Kolesterol | |
Struktur av kolesterol. | |
Identifikasjon | |
---|---|
IUPAC-navn | (3S, 8S, 9S, 10R, 13R, 14S, 17R) -10,13-dimetyl-17 - [(2R) -6-metylheptan-2-yl] -2,3,4,7,8,9, 11,12,14,15,16,17-dodekahydro-1H-cyklopenta [a] fenantren-3-ol |
N o CAS | |
N o ECHA | 100 000 321 |
N o EC | 200-353-2 |
DrugBank | DB04540 |
PubChem | |
SMIL |
CC (C) CCCC (C) C1CCC2C1 (CCC3C2CC = C4C3 (CCC (C4) O) C) C , |
InChI |
InChI: InChI = 1 / C27H46O / c1-18 (2) 7-6-8-19 (3) 23-11-12-24-22-10-9-20-17-21 (28) 13- 15-26 (20.4) 25 (22) 14-16-27 (23.24) 5 / t 9.18-19.21-25.28H, 6-8.10-17H2.1-5H3 / t19-, 21 +, 22 +, 23-, 24 +, 25 +, 26 +, 27- / m1 / s1 |
Utseende | solid hvit |
Kjemiske egenskaper | |
Formel |
C 27 H 46 O [Isomerer] |
Molarmasse | 386,6535 ± 0,0251 g / mol C 83,87%, H 11,99%, O 4,14%, |
Fysiske egenskaper | |
T ° fusjon | 147 til 150 ° C |
T ° kokende | 360 ° C (spaltning) |
Løselighet | praktisk talt uløselig (vann) |
Volumisk masse | 1,07 g · cm -3 ( 20 ° C ) |
Flammepunkt | 250 ° C |
Krystallografi | |
Krystallklasse eller romgruppe | P 1 |
Mesh-parametere |
a = 27,565 Å b = 38,624 Å |
Volum | 10 151.15 Å 3 |
Forholdsregler | |
IARC- klassifisering | |
Gruppe 3: ikke klassifiserbar med hensyn til kreftfremkallende virkning på mennesker | |
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt. | |
Den kolesterol er et lipid av familien av steroler som spiller en sentral rolle i mange prosesser biokjemisk . Kolesterol tar navnet sitt fra den gamle greske χολή / kholè ( galle ) og στερεός / stereoanlegg ( solid ), fordi det ble oppdaget i fast form i gallestein i 1758 av François Poulletier de La Salle . Men det var først i 1814 at den franske kjemikeren Eugène Chevreul ga det navnet kolesterin .
Ordet "kolesterol" refererer til et enkelt molekyl. Dette betyr at uttrykkene "gode" og "dårlige" kolesterol ikke benyttes til å utpeke to forskjellige molekyler, men refererer henholdsvis til høy tetthet lipoproteiner (HDL) og tetthet lave lipoproteiner (LDL), de transportører av kolesterol i blodet . Se spesielt kolesterolinnholdet i dietten og aterosklerose .
Kolesterol ble oppdaget i fast form i gallestein i 1758 av François Poulletier de La Salle .
Mens forskere mente at hjerte- og karsykdommer hovedsakelig var et resultat av alder, viser Framingham-studien som startet i 1948 viktigheten av andre risikofaktorer: tobakk, diabetes, høyt blodtrykk, en diett med høyt kolesterol (denne studien i 1961 foreslo rollen som LDL ). I 1976 ble det utviklet en "risikoscore" (forbedret i 1998) basert på denne studien, som gjorde det mulig å oppdage de menneskene som mest sannsynlig utløste en kardiovaskulær sykdom i henhold til disse forskjellige elementene.
De amerikanske ernæringsfysiolog Ancel Keys utføres etter andre verdenskrig i studiet av 7 land ( ikke tar hensyn til Frankrike og Finland som ikke validerer kurven presenteres for disse 7 land), epidemiologisk studie over flere tiår som viser en sammenheng mellom blod kolesterolnivå og kardiovaskulære hendelser . Disse resultatene får ham til å fremføre "lipidhypotesen", ifølge hvilken kolesterol er den viktigste risikofaktoren som er ansvarlig for høy kardiovaskulær dødelighet, men denne studien lider av sammenligning eller forvirrende skjevhet .
Som et resultat av denne langsgående studien, blir kliniske studier utført på populasjoner av amerikanske veteraner på kolesterolsenkende diett, men disse forsøkene har ingen signifikant innvirkning på dødeligheten deres, "lipidhypotesen" er ikke validert.
I 1954 oppdaget den franske forskeren Jean Cottet at landbruksarbeidere forgiftet av plantevernmidlet de spredte på åkrene hadde kollapset kolesterolnivået. En kjemikervenn fra Imperial Chemical Industries (Michael Oliver) syntetiserer et legemiddel avledet fra dette plantevernmidlet, klofibrert . Testen av dette molekylet på rotter og deretter på pasienter bekrefter dets lipidsenkende effekt . The World Health Organization er å gjennomføre en klinisk studie på 15.000 europeere til å vurdere effekten av clofibrat på forebygging av hjerteinfarkt , men denne studien er negativ, rettssaken selv å måtte stoppes for tidlig, den gruppen som tok clofibrat ha en høyere forekomst enn placebogruppe.
Til tross for denne studien som tilbakeviser sammenhengen mellom å senke kolesterol og overdødelighet, lanseres en familie av lipidsenkende medikamentmolekyler avledet fra dette legemidlet, fibrater .
På midten av 1960-tallet har den nordamerikanske sukkerindustrien gjennom sin handelsforening, Sugar Research Foundation (in) , Harvard-forskere på finansområdet miskreditt gyldigheten av vitenskapelige studier som viser sammenhengen mellom en diett rik på sukker og hjerte-karsykdommer (høy blodsukker på grunn av inntak av raske sukker forårsaker oksidativt og inflammatorisk stress på arterieveggene).
I 1969 observerte forskeren Kilmer S. McCully (i) forhøyede nivåer av homocystein i blodet til pasienter med hjerte- og karsykdommer. Han avviser "lipidhypotesen" og mener at denne aminosyren spiller en rolle i aterosklerose, noe som får ham til å miste stillingen sin ved Harvard Medical School og Massachusetts General Hospital .
I 1973 oppdaget biokjemiker Akira Endō den første statinen . På 1990-tallet viste to studier på simvastatin og pravastatin deres forebyggende effekt på menn med høyt kolesterol. Noen påpeker at anbefalingene som tar sikte på et optimalt kolesterolnivå (nærmere bestemt dens LDL-fraksjon) faktisk ikke støttes av noen undersøkelse, sistnevnte har alltid blitt gjort i faste doser statiner uavhengig av det opprinnelige kolesterolnivået., reduksjonen i sistnevnte er ikke et mål. Det ser ut til at statiner har en vaskulær forebyggende effekt, men ikke er relatert til kolesterolnivåer ( pleiotropisk effekt ).
Den kolesterol -molekylet omfatter fire karbonringer er betegnet A, B, C og D (cyklopentano-perhydro-phenanthrenic kjernen), 8 asymmetriske karboner (karboner 3, 8, 9, 10, 13, 14, 17 og 20), som gjør 2 8 eller 256 stereoisomerer hvorav bare en eksisterer: den levorotatoriske 3β-ol . Kolesterol har en -OH hydroksylgruppe på karbon 3 (C3). Denne gruppen utgjør det polære hodet og derfor den hydrofile delen av kolesterol. —OH-funksjonen til kolesterol kan forestres med en fettsyre som gjør molekylet fullstendig uoppløselig i vann.
Kolesterol er tilstede som sterider (forestret kolesterol) i de fleste vev hos virveldyr , og spesielt lever , hjerne og ryggmarg .
Det er en viktig komponent i dyrecellemembraner som bidrar til deres stabilitet og for opprettholdelse av deres strukturer ved å bli innført mellom fosfolipidene (som danner dobbeltlag av membranen).
Det tynner membranen fordi den forhindrer gelering ved å unngå krystallisering av fettsyrer, og reduserer membranpermeabiliteten for vannløselige molekyler.
Den fungerer som en "termisk buffer": ved 37 ° C begrenser den bevegelsen til fosfolipider, slik at membranfluiditeten avtar; ved lavere temperaturer forhindrer det opphopning av fosfolipider.
I membranen tillater det dannelse av lipidflåter , et viktig område for forankring av funksjonelle proteiner.
I nevroner bidrar det til frigjøring av nevrotransmittere under deres eksocytose og dermed forplantning av nerveimpulser.
Metabolismen av kolesterol er også en forløper for mange molekyler:
Den syntese av kolesterol foregår i cytoplasmaet av celler i leveren og tarmen hovedsak. Syntesen begynner med kondensering av tre molekyler acetat (= 3 × 2 karbonatomer) til hydroksymetylglutarat (eller HMG = 1 × 6 karbonatomer ). Den hydroksy-metyl glutarat blir deretter redusert til mevalonat (= 1 x 6 karboner ) med et enzym, kan HMGCoA-reduktase (HMGCoA reduktase eller), i nærvær av koenzym A . Dette trinnet er regulert av statiner . Den mevalonat deretter dekarboksyleres til fem karbon isoprenoider ( isopentenylpyrofosfat og dimetylallyl pyrofosfat ). Kondensasjonen av seks isoprenoidmolekyler resulterer i squalen (6 × 5 = 30 karbonatomer). Til slutt gjennomgår squalen virkningen av squalenensykase som skaper kolesterolsykluser fra umettelsene som er tilstede i squalen.
Noe av kolesterolet absorberes ikke under fordøyelsen. En tarmbakterier er til stede i menneske-transformasjoner kolesterol til koprostanol , en meget stabil og ikke-absorberbare molekyl og derfor elimineres i avføringen. Dette molekylet er så stabilt at det finnes århundrer senere, lenge etter at avføringen har blitt fullstendig biologisk nedbrutt i jorden, noe som i en nylig studie gjorde det til en biomarkør brukt av " biomolekylær arkeologi " for å vurdere størrelsen og utviklingen til en populasjon som bodde en gang på det pre - colombianske stedet Cahokia ( Illinois , Nord-Amerika) hvor det har blitt vist at det var en topp befolkning der på 1100-tallet. Coprostanol har også blitt foreslått som en indikator på fekal forurensning i jord, sedimenter eller sjø, elvemunning eller vassdrag, eller for å måle forurensning av bløtdyr (blåskjell fra Venezia-lagunen for eksempel ( sammendrag )). Jo mer kolesterol vi spiser, desto mindre absorberer kroppen, i prosent. Det er et første reguleringsnivå. Eksempler: Hvis du spiser 400 mg kolesterol, absorberer kroppen din 40% (160 mg) av det. Hvis du spiser 800 mg av det , vil kroppen din absorbere den med 20% (160 mg).
Når det gjelder kolesterol absorbert eller produsert av kroppen, er det tre nivåer av kolesterolregulering, og senker cellens kolesterolnivå når det er i overkant:
Syntesen av mevalonat, det andre trinnet i syntesen av kolesterol, er sterkt regulert av metabolisme. Aktiviteten til HMG-CoA-reduktase, et enzym som katalyserer denne syntesen, reduseres når inntaket av kolesterol er høyt eller av legemidler fra statinfamilien . Når det gjelder et balansert kosthold, anslås andelen kolesterol av endogent opprinnelse mellom 50% og 80% ifølge forfatterne (ca. 700 mg / dag ), mens resten av kolesterolet er av matopprinnelse (mellom 50% og 20 % derfor). Økningen i kolesterolinntak fra mat hemmer syntesen av endogent kolesterol.
Fra de forrige elementene kan vi si at kolesterol i kosten har svært liten innflytelse på kolesterolemi.
Kolesterol brytes ned til gallsyrer (inkludert chenodeoksykolsyre) i leveren av 7-α-hydroksylase. Colestyramine, et legemiddel som brukes til å behandle høyt kolesterol , reduserer absorpsjonen av gallsyrer fra tarmen, og dermed konsentrasjonen i leverceller . Dette fører til aktivering av 7-a-hydroksylase som fremmer nedbrytningen av kolesterol.
Som en hydrofob forbindelse er kolesterol ikke løselig i blodet. Dette er hvorfor det er assimilert til et fett, mens det er en sterol. Dens transport sikres av forskjellige typer lipoproteiner :
Hypotese av "dårlig" kolesterol: høye nivåer av LDL vil føre til avsetning av kolesterol på arteriene i arteriene (LDL-reseptorene i lever og vev er faktisk veldig følsomme: ved den minste biokjemiske endring i en LDL, på grunn av ' oksidasjon, glykering eller nedbrytning knyttet til sigarettrøyk eller andre faktorer som sukker, lipoproteiner som transporterer kolesterol, vil ikke lenger bli gjenkjent, og vil derfor bli fagocytosert og deretter danne en avsetning) og danne plakk av fettlegemer som akkumuleres og blokkerer arteriene, som kan øke risikoen for hjerte- og karsykdommer (hjerteinfarkt): dette er aterosklerose ("dårlig" kolesterol).
Denne hypotesen er en forenkling av den komplekse virkeligheten til lipoproteiner . Disse forskjellige transportørene er verken “gode” eller “dårlige” og bytter kolesterol med hverandre, noe som betyr at det ikke er noen reell grense mellom disse partiklene i virkeligheten. Bare menneskesinnet prøver å klassifisere det som danner et kontinuum av bærere av forskjellige størrelser i faste sett. I henhold til klassifiseringen er det også forskjellige lavdensitetslipoproteiner (LDL1, 2 og 3), og de farligste, i henhold til gjeldende modell, er de minste og tetteste (LDL3). Disse ville være de mest aterogene.
Klassifiseringen tar også hensyn til apolipoproteiner : Apo A i forhold til HDL, Apo B i forhold til LDL. Apo-E . Lipoprotein (a) analyseres også for å vurdere vaskulær risiko. Dens aterogene rolle stammer fra dens evne til å binde seg sterkt til arterieveggen. Den økte risikoen for aterosklerose er proporsjonal med den sirkulerende konsentrasjonen av lipoprotein (a).
Disse kolesterolnivået i kosten bør suppleres og settes i perspektiv av:
Tabellen viser at alt kjøtt, til og med magert (organkjøtt, kylling, etc. ) er kilder til kolesterol, spesielt organkjøtt.
Kolesterolet som er tilstede i VLDL og LDL kommer faktisk fra vevet (hvor det er i overskudd) som syntetiserte det, og på ingen måte fra chylomicrons (struktur for transport av lipider fra tarmen). Å begrense inntaket av kolesterol i kosten, eller dets absorpsjon i tarmen (f.eks. Ved intensiv absorpsjon av fytosteroler ), for en person som ikke lider av familiær hyperkolesterolemi , har derfor liten effekt.
Blodkolesterolet blir analysert på en tradisjonell måte hos en fastende pasient, men dets samlede nivå så vel som HDL-fraksjonen er ikke signifikant modifisert av den raske. I forebyggende medisin anbefaler den franske kardiologiske føderasjonen å overvåke kolesterolnivået ditt fra atten år og hvert femte år.
Fra begynnelsen av XX th -tallet , til arbeidet med Anitschkow Chalatow og hadde hjulpet markere rollen av kolesterol i aterosklerose eksperimentelle kaniner, mating av animalsk fett. I dag antyder flere studier at aterosklerose er en betennelsessykdom, og at en markør for denne sykdommen sannsynligvis er kolesterol forbundet med LDL etter oksidasjon. Samtidig har flere studier vist en sammenheng mellom hyperkolesterolemi og tilstedeværelsen av en inflammatorisk reaksjon i vaskulært vev .
Kolesterolnivået er inkludert i flere metoder for å beregne denne risikoen ("risikoskala"), men ikke i det hele tatt.
Det tredje argumentet for å lage en kardiovaskulær risikofaktor er eksistensen av kliniske studier av primær og sekundær forebygging hos hyperkolesterolemiske personer som viste at det var mulig å redusere hyppigheten av iskemisk hjertesykdom ved å senke kolesterolet assosiert med LDL ved bruk av statiner . Imidlertid viste andre studier som reduserte kolesterolnivået ikke reduksjon i total dødelighet (Helsinki-studie med gemfibrozil, uavhengig ALLHAT-studie, LRC-CPPT-studie, AFCAPS / TexCAPS-studie) eller økt dødelighet. Samlet (WHO-WHO-studie med klofibrat, BELYSNING) studere med torcetrapib). I tillegg er statiner effektive uansett det opprinnelige kolesterolnivået, og kolesterolnivået er ikke innenfor inngangskriteriene for de fleste studier. Siden statiner åpenbart påvirker andre faktorer, oppstår spørsmålet om fordelen bare skyldes senking av kolesterol.
Fra et diettmessig synspunkt er elementene som på forhånd er viktige fra dette synspunktet, som dietten kan spille på, lipider og karbohydrater.
Studien av dette molekylet har blitt tildelt tre Nobelpriser :