Colesterol 22m6u

COLESTEROL

Colesterol

Nombre (IUPAC) sistemático (3β)-cholest-5-en-3-ol General Otros nombres

(10R,13R)-10,13-dimethyl-17-(6methylheptan-2-yl)2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17dodecahydro-1Hcyclopenta[a]phenanthren-3-ol

Fórmula estructural

Fórmula molecular

C27H46O

Identificadores Número CAS

57-88-51

Número RTECS

FZ8400000

ChEBI

16113

ChemSpider

5775

DrugBank

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PubChem

5997

UNII

97C5T2UQ7J Propiedades físicas

Apariencia

polvo cristalino blanco2

Densidad

1052 kg/m3; 1.052 g/cm3

Masa molar

386,65 g/mol

Punto de fusión

421,15 K (148 °C)

Punto de ebullición

633,15 K (360 °C)

Propiedades químicas Solubilidaden 0,095 mg/L (30 °C) agua Valores en el SI y en condiciones estándar (25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. El colesterol es un esterol (lípido) que se encuentra en los tejidos corporales y en el plasma sanguíneo de los vertebrados. Se presenta en altas

concentraciones en el hígado, médula espinal, páncreas y cerebro. Pese a tener consecuencias perjudiciales en altas concentraciones, es esencial para crear la membrana plasmática que regula la entrada y salida de sustancias que atraviesan la célula. El nombre de «colesterol» procede del griego χολή kolé ‘bilis’ y στερεος stereos ‘sólido’, por haberse identificado por primera vez en los cálculos de la vesícula biliar por Michel Eugène Chevreul quien le dio el nombre de «colesterina», término que solamente se conservó en el alemán (Cholesterin). Abundan en las grasas de origen animal. Índice 

1 Estructura química



2 Metabolismo del colesterol o

2.1 Biosíntesis del colesterol

o

2.2 Degradación del colesterol

o

2.3 Regulación del colesterol



3 Funciones del colesterol



4 Transporte del colesterol e hipercolesterolemia



5 Véase también



6 Referencias



7 Enlaces externos Estructura química La fórmula química del colesterol se representa de dos formas: C 27H46O / C27H22OH. Es un lípido esteroide, molécula de ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano), constituida por cuatro carboxilos condensados o fundidos, denominados A, B, C y D, que presentan varias sustituciones: 1. Dos radicales metilo en las posiciones C-10 y C-13. 2. Una cadena alifática ramificada de 8 carbonos en la posición C-17. 3. Un grupo hidroxilo en la posición C-3.

4. Una insaturación entre los carbonos C-5 y C-6. En la molécula de colesterol se puede distinguir una cabeza polar constituida por el grupo hidroxilo y una cola o porción apolarformada por el carbociclo de núcleos condensados y los sustituyentes alifáticos. Así, el colesterol es una molécula tan hidrófoba que la solubilidad de colesterol libre en agua es de 10−8 M y, al igual que los otros lípidos, es bastante soluble en disolventes apolares como el cloroformo (CHCl3).

Metabolismo del colesterol Biosíntesis del colesterol La biosíntesis del colesterol tiene lugar en el retículo endoplasmático liso de virtualmente todas las células de los animales vertebrados. Mediante estudios de marcaje isotópico, D. Rittenberg y K. Bloch demostraron que todos los átomos de carbono del colesterol proceden, en última instancia, del acetato, en forma de acetil coenzima A. Se requirieron aproximadamente otros 30 años de investigación para describir las líneas generales de la biosíntesis del colesterol, desconociéndose, sin embargo, muchos detalles enzimáticos y mecanísticos a la fecha. Los pasos principales de la síntesis de colesterol son: Descripción Reacción

Sustrato Product Enzima inicial o final

Condensaci ón de dos moléculas de acetil CoA

Acetoac Acetoac 2 Acetiletil CoA etilCoA tiolasa CoA-

Condensaci ón de una molécula de acetilCoAcon una de acetoacet il-CoA

acetoacet HMGil-CoA CoA yacetilsintasa CoA

Reducción d el HMGCoA por el NADPH

HMGCoA

3hidroxi3metilglut aril CoA(H MGCoA)

HMGMevalon CoA ato y Co reductas A a

Fosforilació n del meval onato

Mevalon Mevalon Mevalon ato ato 5ato quinasa fosfato

Fosforilació n del meval onato 5fosfato

5Mevalon Fosfome pirofosfo ato 5valonato mevalon fosfato quinasa ato

Fosforilació n del 5pirofosfome valonato

Pirofosf 5omevalo pirofosfo nato mevalon descarbo ato xilasa

3fosfome valonato 5pirofosfa to

Descarboxil ación del 3fosfomevalo nato 5pirofosfato

3fosfome valonato 5pirofosfa to

Δ3isopentil pirofosfa to

Isomerizaci ón del isope ntil pirofosfato

Isopentil 3,3Isopentil pirofosfa dimetilal pirofosfa to il to isomeras pirofosfa a to

Condensaci ón de 3,3dimetilalil pirofosfato( 5C) e isopentil pirofosfato ( 5C)

3,3dimetilal il Geranil Geranil pirofosfa transfera pirofosfa to eisope sa to(10C) ntil pirofosfa to

Pirofosf omevalo nato descarbo xilasa

Condensaci ón de gerani l pirofosfato ( 10C) eisopentil pirofosfato ( 5C)

Geranil pirofosfa Geranil Farnesil to eisope transfera pirofosfa ntil sa to(15C) pirofosfa to

Condensaci ón de dos moléculas de farnesil pirofosfato ( 15C)

2 Farnesi l Ecualen Escualen pirofosfa o sintasa o (30 C) to

Reducción del escualen o por el NADPH, que gana un oxígeno que proviene del oxígeno molecular ( O2)

Escualen Escualen Escualen o o 2,3o epoxidas epóxido a

Ciclación de l escualeno 2,3epoóxido

Escualen Lanoster Lanoster o 2,3ol ol epóxido ciclasa

19 reacciones consecutivas , no aclaradas totalmente que implican otros tantos enzimas, en que se transforma el lanosterol en colesterol, a través de diversos intermediari os, entre los que destacan elzimosterol y el 7deshidrocole sterol

Lanoster ol

Colester ol

Biosíntesis del colesterol. Resumidamente, estas reacciones pueden agruparse de la siguiente manera: 3 4

1. Tres moléculas de acetil-CoA se combinan entre sí formando mevalonato, el cual es fosforilado a 3-fosfomevalonato 5pirofosfato. 2. El 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato es descarboxilado y desfosforilado a 3-isopentil pirofosfato. 3. Ensamblaje sucesivo de seis moléculas de isopentil pirofosfato para originar escualeno, vía geranil pirofosfato y farnesil pirofosfato. 4. Ciclación del escualeno a lanosterol. 5. El lanosterol se convierte en colesterol después de numerosas reacciones sucesivas, enzimáticamente catalizadas, que implican la eliminación de tres grupos metilo (–CH3), el desplazamiento de un doble enlace y reducción del doble enlace de la cadena lateral. Degradación del colesterol[editar] El ser humano no puede metabolizar la estructura del colesterol hasta CO 2 y H2O. El núcleo intacto de esterol se elimina del cuerpo convirtiéndose en ácidos y sales biliares las cuales son secretadas en la bilis hacia el intestino para desecharse por heces fecales. Parte de colesterol intacto es secretado en la bilis hacia el intestino el cual es convertido por las bacterias enesteroides neutros como coprostanol y colestanol.[cita requerida] En ciertas bacterias sí se produce la degradación total del colesterol y sus derivados; sin embargo, la ruta metabólica es aún desconocida. Regulación del colesterol La producción en el humano del colesterol es regulada directamente por la concentración del colesterol presente en el retículo endoplásmico de las células, habiendo una relación indirecta con los niveles plasmáticos de colesterol presente en las lipoproteínas de baja densidad (LDL por su acrónimo inglés). Una alta ingesta de colesterol en los alimentosconduce a una disminución neta de la producción endógena y viceversa. El principal mecanismo regulador de la homeostasis de colesterol celular aparentemente reside en un complejo sistema molecular centrado en las proteínas SREBPs (Sterol Regulatory Element Binding Proteins 1 y 2: proteínas que se unen a elementos reguladores de esteroles). En presencia de una concentración crítica de colesterol en la membrana del retículo endoplásmico, las SREBPs establecen complejos con otras dos importantes proteínas reguladoras:SCAP (SREBP-cleavage activating protein: proteína activadora a través del clivaje de SREBP) e Insig (insulin induced gene) 1 y 2. Cuando disminuye la concentración del colesterol en el retículo endoplásmico, las Insigs se disocian del complejo SREBP-SCAP, permitiendo que el complejo migre al aparato de Golgi, donde SREBP es escindido secuencialmente por S1P y S2P (site 1 and 2 proteases: proteasas del sitio 1 y 2 respectivamente). El SREBP escindido migra al núcleo celular donde actúa

como factor de transcripción uniéndose al SRE (Sterol Regulatory Element: elemento regulador de esteroles) de una serie de genes relevantes en la homeostasis celular y corporal de esteroles, regulando su transcripción. Entre los genes regulados por el sistema Insig-SCAP-SREBP destacan los del receptor de lipoproteínas de baja densidad (LDLR) y la hidroxi-metil-glutaril CoA-reductasa (HMG-CoA-reductasa), la enzima limitante en la vía biosintética del colesterol. El siguiente diagrama muestra de forma gráfica los conceptos anteriores:

Tras dilucidar los mecanismos celulares de captación endocítica de colesterol lipoproteico, trabajo por el cual fueron galardonados con el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en el año 1985, Michael S. Brown y Joseph L. Goldstein han participado directamente en el descubrimiento y caracterización

de la vía de los SREBPs de regulación del colesterol corporal. Éstos avances han sido la base del mejor entendimiento de la fisiopatología de diversas enfermedades humanas, fundamentalmente la enfermedad vascular aterosclerótica, principal causa de muerte en el mundo occidental a través del infarto agudo al miocardio y los accidentes cerebrovasculares y el fundamento de la farmacología de las drogas hipocolesteromiantes más potentes: las estatinas. Debemos tener presente que el colesterol es esencial para la vida y reducir la síntesis de colesterol farmacológicamente o mediante dietas puede ocasionar fisiopatologías más graves que la que deseamos prevenir o curar.5 6 No hay ningún estudio tipo causa-efecto realizado por científicos sin relacion o sin haber sido financiados por la grandes farmacéuticas que demuestre que el colesterol es una causa relacionada con enfermedades cardiovasculares o aterosclerosis.; 7 8 Es importante tener en cuenta que la inhibición de HMG-CoA reductasa por cualquier tipo de estatina tiene efectos secundarios no deseados. HMG-CoA reductasa es una enzima que forma parte de la ruta metabólica del ácido mevalónico, la cual es común para la síntesis de la Q10 en humanos, una conezima imprescindible para la producción de energía en las mitocondrias.9 10 Así, todas las estatinas consiguen inhibir la síntesis de colesterol, que ya de por sí no es recomendable, además se inhibe la síntesis de coenzima Q10, provocando una disminución de la energía necesaria para vivir, cuyos síntomas se manifiestan fundamentalmente en los tejidos con mayores requerimientos energéticos como son el músculo esquelético, el cerebro o los riñones, de ahí las dolencias, miopatías (dolores musculares de las extremidades) manifestadas por un porcentaje elevado de pacientes consumidores de estatinas. Funciones del colesterol El colesterol es imprescindible para la vida animal por sus numerosas funciones: 1. Estructural: el colesterol es un componente muy importante de las membranas plasmáticas de las células animales (en vegetales esa función es análoga a la delFitoesterol). Aunque el colesterol se encuentra en pequeña cantidad en las membranas celulares, en la membrana citoplasmática lo hallamos en una proporción molar 1:1 con relación a los fosfolípidos, regulando sus propiedades físico-químicas, en particular la fluidez. Sin embargo, el colesterol se encuentra en muy baja proporción o está prácticamente ausente en las membranas subcelulares. 2. Precursor de la vitamina D: esencial en el metabolismo del calcio. 3. Precursor de las hormonas sexuales: progesterona, estrógenos y testosterona.

4. Precursor de las hormonas corticoesteroidales: cortisol y aldosterona. 5. Precursor de las sales biliares: esenciales en la absorción de algunos nutrientes lipídicos y vía principal para la excreción de colesterol corporal. 6. Precursor de las balsas de lípidos. Transporte del colesterol e hipercolesterolemia Artículo principal: Lipoproteínas La concentración actualmente aceptada como normal de colesterol en el plasma sanguíneo (colesterolemia) de individuos sanos es de 120 a 200 mg/dL. Sin embargo, debe tenerse presente que la concentración total de colesterol plasmático tiene un valor predictivo muy limitado respecto del riesgo cardiovascular global (ver más abajo). Cuando esta concentración aumenta se habla de hipercolesterolemia. Dado que el colesterol es insoluble en agua, el colesterol plasmático solo existe en la forma de complejos macromoleculares llamados lipoproteínas, principalmente LDL y VLDL, que tienen la capacidad de fijar y transportar grandes cantidades de colesterol. La mayor parte de dicho colesterol se encuentra en forma de ésteres de colesterol, en los que algúnácido graso, especialmente el ácido linoleico (un ácido graso de la serie omega-6), esterifica al grupo hidroxilo del colesterol. Aunque habitualmente se afirma que la existencia sostenida de niveles elevados de colesterol LDL (popularmente conocido como "colesterol malo") por encima de los valores recomendados, incrementa el riesgo de sufrir eventos cardiovasculares (principalmente infarto de miocardio agudo) hasta diez años después de su determinación, según indicaba elestudio de Framingham[cita requerida] iniciado en 1948, lo cierto es que ningún ensayo clínico rigurosamente controlado ha demostrado jamás de forma concluyente que la reducción del colesterol LDL pueda prevenir enfermedades cardiovasculares.11 12 13 Por tanto, el colesterol tiene un impacto dual y complejo sobre la fisiopatología de la arteriosclerosis, por lo que la estimación del riesgo cardiovascular basado solo en los niveles totales de colesterol plasmático es claramente insuficiente. Sin embargo, y considerando lo anterior, se ha definido clínicamente que los niveles de colesterol plasmático total (la suma del colesterol presente en todas las clases de lipoproteínas) recomendados por la Sociedad Norteamericana de Cardiología (AHA)[cita requerida] son: 

Colesterolemia por debajo de 200 mg/dL (miligramos por decilitros): es la concentración deseable para la población general, pues por lo general correlaciona con un bajo riesgo de enfermedad cardiovascular.



Colesterolemia entre 200 y 239 mg/dL: existe un riesgo intermedio en la población general, pero es elevado en personas con otros factores de riesgo como la diabetes mellitus.



Colesterolemia mayor de 240 mg/dL: puede determinar un alto riesgo cardiovascular y se recomienda iniciar un cambio en el estilo de vida, sobre todo en lo concerniente a ladieta y al ejercicio físico.

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

Edad y sexo.



Antecedentes familiares.



Tabaquismo.



Presencia de hipertensión arterial.



Nivel de colesterol HDL.

En personas con riesgo cardiovascular alto, es decir, aquellas con una probabilidad de más de un 20 % de sufrir un evento cardiovascular mayor o letal en un periodo de 10 años, tales como pacientes diabéticos o que previamente hayan tenido uno de estos eventos, la recomendación actual es mantener un nivel de colesterol LDL menor a 100 mg/dL[cita requerida]. Incluso en los pacientes que se catalogan de muy alto riesgo se recomienda un colesterol LDL igual o menor a 70 mg/dL[cita requerida]. En España la máxima concentración recomendada de colesterol en sangre es más elevada que la aceptada internacionalmente y basada en la evidencia científica, como lo indica laSociedad Española de Arteriosclerosis, quizá debido a que el riesgo cardiovascular global en España es más bajo: [cita requerida] 

Colesterol por debajo de 200 mg/dL: bajo riesgo.



Colesterol entre 200 y 300 mg/dL: riesgo intermedio.



Colesterol mayor de 300 mg/dL: alto riesgo.