاقات بیماری قلبی عروقی را کاهش می‌دهد، حتی برای افرادی با ارزش کلسترول اخیراً کم در نظر گرفته شده است برای نوجوانان مطالعات همچنین یافته‌اند که استاتین پیشرفت آتروما را کاهش می‌دهد. درنتیجه، مردم با یک سابقه بیماری قلبی عروقی ممکن است منافعی از استاتین سطح کلسترول شان بگیرند (کلسترول کل زیر ۵ میلی مول بر لیتر)، و و در مردها بدون بیماری قلبی عروقی، منافعی از کاهش غیرعادی کلسترول بالا وجود دارد (اول با جلوگیری). جلوگیری اولیه درزنهاد به طور کلی تنها با گسترش یافته‌ها درمطالعات روی مردها تمرین شد، زیرا، در زنها هیچ‌کدام از آزمایش‌های استاتین بزرگ که تا قبل از ۲۰۰۷ انجام شده بود کاهش مشخص آماری در رفتار کلی یا درنقطه پایانی قلبی عروقی نشان داده است. درسال ۲۰۰۸، یک کلینیک آزمایش‌های بزرگ گزارش کرده است که در جوانان به نظر سالم با سطح افزایش یافتهٔ با نشانه‌های زیستی التهابی با حساسیت بالا پروتئین راکتیو C می‌باشد، اما با LDL mg20 درروز کمتر از رزوواستاتین برای ۱/۹ سال بد کاهش ۴۴ درصدی در وقوع حوادث قبلی عروقی منجر شده و کاهش ۲۰ درصدی در رفتار علت کلی، تاثیر به طور آماری برای هر دو جنسیت مشخص و خاص بود. اگر چه این نتیجه با برخی شکل‌ها همراه است، مطالعات بعدی و تحلیل متا به طور خاصی کاهش شخص (اما کمتر) در رفتار بیماری قلبی وعروقی و کلی نشان می‌دهد. بدون جنس مخالف توسط جنسیت.

پانل پیشنهاد می‌کند که سطح کلی کلسترول خون باید کمتر از ۲۰۰ میلی گرمن بر دسی لیتر باشد کلسترول عادی خون است، 239-200 mg⁄dL خط وسط روبه بالا وبیشتر از 240 mg⁄dL کلسترول بالا است. به گروه قلب امریکا یک گروه مشابه از راهنمایی‌ها برای سطح کلسترول کلی خون و خطر بیماری قلبی فراهم می‌کند. اگر چه، همانطور که روشهای آزمایش امروزه LDL (بد) وHDL کلسترول «خوب» جداگانه را ملین می‌کند، این دیدگاه ساده تا حدودی قدیمی شده است. سطح LDL مورد دلخواه به نظر می‌رسد که کمتراز(100 mg⁄dL (m mol)⁄L 206) باشد، اگر چه یک حد بالاترجدیدتر از(mg⁄dL70 (m mol)⁄L8/1) می‌تواند در افراد با ریسک بالاتر براساس برخی از آزمایش‌های که دربالا به آن اشاره شد در نظر گرفته شود.

Interpretation Level mmol/L Level mg/dL
Desirable level corresponding to lower risk for heart disease <5.2 <200
Borderline high risk 5.2–6.2 200–240
High risk > 6.2 > 240

محدوده‌های ارجاع برای آزمایش‌های خون، سطح معمول و بهینه از HDL و LDL و کلسترول کلی در غلظتهای جرم ومولی نشان می‌دهد؛ که در رنگ نارنجی در سمت راست دیده می‌شود، که در میان خون با بالاترین غلظت جای می‌گیرد. کلسترول کلی با HDL، LDL و VLDL تعریف می‌شود. معمولا تنها کل، HDL و تری گیلیسیرید اندازه‌گیری می‌شود. به دلیل هزینه، VLDL معمولا به عنوان یکی پنجم از تری گلیسیریدها تخمین زده می‌شود و LDL با استفاده از فرمول فرد والد (یا یک متغیر) تخمین زده می‌شود. LDL تخمین زده شده =[کلسترول کلی] – [HDL کل] – [VLDL تخمین زده شده].

VLDL می‌تواند با تقسیم شدن تری گلیسیرید کل به ۵ محاسبه شود. اندازه‌های مستقیم LDL استفاده می‌شود وقتی تری گلیسیریدها بیشتر از 400 mg⁄dL می‌شود. VLDL تخمین زده شده و LDL اشتباه بیشتری دارند وقتی تری گلیسیریدها بالای 400mg⁄dL هستند. با دادن نقش بهتر تشخیص داده شدهٔ کلسترول دربیماری‌های قلبی عروقی، برخی مطالعات یک ارتباط معکوس بین سطح کلسترول ومرگ و میر نشان داده‌اند. درمطالعه سال ۲۰۰۹ از بمیاران با سندرم‌های کرونری دقیق یک ارتباط کلسترول بالا با نتایج مرگ و میر بهتر یافته‌اند. درمطالعه قلب فارمینگهام، درموضوعاتی بیش از ۵۰ سال، آنها یک افزایش ۱۱ درصدی کلی و ۱۴ درصد افزایش در مرگ ومیر بر اثر بیماری عروقی هر mg⁄dL هر سال که در سطح کلسترول کل می‌افتد، یافته‌اند. محققان این واقعه را به این حقیقت نسبت دادند که مردم با بیماری مزمن وشدید یا سرطان تمایل دارند تا سطح کلسترول زیر حد معمول داشته باشند.

این توضیح توسط نمایش سلامت و ورالبرگ وبرنامه ترقی حمایت نشده است، که درآن مردان در تمام گروههای سنی و زنها بالای ۵۰ سال با کلسترول خیلی پایین احتمال مرگ دراثر سرطان را داشتند، و بیماری کبدی، و بیماریهای روانی این نتیجه تاثیر کلسترول پایین که حتی در میان جوانترها نیز اتفاق می‌افتد را نشان می‌دهد.

بسیاری از دکترها و دانشمندان پزشکی در نظر دارند که یک ارتباط میان کلسترول وتصلب شریان همانطور که دربالا مورد بحث قرار گرفت وجوددارد، یک گروه کوچک از دانشمندان، در شبکه بین‌المللی محتویات کلسترول دور هم جمع شده اندتا این ارتباط رابررسی کنند.

کلسترول پایین[ویرایش]

به طور غیرمعمول سطح پایین کلسترول را هیپو کلسترول می‌نامند، پژوهش درمورد دلایل این حالت نسبتاً محدود است، اما برخی مطالعات یک ارتباط با افسردگی، سرطان و خونریزی مغزی را دیده‌اند. درکل، سطح کلسترول پایین به نظر می‌رسد یک نتیجه باشد، تا یک دلیل، از بیماری‌های اشاره شده یک بیماری ژنتیکی در ترکیب کلسترول باعث سندرم اسمیت – لملی – اپتیز می‌شود، که اغلب همراه با سطح پلاسما پایین کلسترول می‌باشد.

آزمایش کلسترول[ویرایش]

انجمن قلب آمریکا آزمایش کلسترول هر ۵ سال برای افراد ۲۰ سال یا مسن تر پیشنهاد می‌کند. یک نمونه خون بعد از ۱۲ ساعت ناشتا توسط یک دکتر گرفته شده است، یا از یک وسیله نشان دهنده کلسترول خانگی استفاده شده است تا یک پروفایل لیپوپروتئین را معین کند. این کلسترول کل را اندازه می‌گیرد، LDL کلسترول بد، HDL کلسترول خوب و تری گلیسیریدها را اندازه می‌گیرد. پیشنهاد شده است که کلسترول حداقل هر ۵ سال یک بار آزمایش شود اگر شخصی کلسترول کلی (m mol)⁄L 2/5 یا بیشتر (mg⁄dL 200) دارد، یا اگر یک مرد با سن بالای ۴۵ یا یک زن با سن بالای ۵۰ کلسترول خوب (HDL) کمتر از 1 (m mol)⁄L (mg⁄dL40) دارد، یا دیگر عوامل خطر (یا استفاده از داروهای ضدفشار خون)، HDL پایین، سابقه خانوادگی CAD و کلسترول پایین، وسیگار کشیدن می‌شود.

کریستال محلول کلسترول[ویرایش]

برخی مشتقات کلسترول (درمیان دیگر چربی‌های کلسترولی ساده) شناخته شده‌اند که کریستال محلول و فاز کلسترولی تولید می‌کند. فاز کلسترول، درحقیقت، یک فاز شماتیک کایرال است و رنگش تغییری کند زمانی که دمایش تغییر می‌کند. این مشتقات کلسترول را برای مشخص کردن ونشان دادن دما در صفحهٔ نمایش ترمومترهای کریستال محلول مفید می‌سازد و کاردیگران نمایش دمای حساس است.

استراندومتر[ویرایش]

کلسترول ۲۵۶ استرایزومر دارد، اگرچه تنها۲ تا از آنها دارای مشخصات بیوشیمی هستند (کلسترول طبیعی و کلسترول است) و تنها یکی از آنها به طور طبیعی اتفاق می‌افتد (کلسترول طبیعی).

جستارهای وابسته[ویرایش]

نگارخانه[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ "Safety (MSDS) data for cholesterol". Retrieved 2007-10-20. 
  2. ۲٫۰ ۲٫۱ پروتئین حیوانی- اثر کالین کمبل، توماس کمبل، ترجمهٔ آرش حسینیان- نشر اینترنتی پاد- تحت مجوز توزیع و تکثیر اشتراکی- چاپ اول 1391- ص116-117

پیوند به بیرون[ویرایش]

مرکز اطلاع رسانی پزشکی ایران

Cholesterol
Cholesterol.svg
Cholesterol-3d.png
Identifiers
CAS number 57-88-5 YesY
PubChem 5997
ChemSpider 5775 YesY
UNII 97C5T2UQ7J YesY
KEGG D00040 YesY
ChEBI CHEBI:16113 YesY
ChEMBL CHEMBL112570 YesY
Jmol-3D images Image 1
Properties
Molecular formula C27H46O
Molar mass 386.65 g/mol
Appearance white crystalline powder[2]
Density 1.052 g/cm3
Melting point 148–150 °C[2]
Boiling point 360 °C (decomposes)
Solubility in water 0.095 mg/L (30 °C)
Solubility soluble in acetone, benzene, chloroform, ethanol, ether, hexane, isopropyl myristate, methanol
Except where noted otherwise, data are given for materials in their standard state (at 25 °C (77 °F), 100 kPa)
 YesY (verify) (what is: YesY/N?)
Infobox references
Microscopic appearance of cholesterol crystals in water. Photo taken under polarized light.

Cholesterol, from the Ancient Greek chole- (bile) and stereos (solid) followed by the chemical suffix -ol for an alcohol, is an organic molecule. It is a sterol (or modified steroid),[3] a lipid molecule and is biosynthesized by many animal cells because it is an essential structural component of animal cell membranes that is required to maintain both membrane structural integrity and fluidity. Cholesterol enables animal cells to (a) not need a cell wall (like plants & bacteria) to protect membrane integrity/cell-viability and thus be able to (b) change shape and (c) move about (unlike bacteria and plant cells which are restricted by their cell walls).

In addition to its importance within cells, cholesterol also serves as a precursor for the biosynthesis of steroid hormones, bile acids, and vitamin D.[4] Cholesterol is the principal sterol synthesized by animals. All kinds of cells in animals can produce it. In vertebrates the hepatic cells typically produce greater amounts than other cells. It is almost completely absent among prokaryotes (bacteria and archaea), although there are some exceptions such as Mycoplasma, which require cholesterol for growth.[5]

François Poulletier de la Salle first identified cholesterol in solid form in gallstones in 1769. However, it was not until 1815 that chemist Michel Eugène Chevreul named the compound "cholesterine".[6][7]

Physiology

Since cholesterol is essential for all animal life, each cell synthesizes it from simpler molecules, a complex 37-step process that starts with the intracellular protein enzyme HMG-CoA reductase. However, normal and particularly high levels of fats (including cholesterol) in the blood circulation, depending on how they are transported within lipoproteins, are strongly associated with the progression of atherosclerosis.

For a man of about 68 kg (150 lb), typical total body-cholesterol synthesis is approximately 1 g (1,000 mg) per day, and total body content is approximately 35 g, primarily located within the membranes of all the cells of the body. Typical daily dietary intake of additional cholesterol, in the United States, is 200–300 mg.[8]

Most ingested cholesterol is esterified, and esterified cholesterol is poorly absorbed. The body also compensates for any absorption of additional cholesterol by reducing cholesterol synthesis.[9] For these reasons, seven to ten hours after ingestion, cholesterol will show little, if any, effect on total body cholesterol content or concentrations of cholesterol in the blood. However, during the first seven hours after ingestion of cholesterol, the levels significantly increase.[10]

Cholesterol is recycled. The liver excretes it in a non-esterified form (via bile) into the digestive tract. Typically about 50% of the excreted cholesterol is reabsorbed by the small bowel back into the bloodstream.

Plants make cholesterol in very small amounts.[11] Plants manufacture phytosterols (substances chemically similar to cholesterol produced within plants), which can compete with cholesterol for reabsorption in the intestinal tract, thus potentially reducing cholesterol reabsorption.[12] When intestinal lining cells absorb phytosterols, in place of cholesterol, they usually excrete the phytosterol molecules back into the GI tract, an important protective mechanism.

Function

Cholesterol is required to build and maintain membranes; it modulates membrane fluidity over the range of physiological temperatures. The hydroxyl group on cholesterol interacts with the polar head groups of the membrane phospholipids and sphingolipids, while the bulky steroid and the hydrocarbon chain are embedded in the membrane, alongside the nonpolar fatty-acid chain of the other lipids. Through the interaction with the phospholipid fatty-acid chains, cholesterol increases membrane packing, which reduces membrane fluidity.[13] The structure of the tetracyclic ring of cholesterol contributes to the decreased fluidity of the cell membrane as the molecule is in a trans conformation making all but the side chain of cholesterol rigid and planar.[14] In this structural role, cholesterol reduces the permeability of the plasma membrane to neutral solutes,[15] hydrogen ions, and sodium ions.[16]

Within the cell membrane, cholesterol also functions in intracellular transport, cell signaling and nerve conduction. Cholesterol is essential for the structure and function of invaginated caveolae and clathrin-coated pits, including caveola-dependent and clathrin-dependent endocytosis. The role of cholesterol in such endocytosis can be investigated by using methyl beta cyclodextrin (MβCD) to remove cholesterol from the plasma membrane. Recently, cholesterol has also been implicated in cell signaling processes, assisting in the formation of lipid rafts in the plasma membrane. Lipid raft formation brings receptor proteins in close proximity with high concentrations of second messenger molecules.[17] In many neurons, a myelin sheath, rich in cholesterol, since it is derived from compacted layers of Schwann cell membrane, provides insulation for more efficient conduction of impulses.[18]

Within cells, cholesterol is the precursor molecule in several biochemical pathways. In the liver, cholesterol is converted to bile, which is then stored in the gallbladder. Bile contains bile salts, which solubilize fats in the digestive tract and aid in the intestinal absorption of fat molecules as well as the fat-soluble vitamins, A, D, E, and K. Cholesterol is an important precursor molecule for the synthesis of vitamin D and the steroid hormones, including the adrenal gland hormones cortisol and aldosterone, as well as the sex hormones progesterone, estrogens, and testosterone, and their derivatives.[4]

Some research indicates cholesterol may act as an antioxidant.[19]

Dietary sources

Animal fats are complex mixtures of triglycerides, with lesser amounts of phospholipids and cholesterol. As a consequence, all foods containing animal fat contain cholesterol to varying extents.[20] Major dietary sources of cholesterol include cheese, egg yolks, beef, pork, poultry, fish, and shrimp.[21] Human breast milk also contains significant quantities of cholesterol.[22]

From a dietary perspective, cholesterol is not found in significant amounts in plant sources.[21][23] In addition, plant products such as flax seeds and peanuts contain cholesterol-like compounds called phytosterols, which are believed to compete with cholesterol for absorption in the intestines.[24] Phytosterols can be supplemented through the use of phytosterol-containing functional foods or nutraceuticals that are widely recognized as having a proven LDL cholesterol-lowering efficacy.[25] Current supplemental guidelines recommend doses of phytosterols in the 1.6-3.0 grams per day range (Health Canada, EFSA, ATP III,FDA) with a recent meta-analysis demonstrating an 8.8% reduction in LDL-cholesterol at a mean dose of 2.15 gram per day.[26] However, the benefits of a diet supplemented with phytosterol has been questioned.[27][28]

Fat intake also plays a role in blood-cholesterol levels. Isocalorically replacing dietary carbohydrates with monounsaturated and polyunsaturated fats has been shown to lower serum LDL and total cholesterol levels and increase serum HDL levels, while replacing carbohydrates with saturated fat was shown to increase HDL, LDL, and total cholesterol levels.[29] Trans fats have been shown to reduce levels of HDL while increasing levels of LDL.[30] Based on such evidence and evidence implicating low HDL and high LDL levels in cardiovascular disease (see Hypercholesterolemia), many health authorities advocate reducing LDL cholesterol through changes in diet in addition to other lifestyle modifications.[31] The USDA, for example, recommends that those wishing to reduce their cholesterol through a change in diet should aim to consume less than 7% of their daily energy needs from saturated fat and fewer than 200 mg of cholesterol per day.[32] An alternative view is that any reduction to dietary cholesterol intake could be counteracted by the organs compensating to try to keep blood cholesterol levels constant.[33] Other research has found that an increase in the consumption of saturated fats and cholesterol decreases overall serum cholesterol.[34]

Biosynthesis

All animal cells manufacture cholesterol for their use, with relative production rates varying by cell type and organ function. About 20–25% of total daily cholesterol production occurs in the liver; other sites of higher synthesis rates include the intestines, adrenal glands, and reproductive organs. Synthesis within the body starts with one molecule of acetyl CoA and one molecule of acetoacetyl-CoA, which are hydrated to form 3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA (HMG-CoA).[35] This molecule is then reduced to mevalonate by the enzyme HMG-CoA reductase. This is the regulated, rate-limiting and irreversible step in cholesterol synthesis and is the site of action for the statin drugs (HMG-CoA reductase competitive inhibitors).

Mevalonate is then converted to 3-isopentenyl pyrophosphate in three reactions that require ATP. Mevalonate is decarboxylated to isopentenyl pyrophosphate, which is a key metabolite for various biological reactions. Three molecules of isopentenyl pyrophosphate condense to form farnesyl pyrophosphate through the action of geranyl transferase. Two molecules of farnesyl pyrophosphate then condense to form squalene by the action of squalene synthase in the endoplasmic reticulum.[35] Oxidosqualene cyclase then cyclizes squalene to form lanosterol. Finally, lanosterol is converted to cholesterol through a 19-step process.[36][37]

Konrad Bloch and Feodor Lynen shared the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1964 for their discoveries concerning the mechanism and regulation of cholesterol and fatty acid metabolism.

Regulation of cholesterol synthesis

Biosynthesis of cholesterol is directly regulated by the cholesterol levels present, though the homeostatic mechanisms involved are only partly understood. A higher intake from food leads to a net decrease in endogenous production, whereas lower intake from food has the opposite effect. The main regulatory mechanism is the sensing of intracellular cholesterol in the endoplasmic reticulum by the protein SREBP (sterol regulatory element-binding protein 1 and 2).[38] In the presence of cholesterol, SREBP is bound to two other proteins: SCAP (SREBP cleavage activating protein) and Insig1. When cholesterol levels fall, Insig-1 dissociates from the SREBP-SCAP complex, which allows the complex to migrate to the Golgi apparatus. Here SREBP is cleaved by S1P and S2P (site-1 and -2 protease), two enzymes that are activated by SCAP when cholesterol levels are low.

The cleaved SREBP then migrates to the nucleus, and acts as a transcription factor to bind to the sterol regulatory element (SRE), which stimulates the transcription of many genes. Among these are the low-density lipoprotein (LDL) receptor and HMG-CoA reductase. The LDL receptor former scavenges circulating LDL from the bloodstream, whereas HMG-CoA reductase leads to an increase of endogenous production of cholesterol.[39] A large part of this signaling pathway was clarified by Dr. Michael S. Brown and Dr. Joseph L. Goldstein in the 1970s. In 1985, they received the Nobel Prize in Physiology or Medicine for their work. Their subsequent work shows how the SREBP pathway regulates expression of many genes that control lipid formation and metabolism and body fuel allocation.

Cholesterol synthesis can also be turned off when cholesterol levels are high. HMG-CoA reductase contains both a cytosolic domain (responsible for its catalytic function) and a membrane domain. The membrane domain senses signals for its degradation. Increasing concentrations of cholesterol (and other sterols) cause a change in this domain's oligomerization state, which makes it more susceptible to destruction by the proteosome. This enzyme's activity can also be reduced by phosphorylation by an AMP-activated protein kinase. Because this kinase is activated by AMP, which is produced when ATP is hydrolyzed, it follows that cholesterol synthesis is halted when ATP levels are low.[40]

Plasma transport and regulation of absorption

See also: Blood lipids

Cholesterol is only slightly soluble in water; it dissolves into the (water-based) bloodstream only at exceedingly small concentrations. Instead, cholesterol is transported inside lipoproteins, complex discoidal particles with exterior amphiphilic proteins and lipids, whose outward-facing surfaces are water-soluble and inward-facing surfaces are lipid-soluble. Triglycerides and cholesterol esters are carried internally. Phospholipids and cholesterol, being amphipathic, are transported in the monolayer surface of the lipoprotein particle.

There are several types of lipoproteins in the blood. In order of increasing density, they are chylomicrons, very-low-density lipoprotein (VLDL), low-density lipoprotein (LDL), intermediate-density lipoprotein (IDL), and high-density lipoprotein (HDL). Lower protein/lipid ratios make for less dense lipoproteins. Cholesterol within different lipoproteins is identical, although some is carried as "free" alcohol, while others as fatty acyl esters, known also as cholesterol esters.

Lipoproteins contain apolipoproteins, which bind to specific receptors on cell membranes, directing their lipid payload to specific tissues. Lipoprotein particles thus include these molecular addresses, which determine the start- and end points of cholesterol transport.

Chylomicrons, the least dense cholesterol transport molecules, contain apolipoprotein B-48, apolipoprotein C, and apolipoprotein E in their shells. Chylomicrons carry fats from the intestine to muscle and other tissues in need of fatty acids for energy or fat production. Unused cholesterol remains in more cholesterol-rich chylomicron remnants, and taken up from here to the bloodstream by the liver.

VLDL molecules are produced by the liver from triacylglycerol and cholesterol which was not used in the synthesis of bile acids. These molecules contain apolipoprotein B100 and apolipoprotein E in their shells.

Blood vessels cleave and absorb triacylglycerol from IDL molecules, increasing the concentration of cholesterol. IDL molecules are then consumed in two processes: half is metabolized by HTGL and taken up by the LDL receptor on the liver cell surfaces, while the other half continues to lose triacylglycerols in the bloodstream until they become LDL molecules, with the highest concentration of cholesterol within them.

LDL particles are the major blood cholesterol carriers. Each one contains approximately 1,500 molecules of cholesterol ester. LDL molecule shells contain just one molecule of apolipoprotein B100, recognized by LDL receptors in peripheral tissues. Upon binding of apolipoprotein B100, many LDL receptors concentrate in clathrin-coated pits. Both LDL and its receptor form vesicles within a cell via endocytosis. These vesicles then fuse with a lysosome, where the lysosomal acid lipase enzyme hydrolyzes the cholesterol esters. The cholesterol can then be used for membrane biosynthesis or esterified and stored within the cell, so as to not interfere with the cell membranes.

LDL receptors are used up during cholesterol absorption, and its synthesis is regulated by SREBP, the same protein that controls the synthesis of cholesterol de novo, according to its presence inside the cell. A cell with abundant cholesterol will have its LDL receptor synthesis blocked, to prevent new cholesterol in LDL molecules from being taken up. Conversely, LDL receptor synthesis proceeds when a cell is deficient in cholesterol.

When this process becomes unregulated, LDL molecules without receptors begin to appear in the blood. These LDL molecules are oxidized and taken up by macrophages, which become engorged and form foam cells. These foam cells often become trapped in the walls of blood vessels and contribute to atherosclerotic plaque formation. Differences in cholesterol homeostasis affect the development of early atherosclerosis (carotid intima-media thickness).[41] These plaques are the main causes of heart attacks, strokes, and other serious medical problems, leading to the association of so-called LDL cholesterol (actually a lipoprotein) with "bad" cholesterol.[40]

HDL particles are thought to transport cholesterol back to the liver, either for excretion or for other tissues that synthesize hormones, in a process known as reverse cholesterol transport (RCT).[42] Large numbers of HDL particles correlates with better health outcomes.,[43] whereas low numbers of HDL particles is associated with atheromatous disease progression in the arteries.

Metabolism, recycling and excretion

Cholesterol is susceptible to oxidation and easily forms oxygenated derivatives known as oxysterols. Three different mechanisms can form these; autoxidation, secondary oxidation to lipid peroxidation, and cholesterol-metabolizing enzyme oxidation. A great interest in oxysterols arose when they were shown to exert inhibitory actions on cholesterol biosynthesis.[44] This finding became known as the “oxysterol hypothesis”. Additional roles for oxysterols in human physiology include their: participation in bile acid biosynthesis, function as transport forms of cholesterol, and regulation of gene transcription.[45]

In biochemical experiments radiolabelled forms of cholesterol, such as tritiated-cholesterol are used. These derivatives undergo degradation upon storage and it is essential to purify cholesterol prior to use. Cholesterol can be purified using small Sephadex LH-20 columns.[46]

Cholesterol is oxidized by the liver into a variety of bile acids.[47] These, in turn, are conjugated with glycine, taurine, glucuronic acid, or sulfate. A mixture of conjugated and nonconjugated bile acids, along with cholesterol itself, is excreted from the liver into the bile. Approximately 95% of the bile acids are reabsorbed from the intestines, and the remainder are lost in the feces.[48] The excretion and reabsorption of bile acids forms the basis of the enterohepatic circulation, which is essential for the digestion and absorption of dietary fats. Under certain circumstances, when more concentrated, as in the gallbladder, cholesterol crystallises and is the major constituent of most gallstones. Although, lecithin and bilirubin gallstones also occur, but less frequently.[49] Every day, up to 1 g of cholesterol enters the colon. This cholesterol originates from the diet, bile, and desquamated intestinal cells, and can be metabolized by the colonic bacteria. Cholesterol is converted mainly into coprostanol, a nonabsorbable sterol that is excreted in the feces. A cholesterol-reducing bacterium origin has been isolated from human feces.[50][non-primary source needed]

Although cholesterol is a steroid generally associated with mammals, the human pathogen Mycobacterium tuberculosis is able to completely degrade this molecule and contains a large number of genes that are regulated by its presence.[51] Many of these cholesterol-regulated genes are homologues of fatty acid β-oxidation genes, but have evolved in such a way as to bind large steroid substrates like cholesterol.[52][53]

Clinical significance

Hypercholesterolemia

According to the lipid hypothesis, abnormal cholesterol levels (hypercholesterolemia) — actually higher concentrations of LDL particles and lower concentrations of functional HDL particles  — are strongly associated with cardiovascular disease because these promote atheroma development in arteries (atherosclerosis). This disease process leads to myocardial infarction (heart attack), stroke, and peripheral vascular disease. Since higher blood LDL, especially higher LDL particle concentrations and smaller LDL particle size, contribute to this process more than the cholesterol content of the HDL particles,[54] LDL particles are often termed "bad cholesterol" because they have been linked to atheroma formation. On the other hand, high concentrations of functional HDL, which can remove cholesterol from cells and atheroma, offer protection and are sometimes referred to as "good cholesterol". These balances are mostly genetically determined, but can be changed by body build, medications, food choices, and other factors.[55] Resistin, a protein secreted by fat tissue, has been shown to increase the production of LDL in human liver cells and also degrades LDL receptors in the liver. As a result, the liver is less able to clear cholesterol from the bloodstream. Resistin accelerates the accumulation of LDL in arteries, increasing the risk of heart disease. Resistin also adversely impacts the effects of statins, the main cholesterol-reducing drug used in the treatment and prevention of cardiovascular disease.[56]

Conditions with elevated concentrations of oxidized LDL particles, especially "small dense LDL" (sdLDL) particles, are associated with atheroma formation in the walls of arteries, a condition known as atherosclerosis, which is the principal cause of coronary heart disease and other forms of cardiovascular disease. In contrast, HDL particles (especially large HDL) have been identified as a mechanism by which cholesterol and inflammatory mediators can be removed from atheroma. Increased concentrations of HDL correlate with lower rates of atheroma progressions and even regression. A 2007 study pooling data on almost 900,000 subjects in 61 cohorts demonstrated that blood total cholesterol levels have an exponential effect on cardiovascular and total mortality, with the association more pronounced in younger subjects. Still, because cardiovascular disease is relatively rare in the younger population, the impact of high cholesterol on health is still larger in older people.[57]

Elevated levels of the lipoprotein fractions, LDL, IDL and VLDL are regarded as atherogenic (prone to cause atherosclerosis).[58] Levels of these fractions, rather than the total cholesterol level, correlate with the extent and progress of atherosclerosis. Conversely, the total cholesterol can be within normal limits, yet be made up primarily of small LDL and small HDL particles, under which conditions atheroma growth rates would still be high. Recently, a post hoc analysis of the IDEAL and the EPIC prospective studies found an association between high levels of HDL cholesterol (adjusted for apolipoprotein A-I and apolipoprotein B) and increased risk of cardiovascular disease, casting doubt on the cardioprotective role of "good cholesterol".[59]

Elevated cholesterol levels are treated with a strict diet consisting of low saturated fat, trans fat-free, low cholesterol foods,[60][61] often followed by one of various hypolipidemic agents, such as statins, fibrates, cholesterol absorption inhibitors, nicotinic acid derivatives or bile acid sequestrants.[62] Extreme cases have previously been treated with partial ileal bypass surgery, which has now been superseded by medication. Apheresis-based treatments are still used for very severe hyperlipidemias that are either unresponsive to treatment or require rapid lowering of blood lipids.[citation needed]

Multiple human trials using HMG-CoA reductase inhibitors, known as statins, have repeatedly confirmed that changing lipoprotein transport patterns from unhealthy to healthier patterns significantly lowers cardiovascular disease event rates, even for people with cholesterol values currently considered low for adults.[63] Studies have also found that statins reduce atheroma progression.[64] As a result, people with a history of cardiovascular disease may derive benefit from statins irrespective of their cholesterol levels (total cholesterol below 5.0 mmol/L [193 mg/dL]),[65] and in men without cardiovascular disease, there is benefit from lowering abnormally high cholesterol levels ("primary prevention").[66] Primary prevention in women was originally practiced only by extension of the findings in studies on men,[67] since, in women, none of the large statin trials conducted prior to 2007 demonstrated a statistically significant reduction in overall mortality or in cardiovascular endpoints.[68] In 2008, a large clinical trial reported that, in apparently healthy adults with increased levels of the inflammatory biomarker high-sensitivity C-reactive protein but with low initial LDL, 20 mg/day of rosuvastatin for 1.9 years resulted in a 44% reduction in the incidence of cardiovascular events and a 20% reduction in all-cause mortality; the effect was statistically significant for both genders.[69] Though this result was met with some skepticism, later studies and meta-analyses likewise demonstrated statistically significant (but smaller) reductions in all-cause and cardiovascular mortality, without significant heterogeneity by gender.[70]

Level mg/dL Level mmol/L Interpretation
< 200 < 5.2 Desirable level corresponding to lower risk for heart disease
200–240 5.2–6.2 Borderline high risk
> 240 > 6.2 High risk

The 1987 report of National Cholesterol Education Program, Adult Treatment Panels suggests the total blood cholesterol level should be: < 200 mg/dL normal blood cholesterol, 200–239 mg/dL borderline-high, > 240 mg/dL high cholesterol.[71] The American Heart Association provides a similar set of guidelines for total (fasting) blood cholesterol levels and risk for heart disease:[72]

However, as today's testing methods determine LDL ("bad") and HDL ("good") cholesterol separately, this simplistic view has become somewhat outdated. The desirable LDL level is considered to be less than 100 mg/dL (2.6 mmol/L),[73] although a newer upper limit of 70 mg/dL (1.8 mmol/L) can be considered in higher-risk individuals based on some of the above-mentioned trials. A ratio of total cholesterol to HDL—another useful measure—of far less than 5:1 is thought to be healthier.

Reference ranges for blood tests, showing usual, as well as optimal, levels of HDL, LDL and total cholesterol in mass and molar concentrations, is found in orange color at right, that is, among the blood constituents with the highest concentration.

Total cholesterol is defined as the sum of HDL, LDL, and VLDL. Usually, only the total, HDL, and triglycerides are measured. For cost reasons, the VLDL is usually estimated as one-fifth of the triglycerides and the LDL is estimated using the Friedewald formula (or a variant): estimated LDL = [total cholesterol] − [total HDL] − [estimated VLDL]. VLDL can be calculated by dividing total triglycerides by five. Direct LDL measures are used when triglycerides exceed 400 mg/dL. The estimated VLDL and LDL have more error when triglycerides are above 400 mg/dL.[74]

Given the well-recognized role of cholesterol in cardiovascular disease, some studies have shown an inverse correlation between cholesterol levels and mortality. A 2009 study of patients with acute coronary syndromes found an association of hypercholesterolemia with better mortality outcomes.[75] In the Framingham Heart Study, in subjects over 50 years of age, they found an 11% increase overall and 14% increase in cardiovascular disease mortality per 1 mg/dL per year drop in total cholesterol levels. The researchers attributed this phenomenon to the fact that people with severe chronic diseases or cancer tend to have below-normal cholesterol levels.[76] This explanation is not supported by the Vorarlberg Health Monitoring and Promotion Programme, in which men of all ages and women over 50 with very low cholesterol were likely to die of cancer, liver diseases, and mental diseases. This result indicates the low-cholesterol effect occurs even among younger respondents, contradicting the previous assessment among cohorts of older people that this is a proxy or marker for frailty occurring with age.[77]

The vast majority of doctors and medical scientists consider that there is a link between cholesterol and atherosclerosis as discussed above;[78] a small group of scientists, united in The International Network of Cholesterol Skeptics, questions the link.[79] A 2014 meta analysis which followed over 500,000 patients, concluded there is insufficient evidence to support the recommendation of high consumption of polyunsaturated fatty acids and low consumption of total saturated fats for cardiovascular health.[80]

Hypocholesterolemia

Abnormally low levels of cholesterol are termed hypocholesterolemia. Research into the causes of this state is relatively limited, but some studies suggest a link with depression, cancer, and cerebral hemorrhage. In general, the low cholesterol levels seem to be a consequence, rather than a cause, of an underlying illness.[57] A genetic defect in cholesterol synthesis causes Smith-Lemli-Opitz syndrome, which is often associated with low plasma cholesterol levels.

Cholesterol testing

The American Heart Association recommends testing cholesterol every five years for people aged 20 years or older.[81] A separate set of American Heart Association guidelines issued in 2013 indicates that patients taking statin medications should have their cholesterol tested 4–12 weeks after their first dose and then every 3–12 months thereafter.[82]

A blood sample after 12-hour fasting is taken by a doctor, or a home cholesterol-monitoring device is used to determine a lipoprotein profile. This measures total cholesterol, LDL (bad) cholesterol, HDL (good) cholesterol, and triglycerides. It is recommended to test cholesterol at least every five years if a person has total cholesterol of 5.2 mmol/L or more (200+ mg/dL), or if a man over age 45 or a woman over age 50 has HDL (good) cholesterol less than 1 mmol/L (40 mg/dL), or there are other risk factors for heart disease and stroke. Other risk factors for heart disease include Diabetes, Hypertension (or use of anti-hypertensive medications), low HDL, family history of CAD and hypercholesterolemia, and cigarette smoking.[83]

Interactive pathway map

Click on genes, proteins and metabolites below to link to respective articles. [§ 1]

[[File:
Statin_Pathway_WP430 go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
Statin_Pathway_WP430 go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article go to article
|{{{bSize}}}px|class=noresize]]
Statin Pathway edit
  1. ^ The interactive pathway map can be edited at WikiPathways: "Statin_Pathway_WP430". 

Cholesteric liquid crystals

Some cholesterol derivatives (among other simple cholesteric lipids) are known to generate the liquid crystalline "cholesteric phase". The cholesteric phase is, in fact, a chiral nematic phase, and it changes colour when its temperature changes. This makes cholesterol derivatives useful for indicating temperature in liquid crystal display thermometers and in temperature-sensitive paints.

Stereoisomers

Cholesterol has 256 stereoisomers, although only two of them are of biochemical significance (nat-cholesterol and ent-cholesterol,[84][85]) and only one of them occurs naturally (nat-cholesterol).

Nat-cholesterol and ent-cholesterol.jpg

See also

Additional images

References

  1. ^ "Substance Data for 57-88-5". 
  2. ^ a b "Safety (MSDS) data for cholesterol". Retrieved 2007-10-20. 
  3. ^ Cholesterol at the US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
  4. ^ a b Hanukoglu I (Dec 1992). "Steroidogenic enzymes: structure, function, and role in regulation of steroid hormone biosynthesis.". J Steroid Biochem Mol Biol 43 (8): 779–804. doi:10.1016/0960-0760(92)90307-5. PMID 22217824. 
  5. ^ Razin S, Tully JG (May 1970). "Cholesterol Requirement of Mycoplasmas". Journal of Bacteriology 102 (2): 306–310. PMC 247552. PMID 4911537. 
  6. ^ Chevreul (1816) "Recherches chimiques sur les corps gras, et particulièrement sur leurs combinaisons avec les alcalis. Sixième mémoire. Examen des graisses d'homme, de mouton, de boeuf, de jaguar 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, jaguar 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 ... )
  7. ^ Olson RE (February 1998). "Discovery of the lipoproteins, their role in fat transport and their significance as risk factors". J. Nutr. 128 (2 Suppl): 439S–443S. PMID 9478044. 
  8. ^ "National Health and Nutrition Examination Survey" (PDF). United States Center for Disease Control. Retrieved 2012-01-28. 
  9. ^ Lecerf JM, de Lorgeril M (2011). "Dietary cholesterol: from physiology to cardiovascular risk". Br J Nutr 106 (1): 6–14. doi:10.1017/S0007114511000237. PMID 21385506. 
  10. ^ Dubois, Christophe; Armand, Martin; Mekki, Nadia; Portugal, Henri; Pauli, Anne-Marie; Bernard, Pierre-Marie; Lafont, Hugette; Lairon, Denis (1994). "Effects of increasing amounts of dietary cholesterol on postprandial lipemia and lipoproteins in human subjects". Journal of LIPID Research 35 (1994): 1993–2007. PMID 7868978. 
  11. ^ Behrman, E. J.; Gopalan, Venkat (2005). William M. Scovell, ed. "Cholesterol and Plants". Journal of Chemical Education 82 (12): 1791. doi:10.1021/ed082p1791. 
  12. ^ John S, Sorokin AV, Thompson PD (February 2007). "Phytosterols and vascular disease". Curr. Opin. Lipidol. 18 (1): 35–40. doi:10.1097/MOL.0b013e328011e9e3. PMID 17218830. 
  13. ^ Sadava D, Hillis DM, Heller HC, Berenbaum MR (2011). Life: The Science of Biology 9th Edition. San Francisco: Freeman. pp. 105–114. ISBN 1-4292-4646-4. 
  14. ^ Ohvo-Rekilä H, Ramstedt B, Leppimäki P, Slotte JP (January 2002). "Cholesterol interactions with phospholipids in membranes". Prog. Lipid Res. 41 (1): 66–97. doi:10.1016/S0163-7827(01)00020-0. PMID 11694269. 
  15. ^ Yeagle PL (October 1991). "Modulation of membrane function by cholesterol". Biochimie 73 (10): 1303–10. doi:10.1016/0300-9084(91)90093-G. PMID 1664240. 
  16. ^ Haines TH (July 2001). "Do sterols reduce proton and sodium leaks through lipid bilayers?". Prog. Lipid Res. 40 (4): 299–324. doi:10.1016/S0163-7827(01)00009-1. PMID 11412894. 
  17. ^ Incardona JP, Eaton S (April 2000). "Cholesterol in signal transduction". Curr. Opin. Cell Biol. 12 (2): 193–203. doi:10.1016/S0955-0674(99)00076-9. PMID 10712926. 
  18. ^ Pawlina W, Ross MW (2006). Histology: a text and atlas: with correlated cell and molecular biology. Philadelphia: Lippincott Wiliams & Wilkins. p. 230. ISBN 0-7817-5056-3. 
  19. ^ Smith LL (1991). "Another cholesterol hypothesis: cholesterol as antioxidant". Free Radic. Biol. Med. 11 (1): 47–61. doi:10.1016/0891-5849(91)90187-8. PMID 1937129. 
  20. ^ Christie, William (2003). Lipid analysis: isolation, separation, identification, and structural analysis of lipids. Ayr, Scotland: Oily Press. ISBN 0-9531949-5-7. 
  21. ^ a b "USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 21" (PDF). United States Department of Agriculture. Retrieved 2008-10-24. 
  22. ^ Jensen RG, Hagerty MM, McMahon KE (1 June 1978). "Lipids of human milk and infant formulas: a review" (PDF). Am J Clin Nutr 31 (6): 990–1016. PMID 352132. 
  23. ^ Behrman EJ, Gopalan V (December 2005). "Cholesterol and Plants". J. Chem. Educ. 82 (12): 1791. doi:10.1021/ed082p1791. 
  24. ^ Ostlund RE, Racette SB, Stenson WF (2003). "Inhibition of cholesterol absorption by phytosterol-replete wheat germ compared with phytosterol-depleted wheat germ". Am J Clin Nutr 77 (6): 1385–1589. PMID 12791614. 
  25. ^ European Food Safety Authority, Journal (2010). "Scientific opinion on the substantiation of health claims related to plant sterols and plant stanols and maintenance of normal blood cholesterol concentrations". 
  26. ^ Demonty I, Ras RT, van der Knaap HC, Duchateau GS, Meijer L, Zock PL, Geleijnse JM, Trautwein EA (February 2009). "Continuous dose-response relationship of the LDL-cholesterol-lowering effect of phytosterol intake". J. Nutr. 139 (2): 271–84. doi:10.3945/jn.108.095125. PMID 19091798. 
  27. ^ Weingärtner O, Ulrich C, Lütjohann D, Ismail K, Schirmer SH, Vanmierlo T, Böhm M, Laufs U (February 2011). "Differential effects on inhibition of cholesterol absorption by plant stanol and plant sterol esters in apoE-/- mice". Cardiovasc Res 90 (3): 484–92. doi:10.1093/cvr/cvr020. PMC 3096304. PMID 21257611. 
  28. ^ Weingärtner O, Böhm M, Laufs U (February 2009). "Controversial role of plant sterol esters in the management of hypercholesterolaemia". Eur. Heart J. 30 (4): 404–9. doi:10.1093/eurheartj/ehn580. PMC 2642922. PMID 19158117. 
  29. ^ Mensink RP, Katan MB (August 1992). "Effect of dietary fatty acids on serum lipids and lipoproteins. A meta-analysis of 27 trials". Arterioscler. Thromb. 12 (8): 911–9. doi:10.1161/01.ATV.12.8.911. PMID 1386252. 
  30. ^ Ascherio A, Willett WC (October 1997). "Health effects of trans fatty acids". Am. J. Clin. Nutr. 66 (4 Suppl): 1006S–1010S. PMID 9322581. 
  31. ^ "High cholesterol levels by NHS". National Health Service. Retrieved 2010-09-14. 
  32. ^ "Dietary Guidelines for Americans 2005" (PDF). United States Department of Agriculture. Retrieved 2010-07-28. 
  33. ^ Le Fanu J (2000). The rise and fall of modern medicine. New York, NY: Carroll & Graf. ISBN 0-7867-0732-1. 
  34. ^ Castelli WP (July 1992). "Concerning the possibility of a nut..". Arch. Intern. Med. 152 (7): 1371–2. doi:10.1001/archinte.1992.00400190013003. PMID 1303626. 
  35. ^ a b Biosynthesis and Regulation of Cholesterol-with animation
  36. ^ Berg J (2002). Biochemistry. New York: WH Freeman. ISBN 0-7167-3051-0. 
  37. ^ Rhodes CM Stryer L, Tasker R (1995). Biochemistry (4th ed.). San Francisco: W.H. Freeman. pp. 280, 703. ISBN 0-7167-2009-4. 
  38. ^ Espenshade PJ, Hughes AL (2007). "Regulation of sterol synthesis in eukaryotes". Annu. Rev. Genet. 41: 401–27. doi:10.1146/annurev.genet.41.110306.130315. PMID 17666007. 
  39. ^ Brown MS, Goldstein JL (1997). "The SREBP pathway: regulation of cholesterol metabolism by proteolysis of a membrane-bound transcription factor". Cell 89 (3): 331–40. doi:10.1016/S0092-8674(00)80213-5. PMID 9150132. 
  40. ^ a b Tymoczko, John L.; Stryer Berg Tymoczko; Stryer, Lubert; Berg, Jeremy Mark (2002). Biochemistry. San Francisco: W.H. Freeman. pp. 726–727. ISBN 0-7167-4955-6. 
  41. ^ Weingärtner O, Pinsdorf T, Rogacev KS, Blömer L, Grenner Y, Gräber S, Ulrich C, Girndt M, Böhm M, Fliser D, Laufs U, Lütjohann D, Heine GH (2010). Federici, Massimo, ed. "The relationships of markers of cholesterol homeostasis with carotid intima-media thickness". PLoS ONE 5 (10): e13467. doi:10.1371/journal.pone.0013467. PMC 2956704. PMID 20976107. 
  42. ^ Lewis GF, Rader DJ (June 2005). "New insights into the regulation of HDL metabolism and reverse cholesterol transport". Circ. Res. 96 (12): 1221–32. doi:10.1161/01.RES.0000170946.56981.5c. PMID 15976321. 
  43. ^ Gordon DJ, Probstfield JL, Garrison RJ, Neaton JD, Castelli WP, Knoke JD, Jacobs DR, Bangdiwala S, Tyroler HA (January 1989). "High-density lipoprotein cholesterol and cardiovascular disease. Four prospective American studies". Circulation 79 (1): 8–15. doi:10.1161/01.CIR.79.1.8. PMID 2642759. 
  44. ^ Kandutsch AA, Chen HW, Heiniger HJ (August 1978). "Biological activity of some oxygenated sterols". Science 201 (4355): 498–501. doi:10.1126/science.663671. PMID 663671. 
  45. ^ Russell DW (December 2000). "Oxysterol biosynthetic enzymes". Biochim. Biophys. Acta 1529 (1–3): 126–35. doi:10.1016/S1388-1981(00)00142-6. PMID 11111082. 
  46. ^ Hanukoglu I, Jefcoate CR (1980). "Pregnenolone separation from cholesterol using Sephadex LH-20 mini-columns". Journal of Chromatography A 190 (1): 256–262. doi:10.1016/S0021-9673(00)85545-4. 
  47. ^ Javitt NB (December 1994). "Bile acid synthesis from cholesterol: regulatory and auxiliary pathways". FASEB J. 8 (15): 1308–11. PMID 8001744. 
  48. ^ Wolkoff AW, Cohen DE (February 2003). "Bile acid regulation of hepatic physiology: I. Hepatocyte transport of bile acids". Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 284 (2): G175–9. doi:10.1152/ajpgi.00409.2002 (inactive 2009-08-18). PMID 12529265. 
  49. ^ Marschall HU, Einarsson C (June 2007). "Gallstone disease". J. Intern. Med. 261 (6): 529–42. doi:10.1111/j.1365-2796.2007.01783.x. PMID 17547709. 
  50. ^ Gérard P, Lepercq P, Leclerc M, Gavini F, Raibaud P, Juste C (September 2007). "Bacteroides sp. strain D8, the first cholesterol-reducing bacterium isolated from human feces". Appl. Environ. Microbiol. 73 (18): 5742–9. doi:10.1128/AEM.02806-06. PMC 2074900. PMID 17616613. 
  51. ^ Wipperman MF, Sampson NS, Thomas ST (2014). "Pathogen roid rage: Cholesterol utilization by Mycobacterium tuberculosis". Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 49 (4): 269–93. doi:10.3109/10409238.2014.895700. PMID 24611808. 
  52. ^ Thomas ST, Sampson NS (2013). "Mycobacterium tuberculosis utilizes a unique heterotetrameric structure for dehydrogenation of the cholesterol side chain". Biochemistry 52 (17): 2895–2904. doi:10.1021/bi4002979. PMC 3726044. PMID 23560677. 
  53. ^ Wipperman MF, Yang M, Thomas ST, Sampson NS (2013). "Shrinking the FadE Proteome of Mycobacterium tuberculosis: Insights into Cholesterol Metabolism through Identification of an α2β2 Heterotetrameric Acyl Coenzyme A Dehydrogenase Family". J. Bacteriol. 195 (19): 4331–4341. doi:10.1128/JB.00502-13. PMID 23836861. 
  54. ^ Brunzell JD, Davidson M, Furberg CD, Goldberg RB, Howard BV, Stein JH, Witztum JL (April 2008). "Lipoprotein management in patients with cardiometabolic risk: consensus statement from the American Diabetes Association and the American College of Cardiology Foundation". Diabetes Care 31 (4): 811–22. doi:10.2337/dc08-9018. PMID 18375431. 
  55. ^ Durrington P (August 2003). "Dyslipidaemia". Lancet 362 (9385): 717–31. doi:10.1016/S0140-6736(03)14234-1. PMID 12957096. 
  56. ^ "Canadian scientists discover cause of high cholesterol". 
  57. ^ a b Lewington S, Whitlock G, Clarke R, Sherliker P, Emberson J, Halsey J, Qizilbash N, Peto R, Collins R (December 2007). "Blood cholesterol and vascular mortality by age, sex, and blood pressure: a meta-analysis of individual data from 61 prospective studies with 55,000 vascular deaths". Lancet 370 (9602): 1829–39. doi:10.1016/S0140-6736(07)61778-4. PMID 18061058. 
  58. ^ "Detection, Evaluation and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III) Final Report" (PDF). National Institutes of Health. National Heart, Lung and Blood Institute. Retrieved 2008-10-27. 
  59. ^ van der Steeg WA, Holme I, Boekholdt SM, Larsen ML, Lindahl C, Stroes ES, Tikkanen MJ, Wareham NJ, Faergeman O, Olsson AG, Pedersen TR, Khaw KT, Kastelein JJ (February 2008). "High-density lipoprotein cholesterol, high-density lipoprotein particle size, and apolipoprotein A-I: significance for cardiovascular risk: the IDEAL and EPIC-Norfolk studies". J. Am. Coll. Cardiol. 51 (6): 634–42. doi:10.1016/j.jacc.2007.09.060. PMID 18261682. 
  60. ^ "How Can I Lower High Cholesterol". American Heart Association. Retrieved 2011-04-03. 
  61. ^ "Good Cholesterol Foods". Good Cholesterol Foods. Retrieved 2011-04-03. 
  62. ^ National Institute for Health and Clinical Excellence. Clinical guideline 67: Lipid modification. London, 2008.
  63. ^ Kizer JR, Madias C, Wilner B, Vaughan CJ, Mushlin AI, Trushin P, Gotto AM, Pasternak RC (May 1, 2010). "Relation of different measures of low-density lipoprotein cholesterol to risk of coronary artery disease and death in a meta-regression analysis of large-scale trials of statin therapy.". The American journal of cardiology 105 (9): 1289–96. doi:10.1016/j.amjcard.2009.12.051. PMC 2917836. PMID 20403481. 
  64. ^ Nicholls SJ (August 2008). "Rosuvastatin and progression of atherosclerosis". Expert Rev Cardiovasc Ther 6 (7): 925–33. doi:10.1586/14779072.6.7.925. PMID 18666843. 
  65. ^ "MRC/BHF Heart Protection Study of cholesterol lowering with simvastatin in 20,536 high-risk individuals: a randomised placebo-controlled trial". Lancet 360 (9326): 7–22. July 2002. doi:10.1016/S0140-6736(02)09327-3. PMID 12114036. 
  66. ^ Shepherd J, Cobbe SM, Ford I, Isles CG, Lorimer AR, MacFarlane PW, McKillop JH, Packard CJ (November 1995). "Prevention of coronary heart disease with pravastatin in men with hypercholesterolemia. West of Scotland Coronary Prevention Study Group". N. Engl. J. Med. 333 (20): 1301–7. doi:10.1056/NEJM199511163332001. PMID 7566020. 
  67. ^ Grundy SM (May 2007). "Should women be offered cholesterol lowering drugs to prevent cardiovascular disease? Yes". BMJ 334 (7601): 982–982. doi:10.1136/bmj.39202.399942.AD. PMC 1867899. PMID 17494017. 
  68. ^ Kendrick M (May 2007). "Should women be offered cholesterol lowering drugs to prevent cardiovascular disease? No". BMJ 334 (7601): 983–983. doi:10.1136/bmj.39202.397488.AD. PMC 1867901. PMID 17494018. 
  69. ^ JUPITER Study Group (2008). "Rosuvastatin to Prevent Vascular Events in Men and Women with Elevated C-Reactive Protein". N Engl J Med. 
  70. ^ Mayberry JF, Atkinson M (2009). "The benefits of statins in people without established cardiovascular disease but with cardiovascular risk factors: meta-analysis of randomised controlled trials". BMJ 338: b2376. doi:10.1136/bmj.b2376. PMC 2714690. PMID 19567909. 
  71. ^ , (January 1988). "Report of the National Cholesterol Education Program Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. The Expert Panel". Arch. Intern. Med. 148 (1): 36–69. doi:10.1001/archinte.148.1.36. PMID 3422148. 
  72. ^ "Cholesterol". American Heart Association. 17 November 2008. Retrieved 2009-02-21. 
  73. ^ "About cholesterol" – American Heart Association
  74. ^ Warnick GR, Knopp RH, Fitzpatrick V, Branson L (January 1990). "Estimating low-density lipoprotein cholesterol by the Friedewald equation is adequate for classifying patients on the basis of nationally recommended cutpoints". Clin. Chem. 36 (1): 15–9. PMID 2297909. 
  75. ^ Wang TY, Newby LK, Chen AY, Mulgund J, Roe MT, Sonel AF, Bhatt DL, DeLong ER, Ohman EM, Gibler WB, Peterson ED (September 2009). "Hypercholesterolemia paradox in relation to mortality in acute coronary syndrome". Clin Cardiol 32 (9): E22–8. doi:10.1002/clc.20518. PMID 19645040. 
  76. ^ Anderson KM, Castelli WP, Levy D (April 1987). "Cholesterol and mortality. 30 years of follow-up from the Framingham study". JAMA 257 (16): 2176–80. doi:10.1001/jama.257.16.2176. PMID 3560398. 
  77. ^ Ulmer H, Kelleher C, Diem G, Concin H (2004). "Why Eve is not Adam: prospective follow-up in 149650 women and men of cholesterol and other risk factors related to cardiovascular and all-cause mortality". J Women's Health (Larchmt) 13 (1): 41–53. doi:10.1089/154099904322836447. PMID 15006277. 
  78. ^ Daniel Steinberg (2007). The Cholesterol Wars: The Cholesterol Skeptics vs the Preponderance of Evidence. Boston: Academic Press. ISBN 0-12-373979-9. 
  79. ^ Uffe Ravnskov (2000). The Cholesterol Myths : Exposing the Fallacy that Saturated Fat and Cholesterol Cause Heart Disease. New Trends Publishing, Incorporated. ISBN 0-9670897-0-0. 
  80. ^ Chowdhury R, Warnakula S, Kunutsor S, Crowe F, Ward HA, Johnson L, Franco OH, Butterworth AS, Forouhi NG, Thompson SG, Khaw KT, Mozaffarian D, Danesh J, Di Angelantonio E (2014). "Association of dietary, circulating, and supplement fatty acids with coronary risk: A systematic review and meta-analysis". Annals of internal medicine 160 (6): 398–406. doi:10.7326/M13-1788. PMID 24723079. 
  81. ^ "How To Get Your Cholesterol Tested". American Heart Association. Retrieved 2013-07-10. 
  82. ^ Stone NJ, Robinson J, Goff DC, Jr (2013). "Getting a grasp of the Guidelines". American College of Cardiology. Retrieved 2 April 2014. 
  83. ^ "Implications of Recent Clinical Trials for the ATP III Guidelines". National Heart, Lungs and Blood Institute. Retrieved 2014-01-27. 
  84. ^ Westover EJ, Covey DF, Brockman HL, Brown RE, Pike LJ (December 2003). "Cholesterol depletion results in site-specific increases in epidermal growth factor receptor phosphorylation due to membrane level effects. Studies with cholesterol enantiomers". J. Biol. Chem. 278 (51): 51125–33. doi:10.1074/jbc.M304332200. PMC 2593805. PMID 14530278. 
  85. ^ Kristiana I, Luu W, Stevenson J, Cartland S, Jessup W, Belani JD, Rychnovsky SD, Brown AJ (September 2012). "Cholesterol through the looking glass: ability of its enantiomer also to elicit homeostatic responses". J. Biol. Chem. 287 (40): 33897–904. doi:10.1074/jbc.M112.360537. PMC 3460484. PMID 22869373. 

External links