Kolesterool

Kolesterool (vanakreeka keelest: (χολή) cholē 'sapp' + stereos 'kõva') on valdavalt eukarüootsete organismide paljusid bioloogilisi protsesse reguleeriv asendamatu lipiidne orgaaniline molekul ja asendamatute signaalmolekulide eelvorm. Kolesterooli vormid on peaaegu kõikide rakkude rakumembraanides esinevate steroolide komponendid. Kolesterool toitainetes ei kuulu paljudel organismidel asendamatute mikrotoitainete hulka kuna enamik organisme sünteesib eluks vajalikku kolesterooli endogeenselt ehk organismi siseselt. Kolesterooli homöostaasi imetajatel reguleerivad suuresti nii perifeerne närvisüsteem kui ka kesknärvisüsteem.

Nomenklatuur

Kolesterool

Kolesterool

Kolesterool ja selle derivaadid kuuluvad lipiidide rühma.

• IUPAC süstemaatiline nimetus 2,15-dimetüül-14-(1,5-dimetüülheksüül)tetratsüklo[8.7.0.0^2,7.0^11,15]heptakos-7-en-5-ool
• Keemiline nimetus: 10,13-dimetüül-17-(6-metüülheptaan-2-üül)-2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodekahüdro-1H-tsüklopenta[a]fenantreen-3-ool;

• Muud nimetused: (10R,13R)-10,13-dimetüül-17-(6-metüülheptan-2-üül)-2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodekahüdro-1H-tsüklopenta[a]fenantren-3-ool, kolesteriin, kolesterüülalkohol;
• CAS-number 57-88-5.^[1]

Üldandmed

Keemiline valem: C₂₇H₄₆O

Kolesterooli ja selle ühendite ülesanded loomorganismis

Inimene

Kolesterool on vajalik enamiku bioloogiliste organismide elutegevuses. See on

• rakumembraani koostiselement
• lähteaine
• sapphapete komplekteerimisel, säilitamisel ja pritsimisel, ilma milleta ei saa (saavad puudulikult, mitte õigeaegselt jne) organismis steroolid ja lipoproteiinid eluneda ning on abiks ka rasvaste toitude seedimisprotsessides;
• organismi steroidmolekulide – retseptorite, geenide jm tegurite komplekteerimisel, mis on vajalikud keha iga raku töös;
• D-vitamiini molekulide komplekteerimisel, mis on vajalikud luustiku, lümfisüsteemi ning rakumembraani retseptorite ja rakutuuma geeniretseptorite ning aju ja ka südame töös jne;
• teatud steroidhormoonide komplekteerimisel ja bioaktiivseks muutmisel, näiteks östrogeenid ja testosteroon jne.

Biosüntees

Kolesterooli komplekteerib inimorganism de novo atsetüülkoensüüm A-st, 70–90% ulatuses ise, ülejäänud komplekteeritakse toidu ning joogimaterjali (alkohol on tahke sterool) kaudu^[2].

Kolesterooli sünteesil muundatakse atsetüülkoensüüm A (CoA) tsütoplasmas 3-hüdroksü-3-metüülglutatrüül-CoA-ks (HMG-CoA), järgnevalt muundatakse HMG HMG-CoA reduktaasi (EC 1.1.1.88)^{[3] [4]} kaudu endoplasmaatilises retiikulumis mevalonaadiks.^[5]

Steroidide biosünteesil vajaminev kolesterool saadakse peamiselt madaltihedast lipoproteiinist (LDL).

Kolesterooli ja selle ühendite ringlus organismis

Ringlus peaajus ja seljaajus

Peaaju ja seljaaju kolesterooli ning kolesterooliühendite ringlus moodustab teadlaste arvates omamoodi kinnise ringi, millel puudub keha ülejäänud rakkude ning geenidega, mis osalevad kolesterooliühendite ringluses, otsene side. Kohati räägitakse nn hematoentsefaalsest barjäärist, kuid mitte tingimata kõigis peaaju piirkondades ja mitte kõigide lipiidide ja kolesterooli ühendite puhul (nt oksükolesterool jne).

Inimese peaaju kolesterooli sisaldus on väga suur (ligi 3–17%) ja selle ringlus on väga aeglane, hinnanguline bioloogiline poolväärtusaeg on mõõdetav aastates.^[5] Erinevad hüpoteesid pakuvad võimalusi kolesterooli ühendite metabolismi kirjeldamiseks. Vähem on selgitusi selle kohta kuidas kolesterooli ühendid neuronitele edastatakse.^[6]

Astrotsüüdid

Peaajus paiknevad ajurakud astrotsüüdid (enamus) võtavad vastu, komplekteerivad, eritavad ja varustavad ajurakke kolesterooliühenditega. Astrotsüüdid eritavad kolesterooli seotuna apolipoproteiini E-ga (apoE) (kõrgtihedusega lipoproteiinide (HDL)- laadsete osakeste vormis jne) kompleksina ATP kaudu.^[5][7]

Hepaatiline ringlus

Maks koos sapipõiega on kolesterooli ning selle ühendite depoo, siin komplekteeritakse, muundatakse, tarbitakse ja transporditakse iga päev kolesterooli. Imendumine toimub mitsellides ja sõltub sapphapetest, millega koostöös ringlevad kolesterooliühendid rohkem kui 30 korda maksa, sapipõie, soolestiku, kooloni ja taas maksa kaudu. Ringlus on suurelt osalt ka ensümaatiline ja eluneb tsütokroom P450 geenide kaudu.

Lümfaatiline

Vere kaudu

Veres liigub kolesterool ringi rasvast ja valgust koosnevate külomikronite ehk lipoproteiinikerakeste ja teiste lipoproteiinide, nagu VLDL-, LDL- (kolesterooli osakaal suur), HDL- (kolesterooli osakaal väike) ja IDL-kolesterooli vahendusel.

D₃-vitamiini metabolismil

7-dehüdrokolesterool on kolesterooli sünteesil tekkiv vaheühend, mis on D₃-vitamiini eelvorm D₃. Eelvitamiin D₃ fotolüüsub spontaanselt kolekaltsiferooliks.

Teadusuuringud

Uuringud on näidanud, et kõrgenenud seerumi kolesterooli tase korreleerub vastuvõtlikkusega tuberkuloosile.^[8]

Kliiniline meditsiin

Kolesterool ja haiguslikud seisundid

Kolesterooli ja selle ühendite transpordi ning komplekteerimis- ja saamishäiretega, ka sellega seotud perekondlike haiguslike seisunditega, seostatakse inimestel üldiselt paljusid haiguslikke seisundeid, näiteks:

• Alzheimeri tõbi (peaaju kolesterooli ringlusega seotult)^[9]
• Huntingtoni tõbi
• Niemanni-Picki tõbi, tüüp C (ICD-10: E75.1)^[9][10]
• Smithi-Lemli-Opitzi sündroom (ICD-10: Q87.1)^[11]
• sapikivid (kolesterooli sisaldavad)
• südamehaigused
• ateroskleroos ehk veresoonte lubjastumine
• perekondlik hüperkolesteroleemia^[12]

Kolesterooli ja selle ühendite ning mõnede ravimpreparaatide kõrvaltoimed

Imendumist pärsivad:

• mitmed kaasasündinud ja omandatud rasvade ning immuunpuudulikkusega seotud haiguslikud seisundid
• suukaudsete rasestumisvastaste preparaatide kestev tarbimine
• antikonvulsantide kestev tarbimine
• barbituraatide kestev tarbimine
• immunosupressantide kestev tarbimine
• teatud vereplasma lipoproteiinide näitajate alandamiseks sisse võetavate ravimpreparaatide (klass HMG-CoA reduktaasi inhibiitorid: statiinid jpt) kestev tarbimine

• teatud antatsiidide kestev tarbimine^[13]
• kortikosteroidide kestev tarbimine
• alkoholi sisaldavate ainete kestev tarbimine jne

Organismide kolesteroolitarve

Putukad

Paljude putukate jaoks on kolesterool asendamatu mikrotoitaine, kuna nende organism pole võimeline steroolide biosünteesiks.^[14]

Teadusuuringutes

• Kolesteroolirikka toidusedeliga laborirottide toiduratsiooni lisati kolme nädala vältel porgandeid ning nende maksa kolesterooli ja triglütseriidide tase langes.^[15][16]
• Fermenteeritud mustika-lutsernijoogi (mahelutserni ja mahemustika vesiekstraktid, probiootiline piimhappebakter, mahemesi) igapäevane 30 ml tarbimine kolme nädala jooksul vähendas kolesteroolisisaldust.^[17]

Vaata ka

• atsetüülkoensüüm A
• insuliin
• kolesterooli homöostaas
• lipoproteiin a
• neuron
• peaaju steroolisisalduse määramine
• pregnenoloon
• statiinid
• tsütokroom P450