Le cholestérol est un stérol (combinaison de stéroïde et d’alcool) et un lipide présent dans les membranes cellulaires de tous les tissus de l’organisme, et transporté dans le plasma sanguin de tous les animaux. Des quantités moindres de cholestérol sont également présentes dans les membranes des plantes.
Le nom vient du grec chole- (bile) et stereos (solide), et du suffixe chimique -ol pour un alcool, car les chercheurs ont identifié pour la première fois le cholestérol sous forme solide dans les calculs biliaires en 1784.
La plupart du cholestérol n’est pas d’origine alimentaire ; il est synthétisé en interne. Le cholestérol est présent en plus forte concentration dans les tissus qui en produisent davantage ou dont les membranes sont plus denses, par exemple le foie, la moelle épinière et le cerveau, mais aussi dans les athéromates. Le cholestérol joue un rôle central dans de nombreux processus biochimiques, mais il est surtout connu pour l’association des maladies cardiovasculaires à divers modes de transport du cholestérol par lipoprotéine et à des taux élevés de cholestérol dans le sang.
Lorsque les médecins parlent à leurs patients des problèmes de santé liés au cholestérol, ils font souvent référence au « mauvais cholestérol », ou lipoprotéine de basse densité (LDL). » Le bon cholestérol » est la lipoprotéine de haute densité (HDL) ; cela désigne la façon dont le cholestérol est lié aux lipoprotéines, les molécules porteuses naturelles de l’organisme.
Propriétés physiques
Nom chimique | 10,13-dimethyl-17- (6-methylheptan-2-yl)- 2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17- dodécahydro-1H- cyclopentaphenanthren-3-ol |
Formule chimique | C27H46O | Masse moléculaire | 386.65 g/mol |
Numéro CAS | |
Point de fusion | 146-147 °C |
SMILES | C3C4(CC4 (C)CCCC(C)C)()2 ()CC=C1C(O)CC1 (C)2()C3 |
Disclaimer et références |
Physiologie
Fonction
Le cholestérol est nécessaire pour construire et maintenir les membranes cellulaires ; il rend la fluidité – le degré de viscosité – de la membrane stable sur des intervalles de température plus larges (le groupe hydroxyle du cholestérol interagit avec la tête phosphate de la membrane, et le stéroïde volumineux et la chaîne hydrocarbonée sont intégrés dans la membrane). Certaines recherches indiquent que le cholestérol pourrait agir comme un antioxydant. Le cholestérol contribue également à la fabrication de la bile (qui aide à digérer les graisses), et il est également important pour le métabolisme des vitamines liposolubles, notamment les vitamines A, D, E et K. Il est le principal précurseur de la synthèse de la vitamine D et des diverses hormones stéroïdes (qui comprennent le cortisol et l’aldostérone dans les glandes surrénales, ainsi que les hormones sexuelles, la progestérone, les divers œstrogènes, la testostérone et ses dérivés ).
Récemment, le cholestérol a également été impliqué dans les processus de signalisation cellulaire, où il a été suggéré qu’il forme des radeaux lipidiques dans la membrane plasmique. Il réduit également la perméabilité de la membrane plasmique aux ions hydrogène (protons) et aux ions sodium.Le cholestérol est essentiel pour la structure et la fonction des cavéoles invaginées et des puits recouverts de clathrine, y compris l’endocytose dépendante des cavéoles et l’endocytose dépendante de la clathrine. Le rôle du cholestérol dans l’endocytose dépendante des cavéoles et l’endocytose dépendante de la clathrine peut être étudié en utilisant la méthyl bêta cyclodextrine (MβCD) pour éliminer le cholestérol de la membrane plasmique.
Les fluides corporels
Le cholestérol est peu soluble dans l’eau ; il ne peut pas se dissoudre et voyager dans la circulation sanguine à base d’eau. Au lieu de cela, il est transporté dans la circulation sanguine par les lipoprotéines – des « valises moléculaires » protéiques hydrosolubles qui transportent le cholestérol et les triglycérides en interne. Les apolipoprotéines formant la surface de la particule lipoprotéique donnée déterminent à partir de quelles cellules le cholestérol sera éliminé et vers où il sera fourni.
Les plus grosses lipoprotéines, qui transportent principalement les graisses de la muqueuse intestinale vers le foie, sont appelées chylomicrons. Ils transportent principalement des graisses sous forme de triglycérides et de cholestérol. Dans le foie, les particules de chylomicrons libèrent des triglycérides et un peu de cholestérol, et sont transformées en particules de lipoprotéines de basse densité (LDL), qui transportent les triglycérides et le cholestérol vers d’autres cellules du corps. Chez les personnes en bonne santé, les particules LDL sont grosses et relativement peu nombreuses. En revanche, un grand nombre de particules LDL petites et denses (sdLDL) est fortement associé à la promotion de la maladie athéromateuse dans les artères. Pour cette raison, le LDL est appelé « mauvais cholestérol ».
Le rapport de 1987 du National Cholesterol Education Program, Adult Treatment Panels suggère que le taux de cholestérol sanguin total devrait être : <200 mg/dl de cholestérol sanguin normal, 200-239 mg/dl de cholestérol limite-élevé, >240 mg/dl de cholestérol élevé.
Les particules de lipoprotéines de haute densité (HDL) transportent le cholestérol vers le foie pour l’excrétion, mais leur efficacité pour ce faire varie considérablement. Le fait d’avoir un grand nombre de grosses particules HDL est corrélé à de meilleurs résultats de santé, d’où son appellation courante de « bon cholestérol ». En revanche, avoir de petites quantités de grandes particules HDL est indépendamment associé à la progression de la maladie athéromateuse dans les artères.
Importance clinique
Hypercholestérolémie
Dans des conditions de concentrations élevées de particules L.D.L., en particulier les petites particules LDL, le cholestérol favorise la formation d’athérome dans la paroi des artères, un état connu sous le nom d’athérosclérose, qui est la principale cause des maladies coronariennes et d’autres formes de maladies cardiovasculaires. En revanche, les particules HDL (en particulier les grosses HDL) ont été le seul mécanisme identifié par lequel le cholestérol peut être éliminé de l’athérome. Des concentrations accrues de HDL sont corrélées à des taux plus faibles de progression de l’athérome, voire de régression.
Parmi les fractions lipoprotéiques, les LDL, IDL et VLDL sont considérées comme athérogènes (susceptibles de provoquer l’athérosclérose). Les taux de ces fractions, plutôt que le taux de cholestérol total, sont en corrélation avec l’étendue et la progression de l’athérosclérose. À l’inverse, le cholestérol total peut se situer dans les limites de la normale, tout en étant constitué principalement de petites particules LDL et de petites particules HDL, auquel cas le taux de croissance de l’athérome resterait élevé. En revanche, si le nombre de particules LDL est faible (principalement des particules de grande taille) et qu’un pourcentage important des particules HDL est de grande taille, alors les taux de croissance de l’athérome sont généralement faibles, voire négatifs, pour toute concentration de cholestérol total donnée.
Ces effets sont encore compliqués par la concentration relative de diméthylarginine asymétrique (ADMA) dans l’endothélium, car l’ADMA régule à la baisse la production d’oxyde nitrique, un relaxant de l’endothélium. Ainsi, des niveaux élevés d’ADMA, associés à des niveaux élevés d’oxydation du LDL constituent un facteur de risque accru de maladies cardiovasculaires.
De multiples essais sur l’homme utilisant des inhibiteurs de l’HMG-CoA réductase ou des statines, ont confirmé à plusieurs reprises que le fait de modifier les schémas de transport des lipoprotéines d’un modèle malsain à un modèle plus sain réduit de manière significative les taux d’événements de maladies cardiovasculaires, même chez les personnes ayant des valeurs de cholestérol actuellement considérées comme faibles pour les adultes ; cependant, aucun avantage statistiquement significatif en termes de mortalité n’a été tiré à ce jour de la réduction du cholestérol à l’aide de médicaments chez les personnes asymptomatiques, c’est-à-dire, pas de maladie cardiaque, pas d’antécédents d’infarctus, etc.
Parmi les récents essais randomisés sur les résultats chez l’homme, mieux conçus, qui étudient les patients atteints de coronaropathie ou de ses équivalents de risque, figurent l’étude sur la protection du cœur (HPS), l’essai PROVE-IT et l’essai TNT. En outre, certains essais ont examiné l’effet de la réduction des LDL ainsi que de l’augmentation des HDL et de la charge athéromateuse en utilisant l’échographie intravasculaire. De petits essais ont montré que le traitement réussi d’un profil lipidique anormal permettait de prévenir la progression de la maladie coronarienne et peut-être de réduire légèrement le poids de l’athérome. L’American Heart Association fournit un ensemble de directives concernant le taux de cholestérol sanguin total (à jeun) et le risque de maladie cardiaque :
Niveau mg/dL | Niveau mmol/L | Interprétation |
<200 | <5.2 | Niveau souhaitable correspondant à un risque moindre de maladie cardiaque |
200-239 | 5.2-6.2 | Risque élevé limite |
>240 | >6.2 | Haut risque |
Cependant, comme les méthodes de test actuelles déterminent séparément le LDL (« mauvais ») et le HDL (« bon ») cholestérol, cette vision simpliste est devenue quelque peu dépassée. On considère que le taux souhaitable de LDL est inférieur à 100 mg/dL (2,6 mmol/L), bien qu’un objectif plus récent de <70 mg/dL puisse être envisagé chez les personnes à plus haut risque sur la base de certains des essais mentionnés ci-dessus. Un rapport entre le cholestérol total et les HDL – une autre mesure utile – de loin inférieur à 5:1 est considéré comme plus sain. À noter que les valeurs typiques de LDL chez les enfants avant que les stries graisseuses ne commencent à se développer sont de 35 mg/dL.
Les patients doivent savoir que la plupart des méthodes de test pour le LDL ne mesurent pas réellement le LDL dans leur sang, et encore moins la taille des particules. Pour des raisons de coût, les valeurs de LDL ont longtemps été estimées à l’aide de la formule de Friedewald : − − 20% de la valeur des triglycérides = LDL estimé. La base de cette formule est que le cholestérol total est défini comme la somme des HDL, LDL et VLDL. Habituellement, seuls le cholestérol total, le cholestérol HDL et les triglycérides sont mesurés. Le VLDL est estimé à un cinquième des triglycérides. Il est important de rester à jeun pendant au moins 8 à 12 heures avant la prise de sang, car le taux de triglycérides varie considérablement en fonction de la prise alimentaire.
Des preuves cliniques de plus en plus nombreuses ont fortement soutenu la plus grande valeur prédictive de tests plus sophistiqués qui mesurent directement à la fois les concentrations et la taille des particules LDL et HDL, par opposition aux estimations/mesures plus habituelles du cholestérol total transporté dans les particules LDL ou de la concentration totale de HDL.
Hypocholestérolémie
Les taux de cholestérol anormalement bas sont appelés hypocholestérolémie. La recherche sur les causes de cet état est relativement limitée, et si certaines études suggèrent un lien avec la dépression, le cancer et l’hémorragie cérébrale, il n’est pas clair si le faible taux de cholestérol est une cause de ces affections ou un épiphénomène.
Sources alimentaires
Les principales sources de cholestérol alimentaire sont les produits alimentaires animaux. Par exemple, le jaune d’œuf (~1234 mg/g), les produits à base de bœuf (~381 mg/g), les produits à base de crevettes (176 – 256 mg/g) . Les produits végétaux (par exemple, les graines de lin, les arachides), contiennent également des composés semblables au cholestérol, les phytostérols, qui sont suggérés pour aider à réduire le cholestérol sérique.
Le cholestérol dans les plantes
De nombreuses sources (y compris les manuels scolaires) affirment à tort qu’il n’y a pas de cholestérol dans les plantes. Cette perception erronée est aggravée aux États-Unis, où les règles de la Food and Drug Administration permettent d’ignorer dans l’étiquetage les quantités de cholestérol inférieures à 2 mg/portion. Bien que les sources végétales contiennent beaucoup moins de cholestérol (Behrman et Gopalan suggèrent 50mg/kg de lipides totaux, contre 5g/kg chez les animaux), elles contiennent quand même cette substance.
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