Colesterol

Colesterol

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5(6)-Colesten-3β-ol

Estrutura 3D do colesterol; em vermelho, o grupo hidroxilo polar

Síntese do colesterol

O colesterol é um esterol (lípido) que se encontra nos tecidos corporales e no plasma sanguíneo dos vertebrados. Apresenta-se em altas concentrações no hígado, medula espinal, páncreas e cérebro. O nome de «colesterol» procede do grego kole (bilis) e stereos (sólido), por ter-se identificado pela primeira vez nos cálculos da vesícula biliar por Michel Eugène Chevreul quem deu-lhe o nome de «colesterina», termo que somente se conservou no alemão (Cholesterin). Abundam nas gorduras de origem animal.

Estrutura química

A fórmula química do colesterol representa-se de duas formas: C₂₇H₄₆Ou / C₂₇H₄₅OH.

É um lípido esteroide, molécula de ciclopentanoperhidrofenantreno (ou esterano), constituída por quatro carbociclos condensados ou fundidos, denominados A, B, C e D, que apresentam várias substituições:

1. Dois radicais metilo nas posições C-10 e C-13.
2. Uma corrente alifática ramificada de 8 carbonos na posição C-17.
3. Um grupo hidroxilo na posição C-3.
4. Uma insaturación entre os carbonos C-5 e C-6.

Na molécula de colesterol pode-se distinguir uma cabeça polar constituída pelo grupo hidroxilo e uma bicha ou porção apolar formada pelo carbociclo de núcleos condensados e os sustituyentes alifáticos. Assim, o colesterol é uma molécula tão hidrófoba que a solubilidad de colesterol livre em água é de 10^-8 M e, ao igual que os outros lípidos, é bastante soluble em disolventes apolares como o cloroformo (CHCl₃).

Fontes de colesterol

Os organismos mamíferos obtêm colesterol através das seguintes vias:

1. Via exógena ou absorción de colesterol contido nos alimentos. O colesterol encontra-se exclusivamente nos alimentos de origem animal, maioritariamente a yema de ovo, hígado, lacticínios, cérebro e músculo esquelético (carnes vermelhas).

2. Via endógena ou síntese de novo, é a síntese de colesterol nas células animais a partir de seu precursor, o acetato, em sua forma activada acetil-coenzima A ..

Metabolismo do colesterol

Biosíntesis de colesterol

A biosíntesis do colesterol tem lugar no retículo endoplasmático liso de virtualmente todas as células dos animais vertebrados. Mediante estudos de marcação isotópico, D. Rittenberg e K. Bloch demonstraram que todos os átomos de carbono do colesterol procedem, em última instância, do acetato, em forma de acetil coenzima A .Requereram-se aproximadamente outros 30 anos de investigação para descrever as linhas gerais da biosíntesis do colesterol, desconhecendo-se, no entanto, muitos detalhes enzimáticos e mecanísticos à data. Os passos principais da síntese de colesterol são:

Descrição	Reacção	Sustrato inicial	Enzima	Produto final
Condensación de duas moléculas de acetil CoA		2 Acetil CoA	Acetoacetil CoA tiolasa	Acetoacetil CoA
Condensación de uma molécula de acetil CoA com uma de acetoacetil CoA		acetoacetil CoA e acetil CoA	HMG-CoA sintasa	3-hidroxi-3-metilglutaril CoA (HMG-CoA)
Redução do HMG-CoA pelo NADPH		HMG-CoA	HMG-CoA reductasa	Mevalonato e CoA
Fosforilación do mevalonato		Mevalonato	Mevalonato quinasa	Mevalonato 5-fosfato
Fosforilación do mevalonato 5-fosfato		Mevalonato 5-fosfato	Fosfomevalonato quinasa	5-pirofosfomevalonato
Fosforilación do 5-pirofosfomevalonato		5-pirofosfomevalonato	Pirofosfomevalonato descarboxilasa	3-fosfomevalonato 5-pirofosfato
Descarboxilación do 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato		3-fosfomevalonato 5-pirofosfato	Pirofosfomevalonato descarboxilasa	Δ3-isopentil pirofosfato
Isomerización do isopentil pirofosfato		Isopentil pirofosfato	Isopentil pirofosfato isomerasa	3,3-dimetilalil pirofosfato
Condensación de 3,3-dimetilalil pirofosfato (5C) e isopentil pirofosfato (5C)		3,3-dimetilalil pirofosfato e isopentil pirofosfato	Geranil transferasa	Geranil pirofosfato (10C)
Condensación de geranil pirofosfato (10C) e isopentil pirofosfato (5C)		Geranil pirofosfato e isopentil pirofosfato	Geranil transferasa	Farnesil pirofosfato (15C)
Condensación de duas moléculas de farnesil pirofosfato (15C)		2 Farnesil pirofosfato	Ecualeno sintasa	Escualeno (30 C)
Redução do escualeno pelo NADPH, que ganha um oxigénio que prove do oxigénio molecular (Ou2)		Escualeno	Escualeno epoxidasa	Escualeno 2,3-epóxido
Ciclación do escualeno 2,3-epoóxido		Escualeno 2,3-epóxido	Lanosterol ciclasa	Lanosterol
19 reacções consecutivas, não aclaradas totalmente que implicam outras tantos enzimas, em que se transforma o lanosterol em colesterol, através de diversos intermediários, entre os que destacam o zimosterol e o 7-deshidrocolesterol		Lanosterol		Colesterol

Resumidamente, estas reacções podem agrupar-se da seguinte maneira:^{[1] [2]}

1. Três moléculas de acetil-CoA combinam-se entre si formando mevalonato, o qual é fosforilado a 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato.
2. O 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato é descarboxilado e desfosforilado a 3-isopentil pirofosfato.
3. Montagem sucessiva de seis moléculas de isopentil pirofosfato para originar escualeno, via geranil pirofosfato e farnesil pirofosfato.
4. Ciclación do escualeno a lanosterol.
5. O lanosterol converte-se em colesterol após numerosas reacções sucessivas, enzimáticamente catalizadas, que implicam a eliminação de três grupos metilo (–CH₃), a deslocação de um duplo enlace e redução do duplo enlace da corrente lateral.

Degradação do colesterol

No ser humano não se pode metabolizar a estrutura do colesterol até CO₂ e H₂Ou. O núcleo intacto de esterol elimina-se do corpo convertendo-se em ácidos e salgues biliares as quais são secretadas na bilis para o intestino para se eliminar por fezes fecales. Parte de colesterol intacto é secretado na bilis para o intestino o qual é convertido pelas bactérias em esteroides neutros como coprostanol e colestanol.^{[cita requerida]}

Regulação do colesterol

A produção de colesterol é regulada directamente pela concentração do colesterol presente ao retículo endoplásmico das células, tendo uma relação indirecta com os níveis plasmáticos de colesterol presente às lipoproteínas de baixa densidade (LDL por seu acrónimo inglês). Uma alta ingesta de colesterol nos alimentos conduz a uma diminuição neta da produção endógena e vice-versa. O principal mecanismo regulador da homeostasis de colesterol celular aparentemente reside em um complexo sistema molecular centrado nas proteínas SREBPs (Sterol Regulatory Element Binding Proteins 1 e 2: proteínas que se unem a elementos reguladores de esteroles ). Em presença de uma concentração crítica de colesterol na membrana do retículo endoplásmico, as SREBPs estabelecem complexos com outras duas importantes proteínas reguladoras: SCAP (SREBP-cleavage activating protein: proteína activadora através do clivaje de SREBP) e Insig (insulin induced gene) 1 e 2. Quando diminui a concentração do colesterol no retículo endoplásmico, as Insigs se desassociam do complexo SREBP-SCAP, permitindo que o complexo migre ao aparelho de Golgi, onde SREBP é escindido sequencialmente por S1P e S2P (site 1 and 2 proteases: proteasas do lugar 1 e 2 respectivamente). O SREBP escindido migra ao núcleo celular onde actua como factor de transcrição se unindo ao SRE (Sterol Regulatory Element: elemento regulador de esteroles) de uma série de genes relevantes na homeostasis celular e corporal de esteroles, regulando sua transcrição. Entre os genes regulados pelo sistema Insig-SCAP-SREBP destacam os do receptor de lipoproteínas de baixa densidade (LDLR) e a hidroxi-metil-glutaril CoA-reductasa (HMG-CoA-reductasa), a enzima limitante na via biosintética do colesterol. O seguinte diagrama mostra de forma gráfica os conceitos anteriores:

Depois de dilucidar os mecanismos celulares de captación endocítica de colesterol lipoproteico, trabalho pelo qual foram galardoados com o Prêmio Nobel em Fisiología ou Medicina no ano 1985, Michael S. Brown e Joseph L. Goldstein têm participado directamente na descoberta e caracterização da via dos SREBPs de regulação do colesterol corporal. Estes avanços têm sido a base do melhor entendimento da fisiopatología de diversas doenças humanas, fundamentalmente a doença vascular aterosclerótica, principal causa de morte no mundo ocidental através do infarto agudo ao miocardio e os acidentes cerebrovasculares e o fundamento da farmacología das drogas hipocolesteromiantes mais potentes: as estatinas.

Funções do colesterol

O colesterol é imprescindible para a vida animal por suas numerosas funções:

1. Estrutural: o colesterol é um componente muito importante das membranas plasmáticas dos animais (em general, não existe nos vegetales). Ainda que o colesterol encontra-se em pequena quantidade nas membranas celulares, na membrana citoplasmática achamo-lo em uma proporção molar 1:1 com relação aos fosfolípidos, regulando suas propriedades físico-químicas, em particular a fluidez. No entanto, o colesterol encontra-se em muito baixa proporção ou está praticamente ausente nas membranas subcelulares.
2. Precursor da vitamina D: essencial no metabolismo do calcio.
3. Precursor das hormonas sexuais: progesterona, estrógenos e testosterona.
4. Precursor das hormonas corticoesteroidales: cortisol e aldosterona.
5. Precursor dos sais biliares: essenciais na absorción de alguns nutrientes lipídicos e via principal para a excreción de colesterol corporal.
6. Precursor das balsas de lípidos.

Transporte do colesterol e hipercolesterolemia

A concentração actualmente aceitada como normal de colesterol no plasma sanguíneo (colesterolemia) de indivíduos sãos é de 150 a 200 mg/dL. No entanto, deve ter-se presente que a concentração total de colesterol plasmático tem um valor predictivo muito limitado respecto do risco cardiovascular global (ver mais abaixo). Quando esta concentração aumenta se fala de hipercolesterolemia .

Dado que o colesterol é insoluble em água, o colesterol plasmático só existe na forma de complexos macromoleculares chamados lipoproteínas, principalmente LDL e VLDL, que têm a capacidade de fixar e transportar grandes quantidades de colesterol. A maior parte de dito colesterol encontra-se em forma de ésteres de colesterol, nos que algum ácido graso, especialmente o ácido linoleico (um ácido graso da série omega-6), esterifica ao grupo hidroxilo do colesterol.

Actualmente reconhece-se amplamente o papel causal do colesterol presente às lipoproteínas de baixa densidade (LDL) na patogenia da arteriosclerosis. Desta maneira, a existência sustentada de níveis elevados de colesterol LDL (popularmente conhecido como "colesterol mau") acima dos valores recomendados, incrementa o risco de sofrer eventos cardiovasculares (principalmente infarto de miocardio agudo) até dez anos após sua determinação, tal como o demonstrou o estudo de Framingham iniciado em 1948 . De maneira interessante, o colesterol presente às lipoproteínas de alta densidade (HDL) exerceria um papel protector do sistema cardiovascular, que por isso se conhece como "colesterol bom". Assim, o colesterol tem um impacto dual e complexo sobre a fisiopatología da arteriosclerosis, pelo que a estimativa do risco cardiovascular baseado só nos níveis totais de colesterol plasmático é claramente insuficiente.

No entanto, e considerando o anterior, definiu-se clinicamente que os níveis de colesterol plasmático total (a soma do colesterol presente a todas as classes de lipoproteínas) recomendados pela Sociedade Norte-americana de Cardiología (AHA) são:

• Colesterolemia por embaixo de 200 mg/dL (miligramos por decilitros): é a concentração desejável para a população geral, pois pelo geral correlaciona com um baixo risco de doença cardiovascular.
• Colesterolemia entre 200 e 239 mg/dL: existe um risco intermediário na população geral, mas é elevado em pessoas com outros factores de risco como a diabetes mellitus.
• Colesterolemia maior de 240 mg/dL: pode determinar um alto risco cardiovascular e recomenda-se iniciar uma mudança no estilo de vida, sobretudo no concerniente à dieta e ao exercício físico.

Em sentido estrito, o nível desejável de colesterol LDL deve definir-se clinicamente para a cada sujeito em função de seu risco cardiovascular individual, o qual está determinado pela presença de diversos factores de risco, entre os que destacam:

• Idade e sexo.
• Antecedentes familiares.
• Tabaquismo.
• Presença de hipertensión arterial.
• Nível de colesterol HDL.

Em pessoas com risco cardiovascular alto, isto é, aquelas com uma probabilidade a mais de 20% de sofrer um evento cardiovascular maior ou letal em um período de 10 anos, tais como pacientes diabéticos ou que previamente tenham tido um destes eventos, a recomendação actual é manter um nível de colesterol LDL menor a 100 mg/dL. Inclusive nos pacientes que se catalogam de muito alto risco se recomenda um colesterol LDL igual ou menor a 70 mg/dL.

Em Espanha a máxima concentração recomendada de colesterol em sangue é mais elevada que a aceitada internacionalmente e baseada na evidência científica, como o indica a Sociedade Espanhola de Arteriosclerosis, quiçá como o risco cardiovascular global em Espanha é mais baixo:^{[cita requerida]}

• Colesterol por embaixo de 200 mg/dL: baixo risco.
• Colesterol entre 200 e 300 mg/dL: risco intermediário.
• Colesterol maior de 300 mg/dL: alto risco.

Referências

1. ↑ Lehninger, A. L. 1976. Curso breve de bioquímica. Omega, Barcelona. ISBN84-282-0445-4
2. ↑ Devlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4ª edição. Reverté, Barcelona. ISBN 84-291-7208-4

Veja-se também

• Quilomicrón.
• VLDL (Lipoproteínas de muito baixa densidade).
• LDL (Lipoproteínas de baixa densidade, frequentemente nocivo quando as dietas não são equilibradas).
• IDL (Lipoproteínas de densidade intermediária).
• HDL (Lipoproteínas de alta densidade, tende a equilibrar ao LDL).
• Dislipidemia.

Enlaces externos

• Tudo sobre o colesterol
• Sociedade Internacional de Arteriosclerosis.
• Factores de Risco Cardiovascularem Forumclinic. Informação, notícias e Foro.
• www.ldlhdl.info Informação sobre o colesterol.
• Informação sobre o colesterol.
• Mais informação sobre colesterol.
• Alimentos ricos em colesterol.
• Sociedade Norte-americana de Cardiología.
• Sociedade Espanhola de Arteriosclerosis.
• Sociedade Espanhola de Cardiología.
• Colesterol em eduPortal.
• TheMedicine.net: Colesterol.
• ApliMed: Colesterol.
• DHA reduz o colesterol mau e aumenta o bom.
• Colesterol. Fundação Espanhola do Coração.
• Monografías.com. Derivados.
• Animação divulgativa do Mundo Saúde, 8 de agosto de 2009 .
• Em MedlinePlus pode encontrar mais informação sobre Colesterol.

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