HOLESTEROL

Holesterol ima empirično formulo C27H45OH, njegova molekulska masa je 387 g/mol. Je najbolj poznana steroid, njegova molekula je amfifilna, s polarno glavo (skupina –OH) in z obširnim hidrofobnim področjem (kondenzirani obroči, ogljikovodikov rep). Hidroksilna skupina je kemijsko najbolj reaktiven del.


Za holesterol je značilno, da je dobro topen v organskih topilih (etanol, kloroform) in slabo topen v vodi. Zaradi slabe topnosti v vodi prenos holesterola po organizmu ni enostaven. Najdemo ga v žolču, možganih, celičnih membranah in tudi v živčevju (glavna sestavina mielina).
Holesterol se prenaša po organizmu s pomočjo lipoproteinov. Lipoproteine poleg holesterola sestavljajo še trigliceridi, beljakovine (apoproteini) in fosfolipidi.
Raven holesterola v krvi odražata predvsem dve vrsti lipoproteinov:
• LDL (low density lipoproteins) - lipoproteini majhne gostote, ki vsebujejo beljakovine in veliko holesterola. Z njimi se prenaša dve tretjini holesterola.
• HDL (high density lipoproteins) - lipoproteini velike gostote, pri katerih prevladuje beljakovinski del.







Priporočljivo je, da imamo škodljivega holesterola LDL v krvi čim manj, holesterola HDL pa čim več, saj se tako zmanjša tveganje za nastanek bolezni srca in ožilja.
Holesterol LDL: Imenujemo ga tudi slabi, škodljivi holesterol, saj se lahko začne kopičiti v žilni steni in jo s tem oži. Ta škodljivi proces lahko vodi do angine pektoris, srčnega infarkta, možganske kapi ali motenj v prekrvitvi okončin (pa tudi drugih organov).
Holesterol HDL: Imenujemo ga tudi dobri, koristni, zaščitni holesterol. Po krvi se prenaša z lipoproteini, ki omogočajo, da se holesterol iz različnih tkiv in tudi iz žilne stene odstranjuje in prenaša nazaj v jetra, od koder se z žolčem izloča iz organizma.

Težave nastanejo, ko je raven holesterola v krvi previsoka - kar imenujejo hiperholesterolemija - in se začne kopičiti v žilni steni. Ta proces imenujemo ateroskleroza.

POMEN HOLESTEROLA

Holesterol je za življenje nujno potreben in ima v samem organizmu več nalog, in sicer je izhodna spojina večjega števila pomembnih biomolekul (steroidnih hormonov, vitamina D, žolčnih kislin) in je pomembna komponenta membran živalskih celic, kjer uravnava fluidnost. Njegova funkcija je tudi združevanje lipidnih raftov. Pomemben je tudi za normalno celično rast in razvoj, vendar morata biti njegov prenos z lipoproteini in vnos v celice zelo uravnavana, saj preveč holesterola v krvi vodi do njegovega kopičenja in pride do zdravstvenih težav.

LIPIDNI RAFTI

Lipidni rafti so majhna, specializirana področja membran. Sestavljeni so iz holesterola in sfingolipidov (sfingomielina, glikosfingolipida) in proteinov v eksoplazmatskem delu dvosloja.

Sfingolipidi v raftih imajo dolge in nasičene maščobne kisline. Membrana je na mestu rafta zaradi lateralne segregacije debelejša, tu se akumulirajo določeni proteini. V sfingolipidih prevladujejo nasičene ogljikovodikove verige, ki omogočajo tesno vezavo holesterola. V lipidnih raftih so sfingolipidi in holesterol skoncentrirani. Nahajajo se na eksoplazmatskem delu lipidnega dvosloja, kjer so povezani s spodaj ležečo citoplazmatsko plastjo. Zunanji in notranji sloj pa povezujejo dolge maščobne kisline sfingolipidov in transmembranski proteini. Lipidni rafti imajo določene funkcije: transport proteinov, prenos signala, polarizabilnost… Lipidni rafti združujejo različne vrste proteinov, to so glikozilfosfatidillinositol-GPI zasidrani proteini, acilirani periferni membranski proteini, holesterol-vezni proteini in transmembranski proteini.
Ker so rafti dinamične združbe lipidov in proteinov, se v celičnih membranah nahajajo v treh fazah: gel stanje, tekoče urejeno in tekoče neurejeno stanje. Molekule holesterola se raje nahajajo v tekoče urejenem stanju kot pa v neurejenem, kar je bistveno za ohranitev lipidnega dvosloja.
Posledica odstranitve holesterola iz lipidnih raftov je disociacija raftnih lipidov in proteinov. Rafte najdemo v plazmalemi in v biosintetskih in endocitotskih poteh. V endoplazmatskem sloju lahko delež raftov določimo z razmerjem med neraftnimi in raftnimi lipidi (med fosfatidilholinom in sfingolipidi).











Velikost lipidnih raftov
Velikost raftov je odvisna od koncentracije holesterola in sfingolipidov v membrani. Velikost se določi z mikroskopsko metodo in merijo približno 50 nm, vsebujejo 10 do 30 proteinov in sodelujejo z okoli 3500-timi sfingomielinskimi molekulami. Difuzija raftnih proteinov se uravnava z njihovo velikostjo.

Kaveole
Kaveole so nekakšne površinske invaginacije in nastanejo iz lipidnih raftov s polimerizacijo kaveolina (integralni membranski protein, ki veže holesterol in tvori koničaste strukture, zasidrane globoko v membrano), s katerim so obdane. Struktura kaveol je odvisna od holesterola in po odstranitvi holesterola izginejo tudi kaveole. Kaveole imajo funkcijo transdukcije signalov in vlogo v endocitozi. Raft in kaveola sta dve različni s holesterolom obogateni frakciji/oddelka celične membrane.

BOLEZNI, POVEZANE S HOLESTEROLOM

HOLESTROL, ESENCIALNE MAŠČOBNE KISLINE IN SAMOMOR

Prve klinične raziskave so pokazale, da nižje vrednosti holesterola povzročajo simptome depresije in s tem povečajo tveganje za samomorilnost. Številne raziskave so pokazale povezavo med nizko vsebnostjo holesterola v serumu in tveganjem za samomorilnostjo. Med najbolj vplivne faktorje spadajo: izguba teže zaradi depresije, starost, uporaba alkohola, prehranske navade, fizična aktivnost in učinki zdravil.
Osebnostne značilnosti, kot so impulzivnost, agresivnost, jeza, sovražnost, razdražljivost in čustvena nestabilnost, imajo pomembno vlogo pri izražanju samomorilnega obnašanja. Impulzivnost in agresivnost sta povezana z nevrobiološkimi parametri (opravljene so bile raziskave o vplivu znižanja holesterola v živčni ovojnici, kar naj bi povzročalo večjo nevarnost samomora).
Nizke koncentracije holesterola so bile prisotne pri nasilnih prestopnikih in pri moških bolnikih z nesocialno motnjo osebnosti. Vendar pa ni bila najdena povezava med bolniki z motnjami osebnosti in koncentracijo holesterola v serumu ali samomorilnimi poskusi.
Hipotetično naj bi tudi veljalo, da pomanjkanje dolgo verižnih polinenasičenih maščobnih kislin (PUFA-polyunsaturated fatty acids), posebno omega-3 maščobnih kislin (n-3 PUFA), povečuje depresijo.
V prvotnih raziskavah je sodelovalo 10898 moških in 11534 žensk. 6393 moškim so vsako leto izmerili koncentracijo holesterola v obdobju štirih let. Nizka mejna koncentracija holesterola v serumu je kazala na povečano nevarnost poznejše smrti glede samomora. Te raziskave pa so tudi pokazale, da nezgode in druge nasilne smrti niso povezane s koncentracijo holesterola v krvi.
Poznejše objavljene študije, ki so bile narejene z 29133 moškimi, kažejo, da od 211010 ljudi 111 moških letno naredi samomor. Tako nizek holesterol kot visoka HDL koncentracija kažeta na povečano tveganje samomorilnosti. Ocenjeno tveganje samomorilnosti je bilo kontrolirano s porabo alkohola.
Če izločimo iz nebolezenskih smrti še druge kategorije (samomor, travme, nesreče in nasilje), statistično gledano ni prekoračene umrljivosti. Tudi še ni povsem raziskano, če na povečanje števila nebolezenskih smrti vplivajo dejavniki, kot so alkohol, kajenje, nespoznavne zakrite bolezni, prehrambene navade ali izguba teže. Veliko uživanje alkohola je pomemben dejavnik samomorov, nesreč in drugih nasilnih smrti.

ATEROSKLEROZA

Ateroskleroza, t.j. mašenje žil, je posledica hiperholesterolemije. Nastane zaradi tvorbe maščobnih oblog, ki v osnovi vsebujejo holesterol, ki se nalaga na notranje stene arterij. Žilna stena se zadebeli in otrdi, zato se prenaša manj krvi in srce bije hitreje, da bi nadomestilo primanjkljaj. Pri pospešenem bitju srce potrebuje več kisika, če pa ni kisika, nekateri deli srčne stene odmrejo in jih nadomesti vezivno tkivo.Hrana z veliko nasičenimi maščobami pospešuje nastajanje maščobnih oblog. Obloge se pospešeno tvorijo tudi zaradi kajenja in zvišanega krvnega tlaka. Ateroskleroza v najhujšem primeru pripelje do srčnega infarkta. Za razvoj ateroskleroze je najnevarnejši LDL holesterol. Aterosklerozo preprečujejo tudi antioksidanti, npr. koencim Q 10 in vitamin E.

POVZETEK

Holesterol je zelo znan steroid , ki ima amfifilno molekulo. Topen je v organskih topilih, netopen pa v vodi. Je brez vonja in okusa. Po organizmu se prenaša z lipoproteini, ki jih poleg holesterola sestavljajo tudi trigliceridi, beljakovine in fosfolipidi. Poznamo dve vrsti lipoproteinov, ki odražata raven holesterola v krvi: LDL (lipoproteini majhne gostote) in HDL (lipoproteini velike gostote). Kadar je raven holesterola v krvi previsoka, nastanejo težave. Pride lahko do arteroskleroze (prevelikega tvorjenja maščobnih oblog na notranji strani arterij), ki lahko v najhujših primerih pripelje tudi do srčnega infarkta.
Holesterol sestavlja tudi lipidne rafte, ki imajo funkcijo transporta proteinov, prenosa signalov… Maščobne kisline sfingolipidov in transmembrnskih proteinov povezujejo zunanji in notranji sloj. Velikost raftov je odvisna od koncentracije holesterola in sfingolipidov v membrani in njihova velikost tudi uravnava difuzijo raftnih proteinov. V organizmu ima holesterol več pomembnih nalog: je izhodna spojina večjega števila pomembnih biomolekul (steroidnih hormonov, vitamina D, žolčnih kislin) in je pomembna komponenta membran živalskih celic, kjer uravnava fluidnost.
Kaveole so obogatene s holesterolom in s strukturnim proteinom (kaveolinom). Če odstranimo holesterol, izginejo seveda tudi kaveole. Kaveole izvršujejo transdukcijo signalov, vlogo pa igrajo tudi v endocitozi (endocitoza-sprejem snovi iz zunajceličnega prostora z ugrezanjem plazmaleme).
Opravili so različne raziskave, kako koncentracija holesterola vpliva na samomorilnost. Ugotovljeno je bilo, da so bile nizke koncentracije holesterola prisotne pri nasilnih prestopnikih in pri moških bolnikih z nesocialno motnjo osebnosti. Torej naj bi nizke koncentracije holesterola vplivale na večjo stopnjo samomorilnosti. Odkrili pa so tudi, da naj bi zmanjšanje vnosa omega-3 maščobnih kislin povečevalo depresijo in agresivnost. Vendar pa so vse te raziskave šele uvodne in nezaključene, saj še nimamo zadovoljivih dokazov, ki bi potrjevali te teorije.