Kolesterol
| Kolesterol | |
 | |
| Systematiskt namn | (10R,13R)-10,13-dimetyl-17- (6-metylheptan-2-yl)- 2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17- dodecahydro-1H- cyclopenta[a]fenantren-3-ol |
|---|---|
| Kemisk formel | C27H46O |
| Molmassa | 386.654 g/mol |
| CAS-nummer | 57-88-5 |
| Faror | |
| LD50 | ? |
| SI-enheter & STP används om ej annat angivits | |
Kolesterol är en lipid, ett fettaktigt ämne som är en viktig byggsten i de cellmembran som utgör varje cells yttre skal, och som även finns i organeller inuti varje cell. Rent kemiskt är kolesterol även en steroid och en alkohol. Namnet kommer från grekiskans chole som betyder galla och stereos, fast; när man först identifierade ämnet var det i fast form i gallstenar. Det kemiska suffixet -ol står för att ämnet är en alkohol.
Kolesterol transporteras via blodet hos alla djur. Kolesterol intas till viss del via maten, men den största mängden kolesterol syntetiseras i kroppen. Organ som innehåller stor mängd tätpackade membraner innehåller stora mängder kolesterol; hit hör levern och hjärnan. Även ryggmärgen innehåller en stor mängd kolesterol, liksom de stora blodkärlens väggar där dessa utvecklat aterosklerotiska plack. Kolesterol har stor betydelse för ett flertal viktiga biokemiska processer i kroppen, men förknippas mest med hjärt- och kärlsjukdomar, en sjukdomsbild som är höggradigt förknippad med höga halter av lipoproteiner i blodet och med mekanismerna för transport av kolesterol. Ett normalt kolesterolvärde[källa behövs] ska vara under 5,0 mmol/L och under 4,5 mmol/L om man har hjärt-kärlsjukdom eller diabetes.
Bakgrund
Kolesterol identifierades första gången 1769 i galla och gallstenar av fransmannen Poulletier de la Salle.[1] Det var dock inte förrän 1815 som landsmannen Michel Eugène Chevreul gav ämnet namnet "cholesterine" och först på 1830-talet upptäcktes att kolesterol även finns i blodet.[1]
Kemisk struktur
Kolesterol består av fyra sammanbundna kolväteringar (A-D) samt en förgrenad kolvätekedja bunden till kol 17 på D-ringen.[2] En hydroxylgrupp finns bunden till kol 3 på A-ringen och ring B har en dubbelbindning mellan kol 5 och 6.[2]
Fysiologi
Funktion
Kolesterol är en essentiell komponent i alla biologiska membran, vilket inkluderar de cellmembran som avgränsar cellen mot omvärlden samt diverse membran inne i cellen. Membranets konsistens, dess viskositet, regleras genom mängden kolesterol, och kolesterolet som sådant gör membranet stabilt över ett större temperaturintervall. De fosfolipider som ingår i membranet vänder sina hydrofila fosfatgrupper utåt, och kolesterolets hydroxylgrupper interagerar med dessa. Själva steroiden och kolvätekedjorna ligger inbäddade inuti cellmembranet.
Kolesterol är det viktigaste utgångsmaterialet vid syntes av D-vitamin, av steroidhormoner såsom kortisol och aldosteron från binjurarna och av könshormoner såsom progesteron, östrogen och testosteron.
Egenskaper och transport
Kolesterol är ett mycket hydrofobiskt ämne och har därmed en extremt låg löslighet i vatten, därför kan det inte färdas fritt i blodet. Istället transporteras det i blodbanan av lipoproteiner - proteinbaserade "resväskor" för fett med ett vattenlösligt yttre som bär kolesterol och andra fetter inuti. Lipoproteiner identifieras utefter vilka proteiner de bär på sin yta, och olika liproteiner transporterar kolesterol från olika destinationer till olika mål.
De största lipoproteinerna är de som transporterar fett från tarmarnas slemhinnor till levern, och kallas chylomikroner. Chylomikronerna transporterar framför allt triglycerider och kolesterol, både när kolesterol utvinns ur maten och när det utsöndras i gallan. Från levern släpps sedan LDL-partiklar, som bär triglycerider och kolesterol till kroppens celler. HDL däremot bär kolesterol från kroppens vävnader till levern, där det kan utsöndras. Både LDL och HDL kan delas in i underformer och storlekar.
Källor till kolesterol
Kolesterolet i kroppen härstammar både från nysyntes och från intagen föda.[3] Den största mängden kolesterol i människokroppen syntetiseras, vilket utförs i många celler och vävnader, även om huvuddelen produceras av levern, tarmarna, binjurebarken samt könsorganen.[3] Syntetiseringen sker från acetyl-coenzym A och NADPH (nikotinamid-adenin-dinukleotidfosfat) i en endergon reaktionskedja.[3]
Ungefär 20 - 25% av den dagliga produktionen, vanligen ungefär 1 gram per dag, sker i levern.[källa behövs] En människa som väger 70 kilo har normalt ungefär 25 gram kolesterol i kroppen, och får varje dag i sig 200 - 250 milligram genom födan.[källa behövs] Ungefär 1,2 - 1,3 milligram kommer ut i tarmen, varav ungefär hälften reabsorberas till blodet.[källa behövs] Man klarar sig bra även om man inte får någon kolesterol genom födan, då kroppens celler själva kan producera allt kolesterol de behöver[källa behövs].
1964 belönades Konrad Bloch och Feodor Lynen med Nobelpriset i fysiologi eller medicin för sina upptäckter om mekanismerna för och regleringen av kolesterol- och fettsyremetabolism.[4]
Reglering av kolesterolmetabolism
Biosyntes av kolesterol regleras av hur mycket kolesterol som finns i kroppen, genom mekanismer som endast delvis är kartlagda. Ett ökat intag av kolesterol genom maten leder till mindre nyproduktion av kolesterol, och tvärtom vid minskat intag. Den viktigaste mekanismen för att känna av detta är proteinerna SREBP (Sterol regulatory element binding protein) 1 och 2. I närvaron av kolesterol är SREBP bundet till två andra proteiner: SCAP (SREBP-cleavage activating protein) och Insig-1.
Vid lägre kolesterolhalter inuti cellen lossnar Insig-1 från SREBP-SCAP-komplexet, vilket möjliggör för komplexet att förflytta sig till golgiapparaten. Väl där klyvs SREBN av två enzymer som aktiveras av SCAP vid låga kolesterolhalter, S1P och S2P (site 1 protease och site 2 protease). Det klyvda SREBP kan sedan förflytta sig till cellkärnan och där agera som transkriptionsfaktor, genom att binda till SRE (sterol regulatory elements), regulatoriska DNA-sekvenser som kan påverka transkriptionen av gener. Bland de gener som regleras på detta sätt finns LDL-receptorn och HMG-CoA-reduktas. LDL-receptorn tar upp LDL från blodbanan, medan större mängd HMG-CoA-reduktas leder till ökad produktion av kolesterol.
När det finns överflöd av kolesterol i blodet, kan detta ansamlas i de stora blodkärlens, artärernas, väggar. Detta har påståtts vara den bakomliggande orsaken till såväl många former av blodproppar som kärlkramp, stroke och hjärtattacker.
Kolesterolhalterna i blodet ökar med stigande ålder till ungefär 60 års ålder.
Kolesterolets mekanism klarlades till stor del av Michael S. Brown och Joseph L. Goldstein på 1970-talet. De fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin för sitt arbete kring detta 1985.
Utsöndring
Kolesterol utsöndras från levern till gallan. En del galla lämnar kroppen med avföringen, men en del återupptas via tarmarna. Om kolesterol samlas i höga koncentrationer, såsom i gallblåsan, kan det kristalliseras. Kristalliserat kolesterol är en av de huvudsakliga beståndsdelarna i den vanligaste typen av gallsten.
Lipoproteiner
I dagligt tal omnämns ibland "gott och ont kolesterol", HDL-kolesterol och LDL-kolesterol. Detta syftar dock inte på själva kolesterolmolekylen, utan på lipoproteinerna LDL (low density lipoprotein) och HDL (high density lipoprotein), som transporterar både kolesterol och annat fett i blodet. I korthet fraktar LDL fett från levern ut i kroppen, medan HDL för fett tillbaka till levern.
LDL har ansetts vara en viktig bidragande faktor vid arteroskleros.
LDL har affinitet för kärlväggar och kommer exempelvis vid naturlig skada, tex pga högt blodtryck, att ta sig igenom kärlväggen och fästa vid peptidoglykaner inne i kärlet, vilket i sin tur leder till oxidation av LDL molekylen p.g.a. versikaner, vilket i sin tur resulterar i rekrytering av Makrofager från immunförsvaret. Dessa fagocyterar LDL-ox och dör själva i processen (och blir hålfyllda skumceller som bidrar till förstoppningen av blodkärlet), samtidigt som de då rekryterar fler makrofager (med hjälp av cytokiner), som i sin tur dör. Makrofagerna utsöndrar även tillväxtfaktorn PDGF som gör så att glatta muskelceller (som förstärker kärlväggar) ansamlas för att bygga upp den presumptiva skadan (vilket också bidrar till kärlförträngning). När LDL binder till peptidoglykanet så konkurrerar det med andra molekyler om ledig plats på denna, och därmed måste mer peptidoglykan bildas (görs p.g.a. utsöndring av tillväxtfaktor TGF-B).
Mellan VLDL, LDL, IDL och HDL sker ett naturligt utbyte av kolesterol mot fett genom enzymet CETP, där exempelvis VLDL (eller IDL) får en andel kolesterol av HDL (eller LDL) och HDL får tillbaka en andel triglycerid. Molekyler med högre andel TG blir substrat för det hepatiska lipaset. Om stor andel VLDL finns i blodet så kommer stor del TG föras över till HDL (eller LDL) vilket leder till att det blir substrat för hepatiskt lipas, vilket bryter ner TG:et, och gör denna till en "small dense HDL (el LDL)", vilken i sin tur är extra farlig för uppkomst av arteroskleros på grund av sin lilla storlek och höga koncentration av kolesterol. Därav finns det inget samband mellan total mängd kolesterol och arteroskleros. Det handlar istället om vilken sorts lipoproteiner som dominerar i blodet.
Kolesterol vid hjärt- och kärlsjukdomar
Kolesterol kan transporteras från levern till celler som behöver det; genom blodbanan. För att kolesterolet ska kunna transporteras behöver det "förpackas". VLDL ("very low density lipoprotein") LDL (low density lipoprotein) HDL (High density lipoprotein)
- VLDL kallas kolesterolförpackningen som skickas ut från levern ut i kroppen. I takt med att kolesterol tas upp från VLDL-förpackningen av olika celler på väg runt blodbanan krymper den. Till slut är den så liten att den inte heter VLDL längre. Nu kommer den att heta LDL.
- LDL är det "onda kolesterolet". LDL är mindre än VLDL och har lättare att oxidera (härskna). När en LDL partikel har härsknat är det lättare för den att fastna i en skadad kärlvägg. Alltså kan den medverka till hjärt- och kärlsjukdomar.
- HDL är det "goda kolesterolet". Denna förpackning av lipoprotein samlar upp överskott av kolesterol och transporterar det tillbaka till levern. Höga nivåer av HDL sänker statistiskt risken för hjärt- och kärlsjukdomar.
Kolesterolhalten och födans påverkan
Höga kolesterolhalter kan i många fall förebyggas genom en sund kost och lagom motion. Vissa livsmedel har en tendens att öka kolesterolhalter i blodet medan andra till och med kan sänka LDL-halter. Till exempel är det välkänt att betaglukaner från havre och växtsteroler bidrar till att sänka kolesterolhalter.
Transfetter sänker HDL och höjer LDL. Den stora ökningen av hjärt- och kärlsjukdomar under den andra halvan av 1900-talet sammanfaller med det ökade intaget av margarin med dess innehåll av industriellt bildat transfett. Detta industriellt bildade transfett försvann från tillverkningen i mitten av 1990-talet med hjälp av förbättrade tillverkningsmetoder, vilket gör att margarinet inte längre tillför industriellt bildat transfett.[5]
Fleromättade fetter (till exempel från matoljor och margariner) sänker blodkolesterolet[källa behövs].
Mekanismen bakom detta är, att Omega6-fettsyror från margarinet eller matoljan går in i cellmembranen och ersätter stabila, mättade fetter. Detta förändrar stabiliteten och funktionaliteten hos cellmembranet. För att råda bot på detta, går därför kolesterol från blodet in i cellmembranen, för att stabilisera dessa.
Kritik
Det internationella nätverket The International Network of Cholesterol Skeptics (THINCS) menar att hypotesen om det farliga kolesterolet är ett villospår.[6] En av de mest tongivande svenska kritikerna av detsamma är läkaren och före detta forskaren Uffe Ravnskov.[7]
Se även
- Oxytocinreceptorer
- Zinkförgiftning
Källor
 | Den här artikeln behöver fler källhänvisningar för att kunna verifieras. (2009-10) Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (fotnoter). Uppgifter utan källhänvisning kan ifrågasättas och tas bort. Diskutera på diskussionssidan. |
- ^ [a b] Olsen, Robert E. (1998). Discovery of the Lipoproteins, Their Role in Fat Transport and Their Significance as Risk Factors. The Journal of Nutrition 128 (2): sid. 439-443. PMID 9478044. http://nutrition.highwire.org/content/128/2/439S.short.
- ^ [a b] Ferrier, Denise R. (2011). Biochemistry (6). Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. Sid. 219. ISBN 978-1-4511-7562-2
- ^ [a b c] Ferrier, Denise R. (2011). Biochemistry (6). Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. Sid. 220. ISBN 978-1-4511-7562-2
- ^ The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1964. Nobelprize.org. Nobel Media AB. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1964/. Läst 26 november 2013.
- ^ Margarin, smör och matolja. Margarin, smör och matolja. Livsmedelsverket. http://www.slv.se/sv/grupp1/Mat-och-naring/Matcirkeln-och-tallriksmoddellen/Margarin-smor-och-matolja/. Läst 25 januari 2013.
- ^ The International Network of Cholesterol Skeptics (THINCS)
- ^ Högt kolesterol är ofarligt för kvinnor och friska män Debatt artikel i Dn skriven av svenskaforskare.
Externa länkar
- Höga blodfetter. Sjukvårdsrådgivningen. http://www.1177.se/artikel.asp?CategoryID=19828.
- Vad är kolesterol?. Hjärt-Lungfonden En sida med information om kolesterol och hur det fungerar i kroppen. http://www.hjart-lungfonden.se/Sjukdomar/Halsa/Riskfaktorer/Hogt-kolesterol/.
- The Cholesterol Myths. Uffe Ravnskov. http://www.ravnskov.nu/cholesterol.htm.
- Alkoholer
- Steroider
- Fetma