Kolesterol | |
Struktur af kolesterol. | |
Identifikation | |
---|---|
IUPAC navn | (3S, 8S, 9S, 10R, 13R, 14S, 17R) -10,13-dimethyl-17 - [(2R) -6-methylheptan-2-yl] -2,3,4,7,8,9, 11,12,14,15,16,17-dodecahydro-1H-cyclopenta [a] phenanthren-3-ol |
N o CAS | |
N o ECHA | 100.000.321 |
N o EF | 200-353-2 |
DrugBank | DB04540 |
PubChem | |
SMILE |
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 |
Udseende | solid hvid |
Kemiske egenskaber | |
Formel |
C 27 H 46 O [isomerer] |
Molar masse | 386,6535 ± 0,0251 g / mol C 83,87%, H 11,99%, O 4,14%, |
Fysiske egenskaber | |
T ° fusion | 147 til 150 ° C |
T ° kogning | 360 ° C (nedbrydning) |
Opløselighed | praktisk talt uopløselig (vand) |
Volumenmasse | 1,07 g · cm -3 ( 20 ° C ) |
Flammepunkt | 250 ° C |
Krystallografi | |
Krystalklasse eller rumgruppe | P 1 |
Mesh-parametre |
a = 27,565 Å b = 38,624 Å |
Bind | 10 151.15 Å 3 |
Forholdsregler | |
IARC- klassificering | |
Gruppe 3: Uklassificerbar med hensyn til dets kræftfremkaldende virkning på mennesker | |
Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet. | |
Den kolesterol er et lipid af familien af steroler , som spiller en central rolle i mange processer biokemisk . Kolesterol tager sit navn fra det antikke græske χολή / kholè ( galde ) og στερεός / stereoanlæg ( solidt ), fordi det blev opdaget i fast form i galdesten i 1758 af François Poulletier de La Salle . Men det var først i 1814, at den franske kemiker Eugène Chevreul gav det navnet cholesterin .
Ordet "kolesterol" henviser til et enkelt molekyle. Det betyder, at udtrykkene "gode" og "dårlige" kolesterol ikke anvendes til at betegne to forskellige molekyler, men henviser til henholdsvis høj densitet lipoproteiner (HDL) og lav densitet lipoprotein (LDL), de transportører af kolesterol i blodet . Se især kolesterolindholdet i kosten og åreforkalkning .
Kolesterol blev opdaget i fast form i galdesten i 1758 af François Poulletier de La Salle .
Mens forskere mente, at hjerte-kar-sygdomme hovedsagelig var et resultat af alder, viser Framingham-undersøgelsen, der startede i 1948, vigtigheden af andre risikofaktorer: tobak, diabetes, forhøjet blodtryk, en diæt med højt kolesteroltal (denne undersøgelse i 1961 foreslog LDL ). I 1976 blev der udviklet en ”risikoscore” (forbedret i 1998) baseret på denne undersøgelse, der gjorde det muligt at opdage de mennesker, der mest sandsynligt udløser en hjerte-kar-sygdom i henhold til disse forskellige elementer.
De amerikanske ernæringsekspert Ancel Keys udført efter Anden Verdenskrig på studiet af de 7 lande ( uden hensyntagen til Frankrig og Finland, der ikke validere kurven præsenteret for disse 7 lande), epidemiologisk undersøgelse over flere årtier, der viser en sammenhæng mellem blod kolesterolniveau og kardiovaskulære hændelser . Disse resultater får ham til at fremføre "lipidhypotesen", ifølge hvilken kolesterol er den største risikofaktor, der er ansvarlig for høj kardiovaskulær dødelighed, men denne undersøgelse lider under sammenligning eller forvirrende bias .
Som et resultat af denne langsgående undersøgelse udføres kliniske forsøg med populationer af amerikanske veteraner på en kolesterolsænkende diæt, men disse forsøg har ingen signifikant indvirkning på deres dødelighed, "lipidhypotesen" er ikke valideret.
I 1954 opdagede den franske forsker Jean Cottet, at landbrugsarbejdere, der blev forgiftet af det pesticid, de spredte i markerne, havde kollapset kolesterolniveauer. En kemikerven fra Imperial Chemical Industries (Michael Oliver) syntetiserer et lægemiddel afledt af dette pesticid, clofibrat . Testen af dette molekyle på rotter og derefter på patienter bekræfter dets lipidsænkende virkning . Den WHO er udfører et klinisk forsøg på 15.000 europæere til at vurdere effekten af clofibrat om forebyggelse af infarkt , men denne undersøgelse er negativ, retssagen selv at skulle blive stoppet før tid, gruppen tage clofibrat have en højere forekomst end den placebogruppe.
På trods af denne undersøgelse, der afviser forbindelsen mellem sænkning af kolesterol og overdreven dødelighed, lanceres en familie af lipidsænkende lægemiddelmolekyler afledt af dette lægemiddel, fibraterne .
I midten af 1960'erne har den nordamerikanske sukkerindustri gennem sin brancheorganisation, Sugar Research Foundation (in) , Harvard-forskere inden for finans for at miskreditere gyldigheden af videnskabelige undersøgelser, der viser sammenhængen mellem en diæt rig på sukker og hjerte-kar-sygdomme (høj blodsukker på grund af indtagelse af hurtige sukkerarter forårsager oxidativ og inflammatorisk stress på arterievæggene).
I 1969 observerede forskeren Kilmer S. McCully (in) forhøjede niveauer af homocystein i blodet hos patienter med hjerte-kar-sygdomme. Han afviser "lipidhypotesen" og mener, at denne aminosyre spiller en rolle i åreforkalkning, hvilket får ham til at miste sin stilling ved Harvard Medical School og Massachusetts General Hospital .
I 1973 opdagede biokemiker Akira Endō den første statin . I 1990'erne viste to undersøgelser af simvastatin og pravastatin deres forebyggende virkning på mænd med højt kolesteroltal. Nogle mennesker påpeger, at anbefalingerne, der har en tendens til at sigte mod et optimalt kolesterolniveau (især LDL-fraktionen), faktisk ikke understøttes af nogen undersøgelse, idet sidstnævnte altid er foretaget i faste doser statiner uanset det indledende kolesterolniveau., faldet i sidstnævnte er ikke et mål. Det ser ud til, at statiner har en vaskulær forebyggende virkning, men ikke er relateret til kolesterolniveauer ( pleiotropisk virkning ).
Den kolesterol -molekylet omfatter fire kulringe betegnet A, B, C og D (cyclopentano-perhydro-phenanthrenic kerne), 8 asymmetriske carbonatomer (carbonatomerne 3, 8, 9, 10, 13, 14, 17 og 20), hvilket gør 2 8 eller 256 stereoisomerer, hvoraf kun en findes: den levorotatoriske 3β-ol . Kolesterol har en -OH- hydroxylgruppe på carbon 3 (C3). Denne gruppe udgør det polære hoved og derfor den hydrofile del af kolesterol. —OH-funktionen af kolesterol kan esterificeres med en fedtsyre, der gør molekylet fuldstændig uopløselig i vand.
Kolesterol er til stede som sterider (forestret kolesterol) i de fleste væv hos hvirveldyr og især lever , hjerne og rygmarv .
Det er en hovedbestanddel af dyrecellemembraner , som bidrager til deres stabilitet og til vedligeholdelse af deres strukturer ved at blive indsat mellem phospholipiderne (der danner dobbeltlaget af membranen).
Det tynder membranen, fordi den forhindrer dens gelering ved at undgå krystallisation af fedtsyrer og nedsætter membranpermeabiliteten for vandopløselige molekyler.
Den fungerer som en "termisk buffer": ved 37 ° C begrænser den bevægelsen af phospholipider, så membranens fluiditet aftager; ved lavere temperaturer forhindrer det ophobning af phospholipider.
I membranen tillader det dannelse af lipidflåder , et vigtigt område til forankring af funktionelle proteiner.
I neuroner bidrager det til frigivelsen af neurotransmittere under deres eksocytose og derfor forplantning af nerveimpulser.
Metabolismen af kolesterol er også en forløber for mange molekyler:
Den syntese af kolesterol finder sted i cytoplasmaet af celler i leveren og tarmen hovedsagelig. Syntesen begynder med kondensering af tre acetatmolekyler (= 3 × 2 carbonatomer) til hydroxy-methylglutarat (eller HMG = 1 × 6 carbonatomer ). Den hydroxy-methyl glutarat reduceres derefter til mevalonat (= 1 × 6 carbonatomer ) med et enzym, kan HMGCoA reduktase (HMGCoA reduktase eller), i nærværelse af coenzym A . Dette trin reguleres af statiner . Mevalonatet decarboxyleres derefter til fem carbonisoprenoider ( isopentenylpyrophosphat og dimethylallylpyrophosphat ). Kondensationen af seks isoprenoidmolekyler resulterer i squalen (6 × 5 = 30 carbonatomer). Endelig gennemgår squalen virkningen af squalencyclase, som skaber kolesterolcyklusser fra umættethederne i squalen.
Noget af kolesterolet absorberes ikke under fordøjelsen. En intestinale bakterier til stede i mennesker transformationer cholesterol til coprostanol , en meget stabil og ikke-absorberbar molekyle og derfor elimineres i afføringen. Dette molekyle er så stabilt, at det findes århundreder senere, længe efter at afføringen er blevet helt biologisk nedbrudt i jorden, hvilket i en nylig undersøgelse gjorde det til en biomarkør, der blev brugt af " biomolekylær arkæologi " til at vurdere størrelsen og udviklingen af en befolkning, der en gang boede på det præcolumbianske sted Cahokia ( Illinois , Nordamerika), hvor det er blevet vist, at der var et højdepunkt af befolkning der i det 12. århundrede. Coprostanol er også blevet foreslået som en indikator for fækal forurening i jord, sedimenter eller hav, flodmundinger eller vandløbsvand eller til at måle forurening af bløddyr (muslinger fra Venedig-lagunen f.eks. ( Resumé )). Jo mere kolesterol vi spiser, jo mindre kolesterol absorberer kroppen i procent. Det er et første reguleringsniveau. Eksempler: Hvis du spiser 400 mg kolesterol, absorberer din krop 40% (160 mg) af det. Hvis du spiser 800 mg af det , absorberer din krop det med 20% (160 mg).
Med hensyn til kolesterol absorberet eller produceret af kroppen er der tre niveauer af kolesterolregulering, der sænker cellens kolesterolniveau, når det er i overskud:
Syntesen af mevalonat, det andet trin i syntesen af kolesterol, er stærkt reguleret af stofskiftet. Aktiviteten af HMG-CoA-reduktase, et enzym, der katalyserer denne syntese, reduceres, når indtagelsen af kolesterol er høj eller af lægemidler fra statinfamilien . I tilfælde af en afbalanceret diæt estimeres andelen af kolesterol af endogen oprindelse mellem 50% og 80% ifølge forfatterne (ca. 700 mg / dag ), mens resten af kolesterolet er af madoprindelse (mellem 50% og 20 % derfor). Stigningen i kolesterolindtag fra mad hæmmer syntesen af endogent kolesterol.
Fra de tidligere elementer kan vi sige, at kolesterol i kosten har meget ringe indflydelse på kolesterolæmi.
Kolesterol nedbrydes i galdesyrer (inklusive chenodeoxycholsyre) i leveren af 7-α-hydroxylase. Colestyramin, et lægemiddel, der anvendes til behandling af højt kolesteroltal , nedsætter absorptionen af galdesyrer fra tarmen og dermed deres koncentration i leverceller . Dette fører til aktivering af 7-a-hydroxylase, der fremmer nedbrydningen af cholesterol.
Som en hydrofob forbindelse er kolesterol ikke opløseligt i blodet. Det er derfor, det assimileres med et fedt, mens det er en sterol. Dens transport sikres af forskellige typer lipoproteiner :
Hypotese af "dårligt" kolesterol: høje niveauer af LDL vil føre til aflejring af kolesterol på arteriernes vægge (LDL-receptorer i lever og væv er faktisk meget følsomme: ved den mindste biokemiske ændring i en LDL på grund af ' oxidation, glycering eller nedbrydning forbundet med cigaretrøg eller andre faktorer såsom sukker, lipoproteiner, der transporterer kolesterol, ville ikke længere blive genkendt og ville derfor være fagocytoseret og derefter danne en aflejring) og danne plaques af fede kroppe, der akkumuleres og blokerer arterierne, som kunne øge risikoen for hjerte-kar-sygdomme (myokardieinfarkt): dette er åreforkalkning ("dårligt" kolesterol).
Denne hypotese er en forenkling af den komplekse virkelighed af lipoproteiner . Disse forskellige transportører er hverken "gode" eller "dårlige" og udveksler kolesterol med hinanden, hvilket betyder, at der ikke er nogen reel grænse mellem disse partikler i virkeligheden. Kun det menneskelige sind forsøger at klassificere, hvad der danner et kontinuum af bærere af forskellige størrelser i faste sæt. Der er også ifølge klassificeringen forskellige lavdensitetslipoproteiner (LDL1, 2 og 3), og de farligste er ifølge den nuværende model den mindste og mest tætte (LDL3). Disse ville være de mest atherogene.
Klassificeringen tager også højde for apolipoproteiner : Apo A i forhold til HDL, Apo B i forhold til LDL. Apo E . Lipoprotein (a) analyseres også for at vurdere vaskulær risiko. Dens aterogene rolle stammer fra dens evne til at binde stærkt til arterievæggen. Den øgede risiko for åreforkalkning er proportional med den cirkulerende koncentration af lipoprotein (a).
Disse kolesterolniveauer i kosten skal suppleres og bringes i perspektiv af:
Tabellen viser, at alt kød, også magert kød (organkød, kylling osv. ) Er kilder til kolesterol, især organkød.
Kolesterolet, der er til stede i VLDL og LDL, kommer faktisk fra vævene (hvor det er i overskud), der syntetiserede det og på ingen måde fra chylomicrons (struktur til transport af lipider fra tarmen). Begrænsning af indtagelse af kolesterol i kosten eller dets absorption i tarmen (f.eks. Ved intensiv absorption af phytosteroler ) for en person, der ikke lider af familiær hyperkolesterolæmi , har derfor ringe virkning.
Blodkolesterolet analyseres på traditionel måde hos en fastende patient, men hans samlede niveau såvel som dets HDL-fraktion ændres ikke signifikant af den hurtige. I forebyggende medicin anbefaler den franske kardiologiske føderation at overvåge dit kolesterolniveau fra en alder af atten og hvert femte år.
Fra begyndelsen af det XX th århundrede , til arbejdet i Anitschkow Chalatow og havde hjulpet fremhæve betydningen af kolesterol i åreforkalkning eksperimentelle kaniner, fodring af animalsk fedt. I dag antyder adskillige undersøgelser, at åreforkalkning er en inflammatorisk sygdom, og at en markør for denne sygdom sandsynligvis er det kolesterol, der er forbundet med LDL efter oxidation. På samme tid har flere undersøgelser vist en sammenhæng mellem hyperkolesterolæmi og tilstedeværelsen af en inflammatorisk reaktion i det vaskulære væv .
Kolesterolniveauet er inkluderet i flere metoder til beregning af denne risiko (”risikoskala”), men ikke i det hele taget.
Det tredje argument ved fremstilling af en kardiovaskulær risikofaktor er eksistensen af kliniske forsøg med primær og sekundær forebyggelse hos hyperkolesterolæmiske forsøgspersoner, der viste, at det var muligt at reducere hyppigheden af iskæmisk hjertesygdom ved at sænke kolesterolet forbundet med LDL ved hjælp af statiner . Andre undersøgelser, der reducerede kolesterolniveauer, viste imidlertid ikke en reduktion i den samlede dødelighed (Helsinki-undersøgelse med gemfibrozil, uafhængigt ALLHAT-studie, LRC-CPPT-studie, AFCAPS / TexCAPS-undersøgelse) eller øget dødelighed. Samlet (WHO-WHO-undersøgelse med clofibrate, BELYSNING undersøgelse med torcetrapib). Derudover er statiner effektive uanset det indledende kolesterolniveau, og kolesterolniveauet er ikke inden for adgangskriterierne for de fleste undersøgelser. Da statiner naturligvis påvirker andre faktorer, opstår spørgsmålet, om fordelen udelukkende skyldes sænkning af kolesterol.
Set ud fra et diætetisk synspunkt er de elementer, der på forhånd er vigtige ud fra dette synspunkt, som kosten kan spille på, lipider og kulhydrater.
Undersøgelsen af dette molekyle er blevet tildelt tre Nobelpriser :