Para qué sirve el colesterol

El colesterol es una molécula semejante a las grasas que las células humanas necesitan como componente de sus membranas y que el organismo transforma en hormonas esteroideas, ácidos biliares y vitamina D 12.

Síntesis: la vía del mevalonato

Las células fabrican el colesterol a partir del acetil-CoA, una unidad de dos átomos de carbono, mediante más de 30 reacciones enzimáticas 12.

Vía del mevalonatoCitosol y retículo endoplasmático
  1. Acetil-CoA
  2. Acetil-CoA acetiltransferasa 2 (ACAT2)Condensa dos moléculas de acetil-CoA y libera CoA
  3. Acetoacetil-CoA
  4. HMG-CoA sintasa 1 (HMGCS1)Acetil-CoA, H2OAñade una tercera unidad de acetilo y libera CoA
  5. HMG-CoA
  6. HMG-CoA reductasa (HMGCR)2 NADPHEstatinasPaso limitante de la velocidad; enzima de la membrana del RE; libera CoA
  7. Mevalonato
  8. Mevalonato cinasa (MVK)ATP
  9. Mevalonato 5-fosfato
  10. Fosfomevalonato cinasa (PMVK)ATP
  11. Mevalonato 5-difosfato
  12. Difosfomevalonato descarboxilasa (MVD)ATPLibera CO2 y fosfato; el producto es la unidad isoprenoide C5
  13. Isopentenil difosfato
  14. Isopentenil difosfato isomerasa 1 (IDI1)
  15. Dimetilalil difosfato
  16. Farnesil difosfato sintasa (FDPS)Isopentenil difosfatoAñade una unidad C5 y libera difosfato
  17. Geranil difosfato
  18. Farnesil difosfato sintasa (FDPS)Isopentenil difosfatoPunto de ramificación hacia ubiquinona, dolicol, hemo A y proteínas preniladas
  19. Farnesil difosfato
  20. Escualeno sintasa (FDFT1)NADPHUne dos moléculas de farnesil difosfato a través del preescualeno difosfato
  21. Escualeno
  22. Escualeno monooxigenasa (SQLE)O2, NADPH a través de la citocromo P450 oxidorreductasa (POR), FADTambién se considera limitante de la síntesis de esteroles
  23. (S)-2,3-Epoxiescualeno
  24. Lanosterol sintasa (LSS)La ciclación da lugar al primer esterol
  25. Lanosterol
  26. varios pasosVía de Bloch o de Kandutsch-Russell modificada; de CYP51A1 a DHCR24 o DHCR7
  27. Colesterol

La HMG-CoA reductasa, una enzima de la membrana del retículo endoplasmático (RE), cataliza el paso limitante de la velocidad 34. Las estatinas inhiben esta reacción 3.

Detección de esteroles: SREBP-2, SCAP e INSIG

Las células activan o desactivan los genes de la síntesis y la captación de colesterol según el contenido de colesterol de una membrana interna, la del RE 54.

Cuando el RE contiene poco colesterol, la SCAP transporta el factor de transcripción SREBP-2 al aparato de Golgi 4. Allí, dos proteasas liberan un dominio de la SREBP-2 que activa los genes del receptor de LDL y de las enzimas de la síntesis de colesterol 41. Cuando el colesterol del RE aumenta, la SCAP se une al colesterol y a la INSIG, y el complejo permanece en el RE 4. En células de ovario de hámster chino, el procesamiento de la SREBP-2 disminuyó bruscamente en cuanto el colesterol superó aproximadamente el 5 mol% de los lípidos del RE 5. Según un modelo basado en experimentos con hámsteres y ratones, las estatinas reducen el colesterol del RE hepático, activan la SREBP-2, aumentan el número de receptores de LDL y disminuyen la concentración plasmática de LDL 1.

Captación: el receptor de LDL

En la sangre, el colesterol se transporta principalmente en el interior de partículas de lipoproteínas de baja densidad (LDL), que las células captan mediante un receptor situado en su superficie 13.

Los receptores hepáticos eliminan de la circulación la mayor parte de las LDL 1. Los heterocigotos para la hipercolesterolemia familiar tienen la mitad de receptores funcionales y aproximadamente el doble de la concentración normal de LDL 1.

PCSK9

La PCSK9, una proteína que libera el hígado, reduce el número de receptores de LDL de las células del hígado y, con ello, eleva la concentración de LDL en la sangre 16.

La PCSK9 se une al receptor de LDL, que entonces se degrada en lugar de volver a la superficie celular 613. Los afroamericanos heterocigotos para la mutación sin sentido Y142X o C679X presentaban una concentración de LDL un 28 % inferior y un 88 % menos de infartos de miocardio 1.

Absorción: NPC1L1

Las células que revisten el intestino delgado absorben parte del colesterol del contenido intestinal mediante una proteína de membrana, la NPC1L1 43.

Eliminación: ácidos biliares y transporte inverso del colesterol

La mayoría de los tejidos no pueden degradar el colesterol 7. En el transporte inverso del colesterol, este vuelve al hígado incorporado a las lipoproteínas de alta densidad (HDL) 7. El hígado lo secreta a la bilis sin modificar o en forma de ácidos biliares 7.

La conversión en ácidos biliares representa alrededor del 90 % de la degradación del colesterol 8. La colesterol 7α-hidroxilasa (CYP7A1) cataliza el primer paso de la vía clásica, que es además el paso limitante de la velocidad 83. Las resinas fijadoras de ácidos biliares aumentan la excreción fecal de ácidos biliares y reducen el colesterol plasmático 8; véanse los secuestradores de ácidos biliares.