کلسترول

کُلِستِرول (به انگلیسی: Cholesterol)، یکی از مولکول‌های زیستی و از دسته استروئید ها در لیپیدها، و نوعی الکل موسوم به استرول است. این مولکول ۲۷ کربنه، ساختار چندحلقه‌ای دارد. نقش عمده آن استحکام و انعطاف‌بخشی به غشا سلول‌ها است.

کلسترول
نام‌گذاری آیوپاک

(3β)-cholest-5-en-3-ol

دیگر نام‌ها

(10R13R)-1013-dimethyl-17-(6-methylheptan-2-yl)-234789111214151617-dodecahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-3-ol

شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس ۵۷-۸۸-۵ Y
پاب‌کم ۵۹۹۷
کم‌اسپایدر ۵۷۷۵ Y
UNII 97C5T2UQ7J Y
KEGG D00040 Y
ChEBI CHEBI:16113 Y
ChEMBL CHEMBL۱۱۲۵۷۰ Y
جی‌مول-تصاویر سه بعدی Image 1
خصوصیات
فرمول مولکولی C27H46O
جرم مولی 386.65 g/mol
شکل ظاهری white crystalline powder[1]
چگالی 1.052 g/cm3
دمای ذوب ۱۴۸–۱۵۰ °C[1]
دمای جوش ۳۶۰ °C (decomposes)
انحلال‌پذیری در آب 0.095 mg/L (30 °C)
انحلال‌پذیری soluble in استون، بنزن، کلروفرم، اتانول، اتر، هگزان، ایزوپروپیل میریستات، متانول
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
 Y (بررسی) (چیست: Y/N؟)
Infobox references

کلسترول نوعی چربی و از مواد مهم غشا است. کلسترول در خون هم وجود دارد. کلسترول خون از دو منبع اصلی تأمین می‌شود: رژیم غذایی و تولید در کبد.

نام کلسترول از ترکیب کلمات یونانی «Chole» (به معنای صفرا) و «Stereos» (به معنای جامد) و پسوند شیمیایی «ول» (به دلیل الکلی بودن ساختار آن)، خلق شده است. دلیل این نام‌گذاری این بود که محققان برای اولین بار کلسترول را به صورت جامد در سنگ‌های صفراوی در سال ۱۷۸۴ شناسایی کردند.

کلسترول رژیم غذایی به‌طور عمده در گوشت، جگر، مغز، تخم مرغ و غذاهای لبنی به بدن می‌رسد. غذاهایی گیاهی کلسترول ندارند. پس از صرف غذا کلسترول از طریق روده جذب و سپس همراه با تری گلیسیریدها درون پوششی پروتئینی بسته‌بندی می‌شود. این ترکیب چربی-پروتئین کیلومیکرون نام دارد. کبد هم می‌تواند کلسترول را از خون بردارد و هم آن را تولید و به درون خون بریزد.

پس از صرف غذا کبد کیلومیکرون را از خون برداشته و در مدت زمان میان‌وعده‌های غذایی کلسترول را تولید و درون گردش خون می‌ریزد.

تفاوت کلسترول خون و کلسترول غذایی

کلسترول را می‌توان به دو دستهٔ کلی تقسیم کرد:[2]

  1. کلسترول غذایی: منظور همان کلسترولی است که در غذایی که خورده می‌شود وجود دارد. این عنصر غذایی بسیار شبیه به شکر، چربی، پروتئین، ویتامین‌ها و املاح معدنی است. این نوع کلسترول تنها در محصولات حیوانی یافت می‌شود و همان چیزی است که در برچسب‌های مواد غذایی مشاهده می‌شود.
  2. کلسترول خون: این نوع کلسترول در کبد ساخته می‌شود و همان چیزی است که در آزمایشگاه اندازه گیری می شود.

کلسترول خون و کلسترول غذایی، با اینکه از نظر شیمیایی یکسان هستند، اما این بیانگر یکسان بودن آن‌ها در هر مورد نیست. به همین دلیل است که تأثیر خوردن کلسترول غذایی بر سلامت می‌تواند تا حد بسیار زیادی متفاوت از پیامدهای داشتنِ کلسترول خون بالا ( آنچه که در آزمایشگاه های تشخیص طبی اندازه گیری می شود) باشد.[2]

تفاوت کلسترول LDL و کلسترول HDL

مقدار زیاد کلسترول ال‌دی‌ال با بیماری‌های کرونری قلب در ارتباط است و به آن «کلسترول بد» گویند. لیپوپروتئین ال‌دی‌ال کلسترول را روی دیواره رگ‌ها نشانده و موجب شکل‌گیری ماده سخت و ضخیمی که همان پلاک کلسترول است می‌شود. با گذشت زمان پلاک کلسترول موجب ضخیم‌شدن دیواره رگ و نازک‌شدن مجرای عبور خون می‌شود. این فرایند تصلب شرائین (آتِرو اِسکلِروسیس) نامیده می‌شود.

چون لیپوپروتئین اچ‌دی‌ال با برداشتن کلسترول از دیواره شریان و بردن آن به کبد از تشکیل ممتحن جلوگیری می‌کند، «کلسترول خوب» نامیده می‌شود؛ بنابراین مقدار ال‌دی‌ال بالا و اچ‌دی‌ال پایین، از فاکتورهای خطر ایجاد تصلب شریان است در حالی که نسبت پایین ال‌دی‌ال به اچ‌دی‌ال برای بدن بسیار سودمند است.

هنگامی که ال‌دی‌ال بالا می‌رود کبد نه تنها کلسترول را تولید و به داخل خون می‌ریزد؛ بلکه می‌تواند آن را از گردش خون بردارد. حذف سریع کلسترول ال‌دی‌ال از خون و کاهش آن، با تعداد گیرنده‌های فعال روی سطح سلول‌های کبدی مرتبط است.

دو عامل ارث و رژیم غذایی تأثیر چشم‌گیری بر ال‌دی‌ال و اچ‌دی‌ال و کلسترول فرد دارند. برای نمونه هاپیرکلسترولمیای فامیلی اف‌اچ یک اختلال ارثی است که در ان شخص بیمار دچار کمبود و نداشتن گیرنده‌های ال‌دی‌ال روی سطح سلول‌های کبدی می‌شود. در نتیجه افراد مبتلا تمایل بیشتری به پیشرفت تصلب شرائین و بیماری‌های ایسکمیک قلبی در سنین بالاتر دارند.

رژیم‌های غذایی که دارای مقدار بالای چربی‌های اشباع و کلسترول هستند موجب افزایش مقدار ال‌دی‌ال خون می‌شوند. تری گلیسیریدها براساس ساختمان شیمیایی‌شان به دو گروه اشباع و غیراشباع طبقه‌بندی می‌شوند. چربی‌های اشباع از گوشت و محصولات لبنی تأمین می‌شوند و می‌توانند مقدار کلسترول خون را بالا ببرند. همچنین برخی از روغن‌های گیاهی که از نارگیل، نخل و کاکائو تهیه می‌شوند هم چربی اشباع بالایی دارند.

کلسترول

واژه کلسترول از یونان باستان chole- (زرداب) و Stereos (جامد) با یک پسوند OL – که از الکل گرفته می‌شود تشکیل شده و یک مولکول سازنده است. این یک استرول (یا استروئید اصلاح شده‌است) و ساختار غشاء مناسب نفوذپذیری و سیالیت را فراهم می‌کند.

کلسترول از مولکول‌های چربی محسوب می‌شود.

افزون بر این اهمیت در سلول‌ها، کلسترول هم چنین به عنوان یک ماده متشکله برای تولید زیستی هورمون‌های استروئیدی، اسیدهای صفراوی و ویتامین D کمک می‌کند. کلسترول استرول اصلی تولید شده توسط حیوانات است. در تمام سلول‌ها درمهره داران کلسترول تولید می‌شود البته جگر (کبد) نوعاً مقدار بیشتری تولید می‌کند. اغلب به‌طور کاملی درمیان پروکاریوتها (مانند باکتری) غائب است، اگر چه برخی استثناها وجود دارد مانند مایکوپلاسماها، که برای رشد کلسترول نیاز دارند.

فرانسوز پولیتیر اولین کلسترول را در شکل جامد در سنگ کیسه صفرا در سال۱۷۶۹ مشاهده کرد. اگرچه این ماده جامد در سال ۱۸۱۵ توسط میشائل جورول کلسترول نامیده شده‌است.

فیزیولوژی

چون کلسترول برای زندگی تمام حیوانات ضروری است، هر سلول آن را از مولکول‌های ساده‌تر می‌سازد. یک فرایند ۳۷ مرحله‌ای پیچیده که با آنزیم پروتئینی داخل سلولی HMG-COA ردوکتاز شروع می‌شود. اگرچه علاوه بر سطح کلی چربی و کلسترول در گردش خون، نوع لیپوپروتئین موجود نیز به‌طور قوی با پیشرفت تصلب شریان همراه است.

در چرخه موالونات داخل سلول آنزیم HMG-CoA ردوکتاز تبدیل HMG-CoA را به موالونات کاتالیز می‌کند. مسیر سوخت و ساز موالونات یک مسیر متابولیکی بسیار مهم در یوکاریوتها و بسیاری از باکتری‌ها است که نهایتاً به تولید بسیاری از ترکیبات مهم مانند کلسترول، ایزوپرونئیدها (ترپن‌ها مانند لیکوپن، کاروتن، اسکوالن، اوکالیپتول و پینن)می‌انجامد.

Mevalonate pathway

برای یک مرد حدود ۶۸ کیلوگرم، تولید کل کلسترول بدن حدوداً ۱ گرم در روز (mg1000) است و محتوی کل کلسترول بدن حدوداً ۳۵ گرم است، که اغلب درون غشاء تمام سلول‌های بدن قرار گرفته‌است. ورودی رژیم روزانه معمول کلسترول اضافی، درامریکا، ۳۰۰–۲۰۰ میلی‌گرم است. بیشترین کلسترول مصرف شده‌استری است و کلسترول استری به‌طور ضعیفی جذب می‌شود. بدن همچنین دریافت کلسترول اضافی را با کاهش تولید کلسترول جبران می‌کند. به این دلایل کلسترول ورودی در غذا، تأثیر خیلی کمی، اگر داشته باشد، روی کلسترول کل بدن یا غلظت کلسترول درخون می‌گذارد. کلسترول بازیافت می‌شود. کبد ان را در یک شکل بدون استری به صورت رشته قابل هضم دفع می‌کند. نوعاً حدود ۵۰ درصداز کلسترول دفع شده توسط روده باریک در جریان خون دوباره جذب می‌شود.

گیاهان کلسترول را در مقادیر کم می‌سازند. گیاهان فیتوسترول تولید می‌کنند (موادی که از نظر شیمیایی شبیه به کلسترول است) فیتواسترول درون گیاهان می‌تواند با کلسترول برای جذب مجدد در پرزهای روده‌ای انسان رقابت کند، بنابراین جذب مجدد کلسترول را کاهش می‌دهد. وقتی سلول‌های استری، فیتوسترول جذب می‌کنند، درمکان کلسترول آن‌ها معمول مولکول‌های کلسترول پشت ریشه GI را که یک مکانیسم دفاعی و حمایتی مهم است دفع می‌کنند.

عملکرد

کلسترول برای تولید و نگهداری غشای سلول‌ها ضروری است و سیالیت غشاء را در دماهای فیزیولوژیکی دو برابر می‌کند.

گروه هیدروکسیل روی کلسترول با گروه‌های سر قطبی فسفولیپیدهای غشاء تداخل می‌کند. درحالیکه استروئید ضخیم و بزرگ و زنجیره هیدروکربن درغشاء جای گرفته‌است، کلسترول بسته‌بندی غشاء را افزایش می‌دهد، که سیالیت غشاء سلول را وقتی مولکول دریک تأیید ترانس که همه را می‌سازد اما زنجیره کناری کلسترول سخت و هر وجهی را کاهش می‌دهد. در این نقش ساختاری، کلسترول نفوذپذیری غشاء پلاسما را به مواد حل شده خنثی کاهش می‌دهد. پروتون‌ها (یون هیدروژن مثبت) و یون سدیم.

درون غشا سلول، کلسترول همچنین درانتقال بین سلولی عمل می‌کند، سیگنال سلول و هدایت اعصاب کلسترول برای ساختار عملکرد روده پیچ خورده و چاله‌های کلاترین پوشش داده، شامل کاوالو و اندوسیتوز مبنی بر کلاترین ضروری است. نقش کلسترول در چنین اندوسیتوز می‌تواند توسط استفاده از سیکلودکسترین متیل کشف شود تا کلسترول را از غشاء پلاسما حذف کند. در حال حاضر کشف شده که، کلسترول همچنین در فرایندهای سیگنال سلولی نقش دارد، کمک در شکل‌گیری دگل چربی درغشاء پلاسما می‌کند. شکل‌گیری چربی پروتئین‌های گیرنده در حدود نزدیک با غلظت بالای دومین مولکول مولکول فرستنده می‌آورد. در بسیاری از نورون‌ها، یک غلاف چربی (میلین)، غنی از کلسترول، چون از لایه‌های فشرده شدهٔ غشاء سلول شوان سرچشمه گرفته‌است، با پوشاندن دور آکسون به هدایت سریعتر پیام و حفاظت نورون کمک می‌کند.

درون سلول‌ها، کلسترول مولکول پیشرو درچندین روند بیوشیمی می‌باشد. در کبد کلسترول به صفرا تبدیل می‌شود، که سپس درکیسه صفرا ذخیره می‌شود. صفرا دارای نمک‌های صفراوی نیز می‌باشد و موجب می‌گردد چربی‌ها در روده قابل هضم شود و همچنین درجذب روده‌ای مولکول‌هایی مانند ویتامین‌های محلول در چربی، A, D و E و K مؤثر است. کلسترول یک مولکول پیشرو مهم برای ترکیب ویتامین D و هورمون‌های استروئیدی می‌باشد مانند هورمون‌های کورتیزول و آلدوسترون، هورمون پروژسترون، استروژن و تستسترون و مشتقاتش. برخی پژوهش‌ها نشان می‌دهد کلسترول ممکن است به عنوان یک آنتی‌اکسیدان عمل کند.

منابع تغذیه

چربی‌های حیوانی مخلوط و ترکیب پیچیده‌ای از تری گلیسیریدها، با مقدار کمتری از فسفولیپیدها و کلسترول هستند لذا تمام غذاهای دارای چربی حیوانی حاوی کلسترول می‌باشند. منابع عمده تغذیه کلسترول شامل پنیر، زرده تخم مرغ، گوشت، گوشت خوک، مرغ، ماهی و میگو می‌شود. شیر انسان نیز شامل مقادیری از کلسترول می‌باشد.

کلسترول درمقادیر قابل توجه درمنابع گیاهی وجود ندارد.. به علاوه محصولات گیاهی مانند دانه‌های کتان و بادام که دارای محتویات شبیه کلسترول هستند، که فیتواسترول (phytosterol) نامیده می‌شوند، عقیده بر این است که فیتوسترول‌ها با کلسترول برای جذب در روده‌ها رقابت می‌کنند. فیتوسترول می‌تواند از طریق استفاده از غذاهای عملکردی دارای فیتوسترول تکمیل شود یا نوتراسیوتیکالها که به‌طور گسترده‌ای همان‌طور که یک راندمان کاهش کلسترول LDL اثبات شده دارد تشخیص داده می‌شود. راهنماهای مکمل کنونی دوزهایی از فیتوسترول‌ها در ۰/۳–۱۰۶ گرم هر روز را پیشنهاد می‌کنند که این میزان در یک پژوهش اخیر ۸٫۸٪ کاهش درکلسترول LDL در یک دوز متوسط ۵/۲۰ گرم درروز را نشان می‌دهد. اگرچه، منافع یک مکمل رژیم غذایی با فیتوسترول مورد سؤال قرارگرفته‌است.

دریافت چربی نقش مهمی در سطح کلسترول خون بازی می‌کند. این تأثیر تصور شده‌است که توسط تغییراتی درکمیت کلسترول و لیپوپروتئین‌ها به وجود می‌آید که توسط بدن ترکیب شده‌است. جایگزینی کربوهیدراتهای تغذیه‌ای با چربی‌های اشباع نشده چند قطبی و تک قطبی نشان داده شده‌است که سطوح کلسترول کلی و سرم LDL را کاهش می‌دهد و سطح سرم HDL را افزایش می‌دهد، در حالیکه جایگزین کردن کربوهیدرات‌ها با چربی اشباع شده HDL و LDL و سطح کلسترول کلی را افزایش می‌دهد. چربی‌های ترانس نشان داده‌اند که سطوح HDL را کاهش و سطوح LDL را افزایش می‌دهد. براساس چنین شواهدی و شواهد HDL پایین و سطح LDL بالا در بیماری‌های قلبی عروقی نشان می‌دهد. بسیاری از افراد تحت رژیم کاهش LDL کلسترول از تغییر در رژیم به علاوه دیگر اصلاحات روش زندگی اختصاص داده‌اند. USDA، پیشنهاد می‌کند که آن‌هایی که می‌خواهند کلسترول شان را از طریق یک تغییر در رژیم کاهش دهند می‌بایست کمتر از ۷ درصد از انرژی روزانه‌شان از چربی اشباع شده دارد مصرف کنند و کمتراز ۲۰۰ میلی‌گرم کلسترول در روز. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که یک افزایش درمصرف چربی‌های اشباع شده و کلسترول، کلسترول کلی خون را کاهش می‌دهد.

تولید کلسترول بوسیلهٔ موجودات زنده

تمام سلول‌های حیوانات کلسترول را با سرعت تولیدی که ازنظر نوع سلول و عملکرد عضو متفاوت هستند، تولید می‌کنند. حدود ۲۵–۲۰٪ از تولید کلسترول روزانه در معده اتفاق می‌افتد، دیگر اندام‌های دارای سرعت تولید بالاتر شامل روده‌ها، غده آدرنال و عضوهای بازتولیدی می‌شود. ترکیب درون بدنبال یک مولکول استیل COA ویک مولکول استواستیل COA-1 شروع می‌شود، که هیدراته می‌شود تا ۳ هیدروژن ۳ متیل گلوتاریل 1(HMG-COA)COA تشکیل دهد. این مولکول سپس به موالونات توسط کاهش آنزیم HMG-COA کاهش می‌یابد. این واکنش دارای سرعت محدود، و گام قابل بازیابی درترکیب کلسترول می‌باشد و مکان عمل برای داروهای استاتین می‌باشد.

سپس موالونات به ایزوپنتینیل پیروفسفات در ۳ واکنش که به ATP نیاز دارند تبدیل می‌شود. موالونات به ایزوپنتینل پیروفسفات دی کربوکسید تبدیل می‌شود، که یک متابولیت کلیدی برای واکنش‌های بیولوژیکی مختلف می‌باشد. سه مولکول از ایزوپنتنیل پیروفسفات متراکم می‌شود تا فارنسیل پیروفسفات از طریق عمل گرانیل انتقالی شکل دهد. دو مولکول از فارنسیل پیروفسفات سپس متراکم شده تا اسکوئالین را توسط عمل ترکیب اسکوئالین درشبکه آندوپلاسمی شکل دهد.

سنتتاز اسکوئالین سپس اسکوئالین را آزاد می‌گرداند تا لنسترول را شکل دهد. سرانجام، لنسترول بدکلسترول از طریق فرایند ۱۹ مرحله‌ای تبدیل می‌شود. کوناردبلاچ وفئوودور لینن برنده جایزه نوبل در فیزیولوژی یا داروسازی در سال۱۹۶۴ گفت: برای کشف‌هایشان که در مورد مکانیسم و تنظیم کلسترول و سوخت و ساز اسید چربی نگران هستند.

تنظیم کلسترول

میزان تولید کلسترول به وسیلهٔ موجودات زنده به‌طور مستقیم توسط سطح حاضر کلسترول تنظیم شده‌است، این مکانیسم‌ها تا حدودی درک شده‌اند. یک ورودی بالاتر از کلسترول غذا به یک کاهش در تولید درون زاد منجر می‌شود، درحالیکه ورودی کمتر و پایین‌تر از غذا تأثیر برعکس دارد.

مکانیسم تنظیم اصلی، احساس کلسترول بین سلولی درشبکه آندوپلاسمی می‌باشد توسط پروتئین SEBP انجام می‌گیرد. (تنظیم استرول پروتئین المان اتصال ۱و۲). در حضور کلسترول، SREBP به دو پروتئین دیگر وابسته است. SCAP (تقسیم SREBP پروتئین را فعال می‌کند). وقتی سطح کلسترول پایین می‌آید، Insig(1) را از SCAP- SREBP فشرده جدا می‌کند، که به فشرده‌سازی اجازه می‌دهد تا به دستگاه گونگی مهاجرت کند. در اینجا SREBP توسط SP و S2P (مکان ۱ و ۲ پروتئین‌ها شکافته می‌شود. دو آنزیم که توسط SCAP فعال شده‌اند وقتی سطح کلسترول پایین است. SREBP شکافته شده سپس به هسته می‌رود، و به عنوان یک عامل رونوشتی عمل می‌کند تا به المان تنظیم استرول متصل شود(SRE)، که رونویسی بسیاری از ژن‌ها را تحریک می‌کند. در میان این‌ها، لیپوپروتئین با تراکم پایین وجوددارد(LDL) و HMG-COA رودوکتاز وجود دارد. گیرنده LDL قبلی، LDL گروهی را از جریان قوی تمیز می‌کند، درحالیکه ردوکتاز HMG-COA منجر به یک افزایش تولید ایندوژن‌های کلسترول می‌شود. بخش بزرگی از این مسیر سیگنالی، توسط دکتر مایکل اس. براون و دکتر جوزف ال. گلدستین در ۱۹۷۰ روشن شد. در ۱۹۸۵، آن‌ها جایزه نوبل در فیزیولوژی برای کارهایشان دریافت کردند. کار بعدی شان نشان می‌دهد چگونه مسیر SREBP، حالت بسیاری از ژن‌ها را تنظیم می‌کند که شکل‌گیری لیپید و سوخت و ساز و تخصیص سوخت بدن کنترل می‌شود.

تولید کلسترول زمانی که سطح کلسترول بالاست می‌تواند متوقف شود. HMG-COA ردوکتاز هم شامل یک منطقهٔ سیتوزولیک (که مسئول عمل کاتالیکی است) ویک منطقه غشایی می‌شود. منطقه غشاء سیگنال‌هایی برای تنزل اش احساس می‌کند. افزایش غلظتهای کلسترول (و دیگر استرول‌ها) باعث یک تغییر در این حالت الیگومریزیشن می‌شود، که به تخریب توسط پروتئوسوم بیشتر مستعد و حساس می‌شود. فعالیت این آنزیم می‌تواند همچنین توسط فسفاته کردن توسط یک پروتئین کیناز فعال شدهٔ AMP کاهش یابد. چون این کیناز توسط AMP فعال شده‌است، که وقتی ATP هیدرولیز می‌شود تولید می‌شود، این دنبال می‌کند که ترکیب کلسترول وقتی سطح ATP پایین است متوقف می‌شود.

بررسی نتایج ۶۱ مطالعه موید این حقیقت است که مصرف گردو به کاهش کلسترول بد خون کمک می‌کند. مصرف دو مشت گردو در روز با کاهش سطح کلی کلسترول خون، به پیشگیری از بیماری قلبی کمک می‌کند.[3]

انتقال پلاسما و تنظیم جذب

چربی خون: کلسترول تنها درآب به آرامی محلول می‌شود، این می‌تواند حل نشود و در جریان خون مبتنی بر آب در غلظتهای پایین حرکت می‌کند. چون کلسترول درخون غیرمحلول است، در سیستم گردش درون لیپوپروتئین‌ها انتقال می‌یابد، ذره‌های کمپلکس دیسکودیال که یک ترکیب خارجی از پروتئین‌های آمفی فیلیک دارد و چربی‌های که سطوح مواجه خارجی قابل حل بر آب هستند و سطوح مواجه داخلی قابل حل در چربی می‌باشد، تری گلیسیریدها و کلسترول به‌طور داخلی حمل می‌شود، فسفولیپیدها و کلسترول، آمفی پاتیک می‌شوند، در سطح تک لایه ذره پروتئین انتقال می‌یابد.

در اضافه به فراهم کردن یک وسیله حل‌کننده برای انتقال کلسترول از طریق خون، لیپوپروتئین‌ها، سیگنال‌های سلول مورد هدف دارند که چربی‌ها را هدایت می‌کند آن‌ها به بافت‌های معین فرستاده می‌شود. به همین دلیل، انواع مختلفی از لیپوپروتئین‌ها درخون وجود دارند، که به ترتیب افزایش تراکم شان، شیلو میکرون، لیپوپروتئین با تراکم خیلی کم (VLDL)، لیپوپروتئین با تراکم متوسط (IDL)، و لیپوپروتئین با تراکم کم (LDL) و لیپوپروتئین با تراکم بالا (HDL) نام گرفته‌اند. چربی بیشتر و پروتئین کمتر که یک لیپوپروتئین دارد، تراکم کمتری نیز دارد. کلسترول درون تمام انواع مختلف لیپوپروتئین قابل تشخیص است، اگرچه برخی کلسترول‌ها به عنوان بدون الکل فرستاده می‌شوندو برخی به عنوان اسید استرچرب فرستاده می‌شود که ازآن به عنوان کلسترول استر یاد می‌شود. اگرچه، لیپوپروتئین‌های مختلف شامل، آپولیپوپروتئین می‌شوند، که مانند گیرنده خاص برای لیگاند روی غشاء سلول عمل می‌کند. در این صورت ذره‌های لیپوپروتئین آدرس‌های مولکولی هستند که نقطه شروع و پایان برای انتقال کلسترول را معین می‌کند.

شیلو میکرون‌ها، نوع تراکم پایین کلسترول که مولکول‌ها را انتقال می‌دهد، شامل آپولیپوپروتئین 48- B، آولیپوپروتئین، و آپولیپوپروتئین E در غشاءشان هستند. شیلو میکرون‌ها انتقال دهنده‌ها هستندکه چربی‌ها را از روده به اعضا و ماهیچه‌ها می‌فرستند و دیگر بافت‌ها که اسیدهای چرب برای تولید انرژی و چربی نیاز دارند. کلسترول که توسط ماهیچه‌ها استفاده نمی‌شود در بقیهٔ شیلو میکرون‌های غنی از کلسترول باقی می‌ماند، که از اینجا جریان خون توسط رگ‌ها بالا می‌روند.

مولکول‌های VLDL توسط کبد تولید می‌شوند و شامل تری گلیسیرول فراوان است و کلسترول که توسط کبد برای ترکیب اسیدهای صفرا نیاز نیستند. این مولکول‌ها شامل آپولیپوپروتئین Bloo و آپولیپوپروتئین E در غشاءشان هستند در طول انتقال در جریان خون، رنگ‌های خون جدا شده و تری گلیسیرول بیشتری از مولکول‌های IDL جذب می‌کند، که شامل حتی یک درصد بالاتر از کلسترول می‌شود، مولکول‌های IDL دو سرنوشت دارند: نیمی توسط HTGL سوخت و ساز می‌شوند، توسط گیرنده LDL روی سطح سلول کبد بالا می‌رود، و نیمهٔ دیگر ادامه می‌یابد تا تری گیلیسرول در جریان خون را از دست بدهد تا وقتیکه آن‌ها مولکول‌های LDL را شکل دهند، که درصد بالاتری از کلسترول دادن آن‌ها وجوددارد. مولکول‌های LDL، بنابراین، انتقال دهنده‌های اصلی کلسترول درخون هستند وهر کدام شامل حدوداً ۱۵۰۰مولکول استرکلسترول می‌شود. پوسته مولکول LDL شامل تنها یک مولکول آپولیپوپروتئین100B می‌شود که توسط گیرنده LDL در بافت‌های خارجی تشخیص داده می‌شود. روی سطح آپولیپوپروتئین100B، بسیاری از گیرنده‌های LDL در حفره‌های کلاترین متمرکز می‌شود. هم LDLو گیرنده اش توسط اندوسیتوز داخلی می‌شود تا یک کیسه کوچک درون سلول شکل دهد. کیسه کوچک سپس با یک لیزوزوم آمیخته می‌شود که یک آنزیم دارد که لیپاز اسید لیزوزومال نامیده شده‌است که کلسترول استر را هیدرولیز می‌کند. اکنون درون سلول، کلسترول می‌تواند برای تهیه مواد شیمیایی به وسیلهٔ حرارت استفاده شود یا استری شود و درون سلول نگه داشته شود، تا با غشاء سلول تداخل پیدا نکند.

ترکیب گیرنده LDL توسط SREBP تنظیم شده‌است، پروتئین تنظیمی مشابه همان‌طور که استفاده شده بود، ترکیب کلسترول دی نوو درپاسخ به حضور کلسترول در سلول کنترل می‌کند. وقتی سلول کلسترول فراوان دارد، ترکیب گیرنده LDL بسته می‌شود تا کلسترول جدید درشکل مولکول‌های LDL نتواند بالا برود. درادامه، گیرنده‌های LDL بیشتر درست می‌شوند وقتی سلول کلسترول کافی دارد. وقتی این سیستم دوباره تنظیم می‌شود، بسیاری از مولکول‌های LDL درخون بدون گیرنده‌ها روی بافت‌های خارجی ظاهر می‌شوند. این مولکول‌های LDL اکسید شده و توسط ماکروفاژها بالا می‌رود، که بلعیده می‌شود و سلول‌های حبابی را شکل می‌دهد. این سلول‌ها اغلب در دیواره‌های رگ‌های خون گیر می‌افتند و در حالت وشکل‌گیری آترواسکلروز پلاک منتشر می‌شود. تفاوت در هموستاز کلسترول پیشرفت آترواسکلروز اولیه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این پلاکتها دلایل اصلی حمله‌های قلبی، سکته، و دیگر مشکلات پزشکی جدی هستند که منجر به‌کارگیری کلسترول LDL که قبلاً نام بردیم می‌شود در واقع یک لیپوپروتئین، با کلسترول بد است.

همچنین، ذره‌های HDL به نظر می‌رسد تا کلسترول را به عقب به کبد انتقال می‌دهد برای دفع یا به دیگر بافت‌ها که کلسترول استفاده می‌کنند تا هورمون‌ها رادریک فرایند شناخته شده همان‌طور که کلسترول معکوس انتقال می‌یابد ترکیب کند. داشتن تعداد زیادی از ذره‌های بزرگ HDL به نتایج سلامتی بهتر منجر می‌شود. درمقابل، داشتن تعداد کمتری از ذره‌های بزرگ HDL به‌طور مستقلی همراه با پیشرفت بیماری آتروماتوز در ذره‌ها می‌باشد.

سوخت وساز، بازیافت و دفع

کلسترول دربرابر اکسید شدن مستعد است و به آسانی مشتقات اکسیژنی مانند اکسی استرول تشکیل می‌دهد. سه مکانیسم مختلف می‌تواند آن‌ها را شکل دهد: اتواکسید شدن؛ دوم اکسید شدن ثانویه به پراکسیداسیون لیپیدها؛ و اکسیداسیون آنزیم سوخت و ساز کلسترول. اکسی استرول تمایل زیادی دارد که اثر مهاری روی تولید کلسترول داشته باشد. این یافته‌ها به عنوان فرضیه اکسی استرول شناخته می‌شود. سایر نقش‌های اکسی استرول در فیزیولوژی انسان شامل شرکت در ترکیب شیمیایی اسید صفرا، انتقال اشکال کلسترول و تنظیم بیان ژن‌ها می‌باشد.

در آزمایش‌های زیست شیمی اشکال نشاندار کلسترول، مانند کلسترول تریتیدار استفاده می‌شوند. این مشتقات به سمت نزول ذخیره پیش می‌رود و ضروری است تا کلسترول را قبل از استفاده خالص کند. کلسترول می‌تواند با استفاده از ستون‌های کوچک سفادکس 20-LH خالص شود.

کلسترول توسط کبد به گروه متنوعی از اسیدهای صفرا اکسید می‌شود. در این روند کلسترول با گلیسین، تائورین، اسید گلوکورونیک یا سولفات در هم آمیخته می‌شوند. یک ترکیب درهم آمیخته و درهم آمیخته نشده اسیدهای صفرا، در کنار خودکلسترول، از کبد به صفرا دفع می‌شود. حدوداً ۹۵ درصد از اسیدهای صفرا از روده دوباره جذب می‌شود، و باقی‌مانده درمدفوع انسان و حیوان باقی می‌ماند. مدفوع و جذب مجدد اسیدهای صفرا، اساس گردش روده را شکل می‌دهد، که برای هضم و جذب چربی‌های تغذیه ضروری است. تحت شرایط خاصی، وقتی بیشتر تمرکز می‌کنیم، مانندگال بلیدر، کلسترول متبلور می‌شود و جایگزین اصلی بیشتر سنگ کیسه صفرا می‌باشد.

اگرچه، لسیتین و سنگ‌های کیسهٔ صفرا بیلروبین همچنین اتفاق می‌افتد، اما با فرکانس کمتر هر روز، بیش از ۱ گرم از کلسترول وارد روده بزرگ می‌شود. این کلسترول از رژیم غذایی، صفرا و سلول‌های روده‌ای نشات می‌گیرد و می‌تواند توسط باکتری روده بزرگ سوخت و ساز می‌شود. کلسترول به‌طور عمده‌ای به کوپروستانول، تبدیل می‌شود، یک استرول جذب نشده که در مدفوع انسان‌ها و حیوانات دفع شده‌است. یک کلسترول کاهنده باکتری از مدفوع انسان جدا شده‌است.

اهمیت بالینی: هیپرکلسترولمیا

طبق فرضیه چربی، سطح کلسترول غیرعادی خون (هیپرکلسترولمیا)، (یا دقیقتر غلظتهای بالای ذره‌های LDL و غلظتهای پایین‌تر ذره‌های HDL) به‌طور قوی با بیماری قلبی عروقی همراه است زیرا این امر تشکیل پلاک‌های آترومی درعروق را تسریع می‌بخشد. این فرایند منجر به سکته قلبی (حمله قلبی) و بیماری‌های عروق محیطی می‌شود.

ذرات LDL اغلب کلسترول بد نامیده می‌شوند زیرا آن‌ها با تشکیل آتروما مرتبط هستند. از سوی دیگر، غلظتهای بالای HDL، می‌تواند کلسترول را از سلول‌ها و آتروما حذف کند لذا به آن به عنوان کلسترول خوب اشاره می‌شود. سطح تعادل این ترکیبات در خون اغلب به‌طور ژنتیکی معین شده‌اند، اما می‌تواند توسط ساختار بدن، دارو درمانی یا انتخاب غذا و دیگر عوامل تغییر کند. رسیستین (Resistin) یک پروتئین ترشح شده توسط بافت چربی است، نشان داده‌است که تولید LDL درسلول‌های کبدی انسان را افزایش می‌دهد و گیرنده‌های LDL در کبد را تنزل می‌بخشد. در نتیجه، کبد کمتر قادر است تا کلسترول را از جریان خون پاک کند. رسیستین همچنین به‌طور معکوس تأثیرات استاتین هارا تحت تأثیر قرار می‌دهد. استاتین‌ها اصلی‌ترین داروی کاهش کلسترول و جلوگیری از بیماری قلبی عروقی می‌باشد.

شرایط با غلظتهای بالا رفته از ذره‌های LDL اکسید نشده، به ویژه، تراکم پایین LDL ذرات (SdLDL)، همراه با شکل‌گیری آتروما در دیواره‌های رگ‌ها می‌باشد، یک شرط شناخته شده به عنوان آترواسکلوروزیس، که دلیل اصلی بیماری قلبی کرونری و دیگر اشکال بیماری قلبی عروقی می‌باشد. در مقابل، ذرات HDL (به ویژه HDL بزرگ) به عنوان یک مکانیسم شناخته شده‌است که توسط آن کلسترول و میانجی گران دارای آماس می‌تواند از آتروما حذف شود. غلظت افزایش یافته HDL همراه با سرعت پایین‌تر پیشرفت آتروما و حتی نزول می‌باشد. یک مطالعه اطلاعات پولینگ روی تقریباً ۹۰۰۰۰۰موضوع در سال ۲۰۰۷ در ۶۱ گروه نشان داده‌است که سطح کلسترول کلی خون یک تأثیر نمایی روی رفتار کلی و قلبی عروقی دارد، در کنار توجه به موضوعات جوان تر. هنوز، به دلیل بیماری قلبی عروقی نسبتاً اندک در جمعیت جوان تر می‌باشد، تأثیر کلسترول بالا روی سلامتی هنوز در افراد پیرتر بیشتر است.

سطوح هوایی کلسترول با یک رژیم سخت شامل چربی اشباع شده کم می‌باشد رفتار می‌شد یا ترانس بدون چربی، غذاهای با کلسترول پایین، اغلب توسط یکی از آژانس‌های هایپولیپیدمیک مختلف، مانند استاتین، فیبرات، جذب کلسترول، اسید نیکوتینیک یا توالی اسید صفرا دنبال می‌شود. موارد حدی قبلهٔ با عمل بایپس ایلئال رفتار می‌شود، که اکنون توسط درمان جایگزین می‌شود. درمان‌های مبنی بر فرایند کشیدن سلول‌های بنیادی هنوز برای هایپر لیپیدمیا سخت و شدید استفاده می‌شود که یا به درمان پاسخ نمی‌دهد یا نیاز به کاهش سریع چربی خون دارد.

آزمایش‌های مختلف استفاده از مهارکننده‌های HWG-COA که به عنوان استاتین شناخته می‌شوند، تأیید می‌کند که تغییر دادن الگوهای انتقال لیپوپروتئین از الگوی ناسالم به سالم‌تر به‌طور واضح سرعت بروز بیماری قلبی عروقی را کاهش می‌دهد، حتی برای افرادی با کلسترول پایین و برای نوجوانان مطالعات نشان داده که استاتین پیشرفت آتروما را کاهش می‌دهد. در نتیجه، افراد با یک سابقه بیماری قلبی عروقی ممکن است منافعی از مصرف استاتین بر سطح کلسترول شان بگیرند (کلسترول کل زیر ۵ میلی مول بر لیتر)، و و در مردها بدون بیماری قلبی عروقی، منافعی از کاهش غیرعادی کلسترول بالا وجود دارد (اول با جلوگیری). جلوگیری اولیه درزن‌ها به‌طور کلی تنها با گسترش یافته‌های مطالعات روی مردها مطرح شد، زیرا، در زن‌ها هیچ‌کدام از آزمایش‌های استاتین بزرگ که تا قبل از ۲۰۰۷ انجام شده بود کاهش مشخص آماری در رفتار کلی یا درنقطه پایانی قلبی عروقی نشان داده‌است. در سال ۲۰۰۸، یک کلینیک آزمایش‌های بزرگ گزارش کرده‌است که در جوانان به نظر سالم با سطح افزایش یافتهٔ با نشانه‌های زیستی التهابی با حساسیت بالا پروتئین راکتیو C می‌باشد، اما با LDL mg20 درروز کمتر از رزوواستاتین برای ۱/۹ سال بد کاهش ۴۴ درصدی در وقوع حوادث قبلی عروقی منجر شده و کاهش ۲۰ درصدی در رفتار علت کلی، تأثیر به‌طور آماری برای هر دو جنسیت مشخص و خاص بود. اگر چه این نتیجه با برخی شکل‌ها همراه است، مطالعات بعدی و تحلیل متا به‌طور خاصی کاهش شخص (اما کمتر) در رفتار بیماری قلبی و عروقی و کلی نشان می‌دهد. بدون جنس مخالف توسط جنسیت.

پانل پیشنهاد می‌کند که سطح کلی کلسترول خون باید کمتر از ۲۰۰ میلی گرمن بر دسی لیتر باشد کلسترول عادی خون است، 239–200 mg/dL خط وسط روبه بالا و بیشتر از 240 mg/dL کلسترول بالا است. به گروه قلب آمریکا یک گروه مشابه از راهنمایی‌ها برای سطح کلسترول کلی خون و خطر بیماری قلبی فراهم می‌کند. اگر چه، همان‌طور که روش‌های آزمایش امروزه LDL (بد) وHDL کلسترول «خوب» جداگانه را ملین می‌کند، این دیدگاه ساده تا حدودی قدیمی شده‌است. سطح LDL مورد دلخواه به نظر می‌رسد که کمتراز(100 mg/dL (m mol)/L ۲۰۶) باشد، اگر چه یک حد بالاتر جدیدتر از(mg/dL70 (m mol)/L8/1) می‌تواند در افراد با ریسک بالاتر براساس برخی از آزمایش‌های که دربالا به آن اشاره شد در نظر گرفته شود.

InterpretationLevel mmol/LLevel mg/dL
Desirable level corresponding to lower risk for heart disease<۵٫۲<۲۰۰
Borderline high risk۵٫۲–۶٫۲۲۰۰–۲۴۰
High risk> ۶٫۲> ۲۴۰

محدوده‌های ارجاع برای آزمایش‌های خون، سطح معمول و بهینه از HDL و LDL و کلسترول کلی در غلظتهای جرم ومولی نشان می‌دهد؛ که در رنگ نارنجی در سمت راست دیده می‌شود، که در میان خون با بالاترین غلظت جای می‌گیرد. کلسترول کلی با HDL, LDL و VLDL تعریف می‌شود. معمولاً تنها کل، HDL و تری گلیسیرید اندازه‌گیری می‌شود. به دلیل هزینه، VLDL معمولاً به اندازه یک پنجم از تری گلیسیریدها تخمین زده می‌شود و LDL با استفاده از فرمول فرد والد (یا یک متغیر) تخمین زده می‌شود. LDL تخمین زده شده =[کلسترول کلی] – [HDL کل] – [VLDL تخمین زده شده].

VLDL می‌تواند با تقسیم شدن تری گلیسیرید کل به ۵ محاسبه شود. اندازه‌های مستقیم LDL استفاده می‌شود وقتی تری گلیسیریدها بیشتر از 400 mg/dL می‌شود. VLDL تخمین زده شده و LDL اشتباه بیشتری دارند وقتی تری گلیسیریدها بالای 400 mg/dL هستند. با دادن نقش بهتر تشخیص داده شدهٔ کلسترول در بیماری‌های قلبی عروقی، برخی مطالعات یک ارتباط معکوس بین سطح کلسترول و مرگ و میر نشان داده‌اند. درمطالعه سال ۲۰۰۹ از بیماران با سندرم‌های کرونری دقیق یک ارتباط کلسترول بالا با نتایج مرگ و میر بهتر یافته‌اند. درمطالعه قلب فارمینگهام، در موضوعاتی بیش از ۵۰ سال، آن‌ها یک افزایش ۱۱ درصدی کلی و ۱۴ درصد افزایش در مرگ ومیر بر اثر بیماری عروقی هر mg/dL هر سال که در سطح کلسترول کل می‌افتد، یافته‌اند. محققان این واقعه را به این حقیقت نسبت دادند که مردم با بیماری مزمن و شدید یا سرطان تمایل دارند تا سطح کلسترول زیر حد معمول داشته باشند.

این توضیح توسط نمایش سلامت و ورالبرگ وبرنامه ترقی حمایت نشده‌است، که در آن مردان در تمام گروه‌های سنی و زن‌ها بالای ۵۰ سال با کلسترول خیلی پایین احتمال مرگ در اثر سرطان را داشتند، و بیماری کبدی، و بیماری‌های روانی این نتیجه تأثیر کلسترول پایین که حتی در میان جوانترها نیز اتفاق می‌افتد را نشان می‌دهد.

کلسترول پایین

به‌طور غیرمعمول سطح پایین کلسترول را هیپو کلسترول می‌نامند، پژوهش در مورد دلایل این حالت نسبتاً محدود است، اما برخی مطالعات یک ارتباط با افسردگی، سرطان و خون‌ریزی مغزی را دیده‌اند. درکل، سطح کلسترول پایین به نظر می‌رسد یک نتیجه باشد، تا یک دلیل، از بیماری‌های اشاره شده یک بیماری ژنتیکی در ترکیب کلسترول باعث سندرم اسمیت – لملی – اپتیز می‌شود، که اغلب همراه با سطح پلاسما پایین کلسترول می‌باشد.

آزمایش کلسترول

انجمن قلب آمریکا آزمایش سنجش کلسترول خون را هر ۵ سال برای افراد ۲۰ سال یا مسن تر پیشنهاد می‌کند. نمونه خون بعد از ۱۲ ساعت ناشتا گرفته می‌شود، یا از یک وسیله خانگی نشان دهنده کلسترول استفاده شده‌است تا یک پروفایل لیپوپروتئین را معین کند. این روش کلسترول کل را اندازه می‌گیرد. پروفایل لیپوپروتئین LDL کلسترول بد، HDL کلسترول خوب و تری گلیسیریدها را اندازه می‌گیرد. پیشنهاد شده‌است که کلسترول حداقل هر ۵ سال یک بار آزمایش شود اگر شخصی کلسترول کلی (m mol)/L 2/5 یا بیشتر (mg/dL 200) دارد، یا اگر یک مرد با سن بالای ۴۵ یا یک زن با سن بالای ۵۰ کلسترول خوب (HDL) کمتر از 1 (m mol)/L (mg/dL40) دارد از عوامل خطر بالای بیماری‌های قلبی عروقی می‌باشد. سایر عوامل خطر فشار خون بالا، LDL بالا، سابقه خانوادگی CAD و سیگار کشیدن می‌شود.

بتازگی محققان گروه ژنتیک و میکروبیولوژی دانشگاه نیومکزیکو اعلام کردند که موفق به توسعه واکسنی شده‌اند که کلسترول بد (LDL) را کاهش می‌دهد. واکسن تولید شده توسط محققان این دانشگاه با مهار یک پروتئین تنظیم‌کننده کلسترول به نام PCSK9، می‌تواند یک روش مطمئن جایگزین برای استاتین باشد. نتایج این واکسن روی موش و میمون موفقیت‌آمیز بوده‌است.[4]

کریستال محلول کلسترول

برخی مشتقات کلسترول (درمیان دیگر چربی‌های کلسترولی ساده) شناخته شده‌اند که کریستال محلول و فاز کلسترولی تولید می‌کند. فاز کلسترول، درحقیقت، یک فاز شماتیک کایرال است و رنگش تغییری کند زمانی که دمایش تغییر می‌کند. این مشتقات کلسترول را برای مشخص کردن ونشان دادن دما در صفحهٔ نمایش ترمومترهای کریستال محلول مفید می‌سازد و کار دیگر آن نمایش دمای حساس است.

استراندومتر

کلسترول ۲۵۶ استرایزومر دارد، اگرچه تنها۲ تا از آن‌ها دارای مشخصات بیوشیمی هستند (کلسترول طبیعی و کلسترول است) و تنها یکی از آن‌ها به‌طور طبیعی اتفاق می‌افتد (کلسترول طبیعی).

جستارهای وابسته

نگارخانه

منابع
  1. "Safety (MSDS) data for cholesterol". Archived from the original on 12 July 2007. Retrieved 2007-10-20.
  2. پروتئین حیوانی- اثر کالین کمبل، توماس کمبل، ترجمهٔ آرش حسینیان- نشر اینترنتی پاد- تحت مجوز توزیع و تکثیر اشتراکی- چاپ اول 1391- ص116-117
  3. گردو، مؤثر در کاهش کلسترول خون . [خبرگزاری جمهوری اسلامی(ایرنا) http://www.irna.ir]
  4. واکسن کلسترول ساخته شد . [خبرگزاری جمهوری اسلامی(ایرنا) http://www.irna.ir]

پیوند به بیرون

مرکز اطلاع‌رسانی پزشکی ایران

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ کلسترول موجود است.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.