MedicinABC

22 abr. 2013

Todo sobre el colesterol

El colesterol es un lípido que se encuentra en todas las células animales, sobre todo en las membranas. Alrededor del 75% del colesterol que cada persona lleva en su cuerpo es producido por el hígado, la mucosa intestinal y las otras células; el resto es ingerido a través de alimentos. El colesterol tiene una gran importancia fisiológica ya que sirve como progenitor de las hormonas esteroides, los ácidos biliares y tiene varias funciones en las membranas plasmáticas. 


Características



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El colesterol es un lípido esteroide que consiste de 4 anillos del esterano, una cadena hidrocarbonada (representa la cola no polar o hidrófoba) y un grupo hidroxilo (cabeza polar o hidrófila). En su forma más pura es una sustancia cristalina blanca. Se lo dió su nombre "colesterol" que se deriva del griego chole (bilis) y stereos (firme) porque fue encontrado en los cálculos biliares.

Síntesis

Las células animales son capaces de sintetizar colesterol a partir de Acetil-CoA, aunque en nuestro cuerpo la mayoría es producida en el hígado e intestino. En la síntesis biológica interfieren algunos fármacos como las estatinas para bajar los niveles de colesterol en sangre.

colesterol
Estructura química del colesterol

La biosíntesis se ajusta en cierto rango a la ingesta de colesterol a través de los alimentos; es decir, cuánto más uno ingiere, menos producen las células. El cerebro produce todo el colesterol que necesita por si mismo, ya que este no es capaz de cruzar la barrera hematoencefálica. El esquema siguiente resume las reacciones necesarias para la síntesis del colesterol por parte de las células y algunos medicamentos que interfieren en ella.

biosintesis del colesterol
Azul: enzimas que catalizan la reacción; rojo: fármacos que interfieren con la reacción.

En promedio, un adulto sano produce alrededor de 1g y consume 0.3g colesterol a diario. Estos valores pueden variar ya que los niveles en sangre de 150-200 mg/dl deben de ser mantenidos estables y esto el cuerpo lo realiza aumentando o disminuyendo la biosíntesis. Cuando los niveles de colesterol disminuyen en el citoplasma, se activan unos factores de transcripción que activan la producción de receptores de LDL y aumentan la biosíntesis de colesterol en la célula. Al igual, niveles elevados de colesterol libre detienen tanto la síntesis del colesterol como la síntesis de las proteínas receptores de LDL.


Transporte en sangre

Tanto colesterol como los otros lípidos son absorbidos en el intestino. Para ser transportados en la sangre  necesitan un medio especial, ya que los lípidos son hidrófobos y la sangre es un medio acuoso. El transporte de las grasas en sangre se efectua a través de las lipoproteínas. Existen varios tipos de lipoproteínas que se distinguen por su tamaño, densidad, las apolipoproteínas y en la proporción de los diferentes tipos de lípidos que contienen.
La estructura general de las lipoproteínas podemos ver en la imagen siguiente. Consisten de un núcleo de lípidos apolares (ésteres de colesterol y triglicéridos) y una capa de fosfolípidos, apolipoproteínas y colesterol libre. Las lipoproteínas se parecen a los detergentes: la capa exterior es hidrófila por lo que la estructura se suspende en el agua, y por dentro las cadenas hidrocarbonadas de los fosfolípidos crean un ambiente apolar capaz de albergar partículas hidrófobas.

Quilomicrones

Quilomicrones. Son partículas grandes (75-1200nm) que son sintetizados por la mucosa intestinal; transportan las grasas procedentes de los alimentos hacia los tejidos del cuerpo. Consisten de un 90% de triglicéridos y contienen sólo 1% colesterol.

VLDL (lipoproteínas de muy baja densidad). Tienen un diámetro de 30-70nm y una densidad baja pero todavía mayor a la de los quilomicrones. Son sintetizados en el hígado y consisten como las otras lipoproteínas de apolipoproteínas, fosfolípidos, triglicéridos y colesterol.
Los tejidos (mayormente músculo esquelético, miocardio y tejido adiposo) captan los VLDL y extraen los triglicéridos. Los remanentes de los VLDL se conocen como IDL Después de un enriquecimiento de colesterol son transformados en LDL que son captadas otra vez por el hígado.

IDL (lipoproteínas de densidad intermedia). Remanentes del VLDL y precursores del LDL. Tienen un diámetro de alrededor de 35nm; normalmente tienen una vida media corta y su concentración en sangre es muy baja.

LDL (lipoproteínas de baja densidad). Son las lipoproteínas que contienen la mayor parte del colesterol circulante en la sangre y se conocen también como el "colesterol malo". Estos transportan el colesterol sintetizado por el cuerpo desde el hígado al resto de los tejidos. Tienen un diámetro de aprox. 18-25nm.

HDL (lipoproteínas de alta densidad). Estas lipoproteínas son sintetizadas por el hígado y están vacías cuando entran en la circulación. Recogen el colesterol desde los tejidos e incluso de los ateromas, aumentando su tamaño, y lo llevan al hígado. Por eso se denominan también el "colesterol bueno". La cardiopatía isquémica relacionada con la aterosclerosis (CIAC) está en relación inversa con la concentración sérica de las HDL: cuánto más HDL, menos CIAC.


Funciones en el organismo

Colesterol(1) El colesterol supone casí el 20% de la masa de las membranas plasmáticas y el 50% del número total de las moléculas en ellas. Interacciona con los fosfolípidos para estabilizar la membrana y hacerla menos fluida. A consecuencia de eso, previene que la membrana sea demasiado permeable. 
Por otro lado garantiza la fluidez de las membranas: situado entre los fosfolípidos, no permite que sus cadenas de ácidos grasos se unan y cristalicen. De esa manera regula la fluidez de las membranas celulares.
Además forma parte de las "balsas lipídicas" en las membranas que albergan proteínas grandes como los receptores, así garantizando su correcto funcionamiento. 

Acido colico
Ácido cólico. Los otros ácidos biliares
se derivan de su estructura.
(2) El hígado utiliza el colesterol para producir los ácidos o sales biliares que excreta mediante la bilis en el intestino delgado. Allí provocan la emulsión de las grasas ingeridas, rompiendo las gotas grandes de grasa y de esa manera favoreciendo su degradación por parte de las lipasas intestinales. La porción más grande del colesterol es utilizada para la síntesis de los ácidos biliares.


Colecalciferol
Colecalciferol
(3) Una forma de colesterol, el 7-dehidrocolesterol, es el precursor del colecalciferol, también conocido con el nombre vitamina D. La vitamina D es un grupo de vitaminas también llamados vitameros que son responsables de la absorción intestinal del calcio y fósforo. Los compuestos más importantes de este grupo son el colecalciferol (D3) y ergocalciferol (D2).
La vitamina D puede ser ingerida a través de los alimentos o sintetizada por el cuerpo. La transformación del colesterol en colecalciferol ocurre en la epidermis de la piel al entrar en contacto con los rayos UV-B del sol. 


(4) El colesterol es el precursor de todas las hormonas esteroides que son producidas en la corteza de las glándulas suprarenales: los glucocorticoides, mineralocorticoides, andrógenos, estrógenos y progestágenos.
biosíntesis hormonas esteroides
Sucesión de la biosíntesis de las hormonas esteroides a partir del colesterol.


Colesterol y enfermedad

Valores altos de colesterol en sangre, especialmente de LDL, están estrictamente asociados al desarrollo y progreso de la aterosclerosis, un subtipo de la arteriosclerosis, que puede llevar al desarrollo de la cardiopatía isquémica aterosclerosa coronaria. La aterosclerosis es caracterizada por la presencia de acumulaciones de grasa en la intima de las arterias (ateromas) , causando el endurecimiento y la pérdida de elasticidad de estos vasos sanguíneos. Pueden reducir el lumen arterial y alterar el flujo sanguíneo hacia los órganos subsecuentes y, en el caso de que se desprenda la capa del ateroma, causar trombosis. Los síntomas se manifiestan generalmente cuando la enfermedad ya está en un estadio avanzado. Por ejemplo, la angina de pecho empieza cuando el lumen de la arteria coronaria está reducida por un 75-80%.

En el análisis sanguíneo rutinario se determinan los niveles de los lípidos para estimar el riesgo individual para padecer enfermedades causadas por la aterosclerosis. Los valores de referencia pueden diferir un poco de un laboratorio al otro y son:

Colesterol total: hasta 200 mg / dl
LDL: 130-160 mg / dl
HDL: desde 40 mg / dl en hombres y desde 65 mg / dl en mujeres
Triglicéridos: hasta 200 mg / dl

Teoría lipídica.
La teoría lipídica de la patofisiología de la aterosclerosis, también llamada teoría de la insudación fue propuesta por Rudolph Virchow en 1862. Indica que todas las lesiones mecánicas o inflamatorias del endotelio pueden favorecer la incrustación de lípidos séricos en la pared arterial. Más tarde se modificó la teoría diciendo que los lípidos mismos, si están presentes a un nivel sérico suficientemente alto pueden invadir la íntima arterial e iniciar el proceso patológico.
Las lesiones ateroscleróticas se componen mayormente de lipoproteínas de baja densidad (LDL). La atracción electrostática entre los glucosaminoglucanos del subendotelio y la apolipoproteína B100 de las LDL juega un papel importante en la retención de los lípidos en la pared del vaso sanguíneo.

La asociación Americana del Corazón (American Heart Association) clasifica las lesiones ateroscleróticas en 6 tipos:

Tipo I
lesión arterosclerótica
Lesión mínima o inicial, también conocida como estria lipídica. No causa estenosis ni deforma el lumen. En el microscopio se ven aisladas células espumosas (macrófagos con gotitas de lípidos dentro).
Las grasas se depositan en la íntima de las arterias; a continuación los monocitos circulantes entran en esta capa del vaso sanguíneo, se transforman en macrófagos y fagocitan la grasa.


Tipo II
lesión arteroscleróticaSon estrias o manchas lipídicas que contienen células espumosas colocadas en varias capas. Se encuentran además gotitas lipídicas en células musculares lisas y extracelulares y algunos macrófagos sin grasa fagocitada.

Tipo III
Son lesiones preateromas o intermedias que tienen las características de las lesiones tipo II mas la formación de lagos lipídicos extracelulares que proceden mayormente de macrófagos muertos.

lesión arteroscleróticaTipo IV
Se llama también ateroma y es caracterizada por un núcleo (creado por confluencia de lagos de lípido) que consiste de remanentes de macrófagos espumosos, lípido libre extracelular, algunos cristales de colesterol y partículas de calcio. Este tipo de lesiones responde muy bien a la terapía de la reducción del colesterol.


lesión arteroscleróticaTipo V
Se denomina fibroateroma la lesión del tipo V. Muestra fibrosis entre el endotelio y el núcleo lipídico y un aumento del número de las células de músculo liso. Esta forma no presenta disrupción superficial, hemorragia ni trombosis.



lesión arterosclerótica
Tipo VI
La lesión complicada tiene una, varias o todas estas características: ulceración, hemorragia, rotura y trombosis. Este tipo de lesión se encuentra frecuentemente en las personas fallecidas por causa de la ateroesclerosis; más complicaciones causan los trombos. Niveles altos de fibrinógeno (en el caso de fumadores) y LDL elevado favorecen la formación de trombos.


Factores genéticos.
Existe una gran variedad de factores de riesgo para la aterosclerosis que tienen un componente genético (hereditario); entre ellos están:
- Niveles elevados de VLDL y LDL
- Niveles bajos de HDL
- Índice de masa corporal (IMC) elevado
- Hipertensión arterial sistólico y/o diastólico
- Diabetes mellitus II
- Niveles séricos altos de fibrinógeno y/o proteína C reactiva

Un ejemplo clásico es la hipercolesterinemia familiar (HF) que radica en el defecto del receptor de LDL en las células. Sin el correcto funcionamiento de ese receptor, la célula no es capaz de ligar, internalizar o degradar las LDL, por lo que se quedan en la circulación sanguínea. Individuos con la forma homocigota de la enfermedad tienen niveles muy altos de colesterol sérico de más de 600 mg / dl, y la forma heterocigota produce niveles alrededor de los 400 mg / dl. Estas personas suelen padecer accidentes cerebro/cardiovasculares a una edad muy temprana.

Otras mutaciones relacionadas con el metabolismo del colesterol causan:
- Defecto familiar de la ApoB100. ApoB100 es un constituyente mayor de las LDL; su forma defectuosa previene la unión de LDL con su receptor.
- Receptores hepáticos de LDL defectuosos.

No obstante, la causa más frecuente de las hipercolesterinemias es una dieta rica en grasas y factores complementarios.


Referencias y enlaces externos:
Lipid rafts as a membrane-organizing principle
2 David Martínez Duncker, M.D., Ph.D.: Fisiopatología de la aterosclerosis.
3 Elisabeth G. Nabel, M.D.: Cardiovascular Disease. N Engl J Med 2003
4 Aldons J. Lusis y cols.: Genetic basis of Atherosclerosis. Circulation (American Heart Association)
5 W. H. Freeman: Biochemistry, 7ª edición (2012)


Acerca del Autor:

Dorina Ferrario es la fundadora de MedicinABC y estudiante de Medicina Humana en la Universidad Humboldt de Berlín. Su reto es conseguir la difusión de información médica gratuita y de calidad a sus lectores. Bloguera en formación continua para una continua difusión de información. Sígue MedicinABC en Twitter.