От чего образуется холестерин

Холестерин
Общие
Систематическое наименование	(10R,13R)-10,13-диметил-17-(6-метилгептан-2-ил)-2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17-додекагидро-1H-циклопента[a]фенантрен-3-ол
Традиционные названия	холестерол, холестерин, (3β)-холест-5-ен-3-ол, 5-холестен-3β-ол
Хим. формула	C27H46O
Физические свойства
Состояние	твёрдое кристаллическое вещество белого цвета
Молярная масса	386,654 г/моль
Плотность	1,07 г/см³
Термические свойства
Т. плав.	148–150 °C
Т. кип.	360 °C
Химические свойства
Растворимость в	0,095 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	57-88-5
PubChem	5997
Рег. номер EINECS	200-353-2
SMILES
RTECS	FZ8400000
ChEBI	16113
ChemSpider	5775
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Холестери́н (др.-греч. χολή «жёлчь» + στερεός «твёрдый») — органическое соединение, природный полициклический липофильный спирт, содержащийся в клеточных мембранах всех животных и человека, однако его нет в клеточных мембранах растений, грибов, а также у прокариотических организмов (археи, бактерии и т.д.).

Холестерин нерастворим в воде, растворим в жирах и органических растворителях. Холестерин легко синтезируется в организме из жиров, глюкозы, аминокислот. За сутки образуется до 2,5 г холестерина, с пищей поступает около 0,5 г. [1] .

Холестерин обеспечивает устойчивость клеточных мембран в широком интервале температур. Он необходим для выработки витамина D, выработки надпочечниками различных стероидных гормонов (включая кортизол, альдостерон, половые гормоны: эстрогены, прогестерон, тестостерон), жёлчных кислот [2] .

Содержание

История открытия [ править | править код ]

В 1769 году Пулетье де ла Саль получил из желчных камней плотное белое вещество («жировоск»), обладавшее свойствами жиров. В чистом виде холестерин был выделен химиком, членом национального Конвента и министром просвещения Антуаном Фуркруа в 1789 году. В 1815 году Мишель Шеврёль, тоже выделивший это соединение, назвал его холестерином («холе» — жёлчь, «стереос» — твёрдый). В 1859 году Марселен Бертло доказал, что холестерин принадлежит к классу спиртов, после чего французы переименовали холестерин в «холестерол». В ряде языков (русском [3] [4] , немецком, венгерском и других) сохранилось старое название — холестерин.

Биосинтез холестерина [ править | править код ]

Холестерин может образовываться в животном организме и поступать в него с пищей.

• Превращение трёх молекул активного ацетата в пятиуглеродный мевалонат. Происходит в ГЭПР.
• Превращение мевалоната в активный изопреноид — изопентенилпирофосфат.
• Образование тридцатиуглеродного изопреноидасквалена из шести молекул изопентенилдифосфата.
• Циклизация сквалена в ланостерин.
• Последующее превращение ланостерина в холестерин.

У некоторых организмов при синтезе стероидов могут встречаться другие варианты реакций (например, немевалонатный путь образования пятиуглеродных молекул).

Биологическая роль [ править | править код ]

Холестерин в составе клеточной плазматической мембраны играет роль модификатора бислоя, придавая ему определённую жёсткость за счёт увеличения плотности «упаковки» молекул фосфолипидов. Таким образом, холестерин — стабилизатор текучести плазматической мембраны [5] .

Холестерин открывает цепь биосинтеза стероидных половых гормонов и кортикостероидов [6] , служит основой для образования желчных кислот и витаминов группы D [7] [8] , участвует в регулировании проницаемости клеток и предохраняет эритроциты крови от действия гемолитических ядов [7] [8] .

Холестерин нерастворим в воде и в чистом виде не может доставляться к тканям организма при помощи основанной на воде крови. Вместо этого холестерин в крови находится в виде хорошо растворимых комплексных соединений с особыми белками-транспортерами, так называемыми аполипопротеидами. Такие комплексные соединения называются липопротеидами.

Существует несколько видов аполипопротеидов, различающихся молекулярной массой, степенью сродства к холестерину и степенью растворимости комплексного соединения с холестерином (склонностью к выпадению кристаллов холестерина в осадок и к формированию атеросклеротических бляшек). Различают следующие группы: высокомолекулярные (HDL, ЛПВП, липопротеиды высокой плотности) и низкомолекулярные (LDL, ЛПНП, липопротеиды низкой плотности), а также очень низкомолекулярные (VLDL, ЛПОНП, липопротеиды очень низкой плотности) и хиломикрон.

К периферийным тканям холестерин транспортируется хиломикроном, ЛПОНП и ЛПНП. К печени, откуда затем холестерин удаляется из организма, его транспортируют аполипротеины группы ЛПВП.

Уровень холестерина [ править | править код ]

Вопреки широко распространенному мнению, новый обзор исследований последних пятидесяти лет, сделанный международной группой врачей и опубликованный в Expert Review of Clinical Pharmacology [9] , бросает вызов полувековой уверенности в том, что «плохой холестерин» (липопротеины низкой плотности, ЛПНП) вызывает сердечно-сосудистые заболевания. Кардиологи из США, Швеции, Великобритании, Италии, Ирландии, Франции, Японии и других стран (всего 17 человек) не обнаружили никаких доказательств связи между высоким уровнем общего или «плохого» холестерина и сердечно-сосудистыми заболеваниями, проанализировав данные 1,3 миллиона пациентов. Они заявили: это представление основано на «вводящей в заблуждение статистике, исключении неудачных испытаний и игнорировании многочисленных противоречивых наблюдений».

Большое содержание ЛПВП в крови характерно для здорового организма, поэтому часто эти липопротеиды называют «хорошими». Высокомолекулярные липопротеиды хорошо растворимы и не склонны к выделению холестерина в осадок, и тем самым защищают сосуды от атеросклеротических изменений (то есть не являются атерогенными).

Уровень холестерина в крови измеряется либо в ммоль/л (миллимоль на литр — единица, действующая в РФ) либо в мг/дл (миллиграмм на децилитр, 1 ммоль/л равен 38,665 мг/дл). Идеально, когда уровень «плохих» низкомолекулярных липопротеидов ниже 2,586 ммоль/л (для лиц с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний — ниже 1,81 ммоль/л). Такой уровень, однако, у взрослых достигается редко. Если уровень низкомолекулярных липопротеидов выше 4,138 ммоль/л, рекомендуется использовать диету для снижения его ниже 3,362 ммоль/л (что может привести к депрессивным расстройствам, повышенному риску инфекционных и онкологических заболеваний [9] . Если этот уровень выше 4,914 ммоль/л или упорно держится выше 4,138 мг/дл, рекомендуется рассмотреть возможность лекарственной терапии. Для лиц с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний эти цифры могут снижаться. Доля «хороших» высокомолекулярных липопротеидов в общем уровне холестерин-связывающих липопротеидов чем выше, тем лучше. Хорошим показателем считается, если он гораздо выше 1/5 от общего уровня холестерин-связывающих липопротеидов.

К факторам, повышающим уровень «плохого» холестерина, относятся:

• курение;
• избыточный вес или ожирение, переедание;
• гиподинамия или недостаточная физическая активность;
• неправильное питание с высоким содержанием трансжиров (содержащихся в частично гидрогенизированных жирах), высоким содержанием в пище углеводов (особенно легкоусваиваемых, вроде сладостей и кондитерских изделий), недостаточным содержанием клетчатки и пектинов, липотропных факторов, полиненасыщенных жирных кислот, микроэлементов и витаминов;
• застой жёлчи в печени при различных нарушениях работы этого органа [источник не указан 2686 дней] (также ведёт к желчнокаменному холециститу). Возникает при злоупотреблении алкоголем, некоторых вирусных заболеваниях, приёме некоторых лекарств;
• также некоторые эндокринные нарушения — сахарный диабет, гиперсекреция инсулина, гиперсекреция гормонов коры надпочечников, недостаточность гормонов щитовидной железы, половых гормонов.

Повышенный уровень «плохого» холестерина также может наблюдаться при некоторых заболеваниях печени и почек, сопровождающихся нарушением биосинтеза «правильных» липопротеидов в этих органах. Он может также быть наследственным, наследственно обусловленным при некоторых формах так называемых «семейных дислипопротеидемий». В этих случаях больным, как правило, нужна особая лекарственная терапия.

К факторам, снижающим уровень «плохого» холестерина, относятся физкультура, спорт и вообще регулярная физическая активность, отказ от курения и употребления алкоголя, еда, содержащая мало насыщенных животных жиров и легкоусваиваемых углеводов, но богатая клетчаткой, полиненасыщенными жирными кислотами, липотропными факторами (метионином, холином, лецитином), витаминами и микроэлементами.

Важным фактором, влияющим на уровень холестерина, является кишечная микрофлора. Резидентная и транзиторная микрофлора кишечника человека, синтезируя, трансформируя или разрушая экзогенные и эндогенные стерины, активно участвует в холестериновом метаболизме, что позволяет рассматривать ее как важнейший метаболический и регуляторный орган, участвующий в кооперации с клетками хозяина в поддерживании гомеостаза холестерина [10] .

Холестерин также является основным компонентом большинства камней в желчном пузыре (см. историю открытия).

Содержание в пище [ править | править код ]

Холестерин и атеросклероз [ править | править код ]

Нарушения липидного обмена до сегодняшнего момента [9] считались одним из наиболее важных факторов развития атеросклероза. Роль холестерина в развитии атеросклероза открыл крупный отечественный патолог, академик АН и АМН СССР Аничков, Николай Николаевич [12] (1885—1964).

К атерогенным нарушениям липидного обмена относятся:

• Повышение уровня общего холестерина крови
• Повышение уровня триглицеридов и липопротеидов низкой плотности (ЛНП)
• Снижение уровня липопротеидов высокой плотности (ЛВП).

Связь повышенного уровня холестерина и атеросклероза неоднозначна: с одной стороны увеличение содержания холестерина в плазме крови считается бесспорным фактором риска атеросклероза, с другой стороны атеросклероз часто развивается у людей с нормальным уровнем холестерина. В действительности высокий уровень холестерина является лишь одним из многочисленных факторов риска атеросклероза (ожирение, курение, диабет, гипертония). Наличие этих факторов у людей с нормальным уровнем холестерина делает возможным вредное воздействие свободного холестерина на стенки сосудов, и тем самым приводит к образованию атеросклероза при более низких концентрациях холестерина в крови.

Существует также иной взгляд на проблему холестерина. Холестерин как «ремонтный» материал скапливается в местах микроповреждений сосудов и блокирует эти повреждения, выполняя гомогенную лекарственную роль. Именно поэтому атеросклероз наблюдается у людей с нормальным уровнем холестерина. У людей с повышенным уровнем проблема появляется быстрее, плюс, наличие повышенного уровня холестерина проще статистически связать с атеросклерозом, что и было сделано в начале исследований, из-за чего холестерин был объявлен виновником всех бед. Поэтому же, просто снижение уровня холестерина само по себе не решает всех проблем с сосудами. Недостаток холестерина в таком случае может явиться причиной кровоизлияний. Требуется дальнейшее изучение причин, вызывающих повреждения сосудов и разработка способов их лечения.

Наиболее агрессивными и опасными производными холестерина являются оксистеролы.

Лечение нарушений обмена холестерина [ править | править код ]

Здоровый образ жизни: снижение избыточного веса, регулярные упражнения и диета с низким содержанием жиров [13] [14] .

Лекарственные препараты, которые уменьшают уровни «плохого» холестерина, назначаются, когда положительные изменения образа жизни не оказывают существенного влияния на уровни «плохого» холестерина. Наиболее широко используемые препараты для уменьшения уровня «плохого» холестерина — это статины. Ранее считалось, что статины могут снизить уровни «плохого» холестерина и тем самым предотвратить инфаркт и инсульт. Но также были проведены исследования, которые показали обратное. Другие препараты, которые используются для снижения уровня «плохого» холестерина, включают: поликозанол, никотиновую кислоту (ниацин, ниацин+ларопипрант), ингибитор абсорбции холестерина в кишечнике — эзетимиб (зетия, эзетрол), комбинации (инеджи, виторин), фибраты, как, например, гемфиброзил (лопид) и смолы, как, например, холестирамин (квестран).

Связь с генами [ править | править код ]

Один из генов, связанным с круговоротом холестерина в организме, является APOE. Он также противоположным образом влияет на развитие диабета и проблем с сердцем. Мутации в нем повышают риск развития диабета, но понижают шансы развития коронарной болезни, причины чего пока остаются неизвестными. [15]

Большинство людей считают, что холестерин попадает в организм только с жирной пищей животного происхождения. На самом деле это далеко не так. В организм человека извне поступает всего лишь 20 процентов этого вещества, остальные 80 процентов вырабатываются самостоятельно.

Холестерол (холестерин) очень важен для нормального функционирования организма – даже незначительное отклонение от нормы его содержания в крови может привести к развитию различных заболеваний. Но откуда берется это вещество в организме, от чего образуется холестерол? Вопрос этот сложный, поэтому необходимо в нем хорошо разобраться.

Как образуется холестерин в организме?

Образование холестерола зависит от нормального функционирования печени. Этот орган наиболее важен при выработке липопротеидов высокой степени плотности («хороший» холестерин). Кроме этого часть соединений вырабатывается в тонком отделе кишечника и клетках организма. За сутки печень вырабатывает до 1 грамма высокоплотных липопротеидов.

Если клетка вырабатывает это соединение в недостаточном количестве, то липопротеиды из печени по кровеносной системе направляются прямо к ней. Например, такими клетками являются половые (липопротеиды используются для вырабатывания половых гормонов).

Печень и другие системы покрывают около 80 процентов холестерола, необходимого для нормальной жизнедеятельности человека. Остальные 20 процентов поступают в организм вместе с пищей животного происхождения. Причем с пищей поступает уже более «плохой» холестерин (липопротеиды с низкой и очень низкой плотностью).

Данные фракции вещества лишь частично растворяются в воде, нерастворимый осадок остается на стенках сосудов в виде бляшек, которые со временем приводят к развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Процесс образование холестерина в печени

Для образования высокоплотных липопротеидов в печени происходит огромное количество различных реакций. Начинается процесс образования холестерина с синтеза мевалоната (специальное вещество). Из него образуется мевалонавая кислота, незаменимая в обменных процессах организма.

После образования ее в достаточных количествах печень начинает процесс образования активированного изопреноида, который является основой большинства биологических соединений. После объединения этих веществ образуется сквален. Далее из него в процессе синтеза вырабатывается ланостерин, который вступает сразу в несколько сложных реакций и образует холестерол.

Бытует мнение, что холестерин вещество вредное и опасное, но на самом деле это не совсем так. Холестерин незаменим, он входит в состав каждой клетки организма.Транспортируется жироподобное вещество по кровеносным сосудам.

Функциями холестерина являются изолирование нервных окончаний, продуцирование витамина Д из солнечных лучей, помощь в усвоении витаминов, работе желчного пузыря. Без него невозможна нормализация гормонального фона.

Холестерин на 80% вырабатывается самим организмом (эндогенный), остальные 20% человек получает вместе с пищей (экзогенный). Липопротеин может быть низкой (ЛПНП) и высокой (ЛПВП) плотности.Хороший высокоплотный холестерин является строительным материалом для клеток, его избыток отправляется обратно в печень, где перерабатывается и эвакуируется из организма.

Плохой низкоплотный холестерин при повышении концентрации откладывается на стенках кровеносных сосудов, образовывает бляшки, провоцирует закупорку. Крайне важно удерживать показатель данного вещества в рамках нормы. Липопротеины низкой плотности становятся причиной сбоев работы щитовидной железы, сахарного диабета.

Как появляется холестерин

Образование холестерола напрямую зависит от адекватного функционирования организма, даже при незначительных отклонениях развиваются различные патологические состояния и заболевания.

Как образуется холестерин в организме человека? За продуцирование жироподобного вещества отвечает печень, именно данный орган наиболее важен для секреции липопротеинов высокой плотности.

Незначительная часть холестерина вырабатывается клетками и тонким кишечником. В течение суток организм выделяет порядка одного грамма вещества.

Если холестерина недостаточно, нарушен механизм его синтеза, из печени липопротеины по кровеносной системе возвращаются обратно.

1. только частично растворяются в жидкости;
2. нерастворимый осадок скапливается на сосудистых стенках;
3. формируются атеросклеротические бляшки.

С течением времени новообразования провоцируют развитие заболеваний сердца и кровеносной системы.

Для образования высокоплотного холестерина должно произойти множество всевозможных реакций. Процесс начинается с секреции специального вещества мевалоната, из которого впоследствии появляется мевалоновая кислота, незаменимая в обмене веществ.

Как только его выделяется достаточное количество, отмечается образование активированного изопреноида. Он присутствует в основной массе биологических соединений. Затем вещества объединяются, образуется сквален. После он трансформируется в вещество ланостерин, вступающее в сложные химические реакции и образующее холестерин.

Сам по себе холестерин участия в обменных процессах не принимает, поскольку в плазме крови растворяться не способен. Доставка липопротеида к нужной клетке возможна только после присоединения к молекулам белка.

Основные виды и функции холестерина

Система кровоснабжения насыщается не холестеролом, а его смесью с липопротеидами. В организме существует холестерин трех видов: высокой, низкой и очень низкой плотности. Засорять кровоток и провоцировать образование бляшек холестерина способен низкоплотный холестерин и триглицериды. Они выделяют осадок в виде кристаллов, скапливаются и препятствуют нормальному кровотоку, избавиться от новообразований не так просто.

У человека с высоким холестерином растет риск сосудистых патологий, жировые отложения провоцируют сужение сосудистого просвета. В результате нарушается естественный кровоток, важные внутренние органы страдают от недостатка крови. В разы повышается вероятность образования тромбов, подобные формирования и их обрыв вызывают закупорку сосудов.

Среди функций холестерина следует указать обеспечение продуцирования половых гормонов, например, тестостерона. Также он является основой для выработки витамина Д, защищает клетки от пагубного воздействия свободных радикалов. Не последнюю роль вещество играет в обмене веществ, его недостаток становится причиной нарушения процессов, протекающих в головном мозге.

Польза исходит только от хорошего холестерина, плохой же причиняет человеческому организму непоправимый вред. При повышении концентрации жироподобного вещества развиваются опасные осложнения, заболевания.

В перечень причин повышения показателей холестерина вошли:

• переедание;
• преобладание в рационе жирной пищи;
• вредные привычки;
• прием некоторых лекарственных препаратов;
• генетическая предрасположенность.

Сбои в естественном процессе обмена веществ может возникать из-за курения и частого употребления алкогольных напитков. Предпосылки проблемы создаются также на фоне некоторых заболеваний, сюда относят почечную недостаточность, гипертонию, новообразования, патологии поджелудочной железы.

Наиболее часто рост холестерина выявляют у пациентов с сахарным диабетом. У таких людей ощущается острая нехватка ферментов поджелудочной железы, поэтому им важно внимательно подходить к подбору питания.

Столкнуться с нарушением могут в равной степени женщины и мужчины. Процесс выработки вещества должен обязательно контролироваться со стороны медиков. Проходить обследование необходимо регулярно, особенно:

1. после возраста 30 лет;
2. при наличии предрасположенности к заболеванию;
3. при сахарном диабете 2 типа.

Поскольку в процессе транспортировки холестерин окисляется и превращается в неустойчивую молекулу, проникающую в стенки артерий, медики рекомендуют диабетикам употреблять продукты, богатые антиоксидантами. Наиболее известным антиоксидантом является аскорбиновая кислота, она содержится в овощах и фруктам. Мощными средствами против окисления становятся витамины Е, А.

Низкий холестерин является симптомом опасных заболеваний: цирроз печени на поздних стадиях, хроническая анемия, почечная, легочная недостаточность, болезни костного мозга.

Стремительное снижение холестерола характерно для сепсиса, острой инфекции, обширных ожогов.

Снижение вещества может являться свидетельством погрешностей в питании, когда диабетик увлекается голоданием, строгими диетами, кушает мало омега-3 кислот.

Методы диагностики

Специфических симптомов высокий холестерин не дает, поэтому единственный метод, помогающий определять показатели вещества – это биохимия крови. В зависимости от результата исследования, уровня жиров и их фракций доктор рекомендует пациенту пересмотреть образ жизни, пищевые привычки, назначит определенные лекарственные препараты.

На основании анализа устанавливается степень тяжести атеросклероза сосудов, вероятность развития этого заболевания и возникновения его осложнений. Чем выше холестерин, чем больше риск сердечно-сосудистых патологий.

Кровь на холестерин сдают на голодный желудок, накануне необходимо придерживаться привычного рациона. Биохимический анализ покажет уровень:

• липопротеинов высокой плотности (хороший);
• низкой плотности (плохой);
• общий холестерин;
• триглицериды (очень низкой плотности).

За трое суток перед анализом исключают спиртные напитки, курение, прекращают принимать биологически активные добавки. Доктору нужно рассказать, какие пациент принимает препараты, витаминные и минеральные комплексы. Для врача важная информация – это прием фибратов, статинов, мочегонных средств, антибиотиков.

Для понимания риска развития атеросклероза, необходимо знать установленные нормы холестерина, так, низкая вероятность патологии отмечается при показателях вещества:

1. высокоплотный – выше 40 мг/дл;
2. низкоплотный – ниже 130 мг/дл;
3. общий – меньше 200 мг/дл;
4. триглицериды – менее 200 мг/дл.

По мнению некоторых медиков, предпочтительно, когда показатель вредного холестерина и триглицеридов намного меньше, нежели указано.

Процедура занимает всего несколько минут, результат можно узнать спустя пару часов или на следующий день. Иногда потребуется сделать повторный забор крови для подтверждения или опровержения диагноза. Целесообразно делать это в том самом лечебном учреждении, поскольку в разных лабораториях методы исследования могут немного отличаться.

Об образовании и метаболизме холестерина рассказано в видео в этой статье.