Colesterol

Colesterol is een sterol (een combinatie van steroïde en alcohol) en een lipide die in de celmembranen van alle lichaamsweefsels voorkomt, en in het bloedplasma van alle dieren wordt getransporteerd. Mindere hoeveelheden cholesterol worden ook aangetroffen in plantaardige membranen.

Fysiologie

Functie

Cholesterol is nodig voor de opbouw en het onderhoud van celmembranen; het maakt de vloeibaarheid – mate van viscositeit – van het membraan stabiel over grotere temperatuurintervallen (de hydroxylgroep op cholesterol interageert met de fosfaatkop van het membraan, en de volumineuze steroïde en de koolwaterstofketen zijn ingebed in het membraan). Sommige onderzoeken wijzen erop dat cholesterol als antioxidant kan werken. Cholesterol helpt ook bij de productie van gal (dat helpt bij de vertering van vetten), en is ook belangrijk voor het metabolisme van in vet oplosbare vitaminen, waaronder vitamine A, D, E en K. Het is de belangrijkste precursor voor de synthese van vitamine D en van de verschillende steroïdhormonen (waaronder cortisol en aldosteron in de bijnieren, en de geslachtshormonen progesteron, de verschillende oestrogenen, testosteron en derivaten).

Recentelijk is cholesterol ook betrokken geraakt bij celsignaleringsprocessen, waarbij is gesuggereerd dat het lipide vlotten vormt in het plasmamembraan. Het vermindert ook de permeabiliteit van het plasmamembraan voor waterstofionen (protonen) en natriumionen.Cholesterol is essentieel voor de structuur en functie van geïncagineerde caveolae en clathrine-gecoate putten, inclusief de caveolae-afhankelijke endocytose en clathrine-afhankelijke endocytose. De rol van cholesterol in caveolae-afhankelijke en clathrine-afhankelijke endocytose kan worden onderzocht door methyl-bèta-cyclodextrine (MβCD) te gebruiken om cholesterol uit het plasmamembraan te verwijderen.

Lichaamsvloeistoffen

Cholesterol is minimaal oplosbaar in water; het kan niet oplossen en zich verplaatsen in de op water gebaseerde bloedbaan. In plaats daarvan wordt het in de bloedbaan getransporteerd door lipoproteïnen – “moleculaire koffertjes” van proteïne die in water oplosbaar zijn en cholesterol en triglyceriden intern vervoeren. De apolipoproteïnen die het oppervlak van het lipoproteïnedeeltje vormen, bepalen uit welke cellen het cholesterol wordt verwijderd en waarheen het wordt aangevoerd.

De grootste lipoproteïnen, die voornamelijk vetten van het darmslijmvlies naar de lever vervoeren, worden chylomicronen genoemd. Zij vervoeren vooral vetten in de vorm van triglyceriden en cholesterol. In de lever geven chylomicron-deeltjes triglyceriden en wat cholesterol af en worden omgezet in lipoproteïnedeeltjes met lage dichtheid (LDL), die triglyceriden en cholesterol naar andere lichaamscellen vervoeren. Bij gezonde personen zijn de LDL-deeltjes groot en betrekkelijk gering in aantal. Daarentegen worden grote aantallen kleine dichte LDL-deeltjes (sdLDL) sterk geassocieerd met het bevorderen van atheromateuze aandoeningen in de slagaders. Om deze reden wordt LDL “slecht cholesterol” genoemd.

In het rapport van 1987 van het National Cholesterol Education Program, Adult Treatment Panels wordt voorgesteld dat het totale cholesterolgehalte in het bloed moet zijn: <200 mg/dl normaal cholesterol, 200-239 mg/dl borderline-high, >240 mg/dl hoog cholesterol.

Hoge-densiteit lipoproteïne (HDL) deeltjes transporteren cholesterol terug naar de lever om te worden uitgescheiden, maar variëren aanzienlijk in hun effectiviteit om dit te doen. Een groot aantal grote HDL-deeltjes leidt tot betere gezondheidsresultaten, en wordt daarom ook wel “goede cholesterol” genoemd. Daarentegen is het hebben van kleine hoeveelheden grote HDL-deeltjes onafhankelijk geassocieerd met atheromateuze ziekteprogressie in de slagaders.

Clinische betekenis

Hypercholesterolemie

In omstandigheden met verhoogde concentraties van geoxideerde L.D.L.-deeltjes, vooral kleine LDL-deeltjes, bevordert cholesterol de vorming van atheromen in de wanden van slagaders, een toestand die bekend staat als atherosclerose en die de belangrijkste oorzaak is van coronaire hartziekten en andere vormen van hart- en vaatziekten. Daarentegen zijn HDL-deeltjes (vooral groot HDL) het enige geïdentificeerde mechanisme waardoor cholesterol uit atheroma kan worden verwijderd. Verhoogde concentraties HDL correleren met lagere percentages van atheroomprogressie en zelfs regressie.

Van de lipoproteïnefracties worden LDL, IDL en VLDL beschouwd als atherogeen (vatbaar voor het veroorzaken van atherosclerose). Het niveau van deze fracties, en niet het totale cholesterolgehalte, correleert met de omvang en de voortgang van atherosclerose. Omgekeerd kan het totale cholesterol binnen de normale grenzen liggen, maar toch hoofdzakelijk uit kleine LDL- en kleine HDL-deeltjes bestaan, onder welke omstandigheden de groei van atheromen nog steeds hoog zou zijn. Als daarentegen het aantal LDL-deeltjes laag is (vooral grote deeltjes) en een groot percentage van de HDL-deeltjes groot, dan zijn de groeicijfers van atheromen meestal laag, zelfs negatief, voor elke gegeven totale cholesterolconcentratie.

Deze effecten worden verder gecompliceerd door de relatieve concentratie van asymmetrisch dimethylarginine (ADMA) in het endotheel, aangezien ADMA de productie van stikstofmonoxide, een relaxans van het endotheel, neerwaarts reguleert. Een hoog ADMA-gehalte in combinatie met een hoog geoxideerd LDL-gehalte vormt dus een verhoogde risicofactor voor hart- en vaatziekten.

Meerdere proeven bij mensen waarbij gebruik wordt gemaakt van HMG-CoA-reductaseremmers of statines, hebben herhaaldelijk bevestigd dat een verandering in het lipoproteïnetransportpatroon van ongezond naar gezonder het aantal cardiovasculaire aandoeningen aanzienlijk verlaagt, zelfs bij mensen met cholesterolwaarden die momenteel als laag voor volwassenen worden beschouwd; tot op heden is echter geen statistisch significant sterftevoordeel verkregen door verlaging van het cholesterol met medicijnen bij asymptomatische mensen, d.w.z,

Enkele van de beter opgezette recente gerandomiseerde resultatenonderzoeken bij mensen waarbij patiënten met coronaire hartziekte of een equivalent daarvan zijn onderzocht, zijn de Heart Protection Study (HPS), de PROVE-IT trial, en de TNT trial. Daarnaast zijn er proeven waarbij met behulp van intravasculaire echografie is gekeken naar het effect van zowel verlaging van LDL als verhoging van HDL en atheroombelasting. Uit kleine studies is gebleken dat een succesvolle behandeling van een abnormaal lipidenprofiel de progressie van coronaire hartziekten voorkomt en mogelijk een lichte vermindering van de atheroombelasting te zien geeft. De American Heart Association geeft een reeks richtlijnen voor het totale (nuchtere) cholesterolgehalte in het bloed en het risico op hartziekten:

Nadat de huidige testmethoden LDL (“slecht”) en HDL (“goed”) cholesterol apart bepalen, is deze simplistische kijk echter enigszins achterhaald. Het wenselijke LDL-niveau wordt beschouwd als minder dan 100 mg/dL (2,6 mmol/L), hoewel een nieuwer doel van <70 mg/dL kan worden overwogen bij personen met een hoger risico op basis van enkele van de hierboven genoemde onderzoeken. Een verhouding van totaal cholesterol tot HDL, een andere nuttige maatstaf, van veel minder dan 5:1 wordt verondersteld gezonder te zijn. De typische LDL-waarde voor kinderen voordat zich vetstrepen beginnen te ontwikkelen is 35 mg/dL.

Patienten moeten zich ervan bewust zijn dat de meeste testmethoden voor LDL niet daadwerkelijk LDL in hun bloed meten, laat staan de deeltjesgrootte. Uit kostenoverwegingen zijn de LDL-waarden lange tijd geschat met behulp van de Friedewald-formule: − − 20% van de triglyceridenwaarde = geschatte LDL. De basis hiervan is dat Totaal cholesterol wordt gedefinieerd als de som van HDL, LDL, en VLDL. Gewoonlijk worden alleen het Totaal, HDL, en Triglyceriden gemeten. De VLDL wordt geschat op een vijfde van de Triglyceriden. Het is belangrijk ten minste 8-12 uur voor het bloedonderzoek te vasten omdat het triglyceridengehalte sterk varieert met de voedselinname.

Een toenemend aantal klinische bevindingen wijst op de grotere voorspellende waarde van meer geavanceerde tests die rechtstreeks de concentratie en grootte van zowel LDL- als HDL-deeltjes meten, in tegenstelling tot de meer gebruikelijke schattingen/metingen van het totale cholesterolgehalte in LDL-deeltjes of de totale HDL-concentratie.

Hypocholesterolemie

Een abnormaal laag cholesterolgehalte wordt hypocholesterolemie genoemd. Onderzoek naar de oorzaken van deze toestand is relatief beperkt, en hoewel sommige studies een verband suggereren met depressie, kanker en hersenbloedingen, is het onduidelijk of de lage cholesterolspiegels een oorzaak zijn voor deze aandoeningen of een epifenomeen.

Voedingsbronnen

De belangrijkste voedingsbronnen van cholesterol zijn dierlijke voedingsproducten. Voorbeelden zijn eigeel (~1234 mg/g), rundvleesproducten (~381 mg/g), garnaalproducten (176 – 256 mg/g). Plantaardige producten (bijv. lijnzaad, pinda’s) bevatten ook cholesterolachtige verbindingen, fytosterolen, waarvan wordt gesuggereerd dat ze helpen het serumcholesterol te verlagen.

Colesterol in planten

Veel bronnen (waaronder leerboeken) beweren ten onrechte dat er geen cholesterol in planten voorkomt. Deze misvatting wordt nog verergerd in de Verenigde Staten, waar de Food and Drug Administration regels toestaat dat cholesterolhoeveelheden van minder dan 2 mg per portie niet worden vermeld op het etiket. Hoewel plantaardige bronnen veel minder cholesterol bevatten (Behrman en Gopalan stellen 50mg/kg totale lipiden voor, tegenover 5g/kg bij dieren), bevatten ze de stof toch.

1. Smith LL. Een andere cholesterolhypothese: cholesterol als antioxidant. Free Radic Biol Med 1991;11:47-61. PMID 1937129.
2. Haines, TH. Verminderen sterolen het lekken van protonen en natrium door lipide bilayers? Prog Lipid Res 2001:40:299—324. PMID 11412894.
3. a b Anderson RG. Joe Goldstein and Mike Brown: from cholesterol homeostasis to new paradigms in membrane biology. Trends Cell Biol 2003:13:534-9. PMID 14507481.
4. Ockene IS, Chiriboga DE, Stanek EJ 3rd, Harmatz MG, Nicolosi R, Saperia G, Well AD, Freedson P, Merriam PA, Reed G, Ma Y, Matthews CE, Hebert JR. Seasonal variation in serum cholesterol levels: treatment implications and possible mechanisms. Arch Intern Med 2004;164:863-70. PMID 15111372.
5. “Over cholesterol” – American Heart Association
6. Ostlund RE, Racette, SB, and Stenson WF (2003). “Inhibition of cholesterol absorption by phytosterol-replete wheat germ compared with phytosterol-depleted wheat germ” (Remming van cholesterolabsorptie door fytosterol-verrijkte tarwekiemen vergeleken met fytosterol-verarmde tarwekiemen). Am J Clin Nutr 77 (6): 1385-1589.
7. Behrman EJ, Gopalan Venkat. Cholesterol en planten. J Chem Educ 2005;82:1791-1793. PDF