El colesterol: aliado y enemigo de tu cuerpo
Autor Chimalli Digital
¿Qué es el colesterol?
El colesterol es una molécula importante, la cual está presente en el cuerpo humano y tanto su exceso como su deficiencia provocan enfermedades.
La base de la presencia ubicua del colesterol en los organismos eucariotas es su estructura tripartita con dominios hidrofílicos, hidrofóbicos y rígidos.
Dicha estructura permite al colesterol regular múltiples procesos celulares que van desde la fluidez y permeabilidad de la membrana hasta la transcripción de genes.
El colesterol no solo sirve como molécula de regulación en sí misma, sino que también forma la columna vertebral de todas las hormonas esteroideas y de los análogos de la vitamina D.
El colesterol es responsable del crecimiento y el desarrollo a lo largo de toda la vida y puede ser útil como anticancerígeno.
Debido a que el ser humano tiene una capacidad limitada para catabolizar el colesterol, éste se acumula fácilmente en el organismo cuando se produce un exceso originado por la dieta o una anomalía genética.
Dicha acumulación da lugar a la principal causa de muerte y enfermedad, aterosclerosis, en el mundo occidental.
Por el contrario, una deficiencia de colesterol en la circulación puede ocasionar una incapacidad para distribuir las vitaminas K y E a los órganos vitales, con graves consecuencias.
El colesterol es único entre las moléculas biológicas en el sentido de que proporciona una miríada de funciones esenciales en los seres humanos.
Desde la reproducción hasta el transporte de nutrientes y la activación de procesos celulares, el colesterol es omnipresente en el reino animal.
Dada su importancia, su concentración está cuidadosamente regulada por diversos mecanismos de retroalimentación, cuya localización central es el hígado.
Desafortunadamente, los seres humanos tenemos una capacidad limitada para catabolizar el colesterol. El catabolismo puede producirse durante la formación de ácidos biliares, la esteroidogénesis y los procesos metabólicos del cerebro.
En contraste, algunas bacterias, en particular Mycobacterium Tuberculosis, dependen del catabolismo del colesterol para sobrevivir en el macrófago.
Dicha limitación del catabolismo tisular en los seres humanos y el entorno moderno cambiante, en conjunto con una mayor disponibilidad de alimentos, han conducido a un exceso de colesterol celular, con consecuencias devastadoras para la salud.
La estructura del colesterol tiene tres dominios principales: un extremo hidrófilo proximal, un extremo hidrófobo distal y una estructura central de cuatro anillos que proporciona a la molécula una rigidez extrema.
Como resultado de dicha estructura, el colesterol participa en muchas funciones diferentes que son criticas para la función celular.
Integrado en la membrana celular, aporta rigidez a la célula, evitando la necesidad de una pared celular, como es característico de plantas y algunas bacterias.
El colesterol también determina la permeabilidad de la célula a los iones y gases: cuanto más colesterol exista en la membrana, menor será la permeabilidad.
Por esta razón, la concentración de colesterol en las membranas varía según la función de la membrana, ya sea mitocondrial con alta permeabilidad (baja concentración de colesterol) o externa con permeabilidad limitada (alta concentración de colesterol).
El colesterol también proporciona organización a los numerosos receptores y transportadores celulares que normalmente vagarían aleatoriamente por la membrana plasmática celular.
En última instancia, puede formar “balsas” que compartimentan los procesos celulares en la membrana celular, organizando de esta manera a las moléculas de señalización, el tráfico de proteínas de membrana y la regulación de la neurotransmisión.
¿Cuáles son los niveles de colesterol saludables para el organismo?
Los niveles de colesterol se miden en miligramos por decilitro (mg/dL). Estos son los niveles saludables de colesterol:
Personas de 19 años o menores
| Tipo de Colesterol | Nivel Saludable |
|---|---|
|
Colesterol Total |
Menos de 170 mg/dL |
|
No-HDL |
Menos de 120 mg/dL |
|
LDL |
Menos de 100 mg/dL |
|
HDL |
Más de 45 mg/dL |
Mujeres de 20 años o mayores
| Tipo de Colesterol | Nivel Saludable |
|---|---|
|
Colesterol Total |
125 a 200 mg/dL |
|
No-HDL |
Menos de 130 mg/dL |
|
LDL |
Menos de 100 mg/dL |
|
HDL |
50 mg/dL o mayor |
Hombres de 20 años o mayores
| Tipo de Colesterol | Nivel Saludable |
|---|---|
|
Colesterol Total |
125 a 200 mg/dL |
|
No-HDL |
Menos de 130 mg/dL |
|
LDL |
Menos de 100 mg/dL |
|
HDL |
40 mg/dL o mayor |
¿Por qué es importante el colesterol durante el embarazo?
Durante el desarrollo del feto la placenta debe producir suficiente estrógeno para evitar el aborto del feto. En los primeros meses del embarazo, los sistemas enzimáticos de la placenta no están suficientemente maduros para sintetizar estrógenos a partir de Acetil-CoA.
Durante el desarrollo fetal temprano, la glándula suprarrenal fetal se hipertrofia en gran medida para producir grandes cantidades de sulfato de dehidroepiandrosterona (un esteroide que sirve como precursor del estrógeno placentario).
Se requieren grandes cantidades de estrógenos para mantener un embarazo normal. Aproximadamente a los tres meses, la glándula suprarrenal fetal utiliza el colesterol para sintetizar sulfato de dehidroepiandrosterona.
Estudios científicos han evidenciado que aproximadamente la mitad del colesterol se obtiene del colesterol LDL circulante y la otra mitad de la síntesis de novo por la glándula suprarrenal fetal.
Hacia el final del embarazo, la glándula suprarrenal fetal involuciona ya que la placenta es lo suficientemente madura como para producir suficiente estrógeno sin apoyo suprarrenal.
Es la única circunstancia en la que se ha demostrado dicha función critica del colesterol circulante, como colesterol LDL, en la que es esencial para la producción de hormonas esteroides.
¿Qué son las partículas remanentes del colesterol y cómo afectan la salud cardiovascular?
El colesterol en sí no circula en el plasma en cantidades apreciables debido a su baja solubilidad plasmática.
La principal forma de colesterol circulante es un complejo de triglicéridos y colesterol en forma de partículas remanentes de lipoproteínas tras la hidrolisis de los triglicéridos por la lipoproteína lipasa.
Estas partículas remanentes proceden de los quilomicrones secretados por el intestino o de lipoproteínas endógenas de muy baja densidad secretadas por el hígado.
Cuando estás lipoproteínas superan la capacidad de los receptores LDL hepáticos para eliminarlas de la circulación, penetran en la pared arterial y se convierten en componentes de la placa aterosclerótica.
Dicho proceso se ve acelerado por el estado inflamatorio, característico de muchas condiciones patológicas.
En la placa, las moléculas de colesterol se pueden cristalizar y causar daños directos en la cubierta fibrosa suprayacente. La rotura de esta cubierta puede dar lugar a una trombosis arterial.
Por lo tanto, la aterosclerosis es una consecuencia del exceso de partículas remanentes de colesterol que superan la capacidad del hígado para eliminarlas rápidamente de la circulación.
La importancia del colesterol en el organismo: riesgos de niveles demasiado bajos
Recientes ensayos controlados aleatorizados con estatinas han evidenciado que cuanto menor es el colesterol LDL, menor es la tasa de eventos cardiovasculares.
No parece haber ningún umbral por debajo del cual dicha relación no se conserve. Ensayos clínicos recientes con estatinas e inhibidores de la PCSK9 han reducido la media del colesterol LDL a 30 mg/dL, con la disminución prevista de los episodios cardiovasculares.
Ha surgido la preocupación de que esta drástica reducción del colesterol LDL provoque anomalías imprevistas, en particular en las concentraciones de esteroides sexuales y vitamina D, que incorporan en su estructura al colesterol.
Dicha preocupación se basa en la observación de que los órganos que producen hormonas esteroideas (suprarrenales, ovarios y testículos) tienen receptores de LDL en su superficie.
Cuando las estatinas se incorporaron por primera vez en la medicina clínica, diversos estudios científicos examinaron el efecto de reducir el colesterol LDL por debajo de 100 mg/dL en la producción de esteroides sexuales y cortisol. Sin embargo, no se identificaron anomalías.
Adicionalmente, los pacientes con causas genéticas de niveles muy bajos de colesterol LDL (<25% de lo normal), hipobetalipoproteinemia familiar, no presentan anomalías esteroideas, pero pueden desarrollar hepatosteatosis.
La importancia del colesterol en la producción de hormonas en el cuerpo humano
Si el colesterol no tuviera ninguna otra función, salvo la de estabilizar las membranas celulares, seguiría siendo una molécula esencial.
No obstante, participa en muchas tareas adicionales esenciales para el organismo.
Por ejemplo, es la columna vertebral de las hormonas secretadas por la glándula suprarrenal, como el cortisol y la aldosterona, y de muchos de los intermediarios necesarios para la síntesis de estas hormonas.
Aparte de las hormonas suprarrenales, el colesterol constituye la espina dorsal de todas las hormonas sexuales, incluidos los estrógenos, la progesterona y la testosterona.
Dichas hormonas tienen importantes efectos sobre el crecimiento y el desarrollo a lo largo de la vida.
En último lugar, es la estructura principal de la vitamina D y sus metabolitos, que son esenciales para la salud ósea. Muchos otros tejidos tienen receptores de vitamina D, cuyas funciones aún se están delineando.
Sin estas hormonas y vitaminas fundamentales, el funcionamiento biológico humano sería radicalmente distinto.
Cristales de colesterol: un peligro silencioso que puede poner en riesgo tu vida
El colesterol en una placa aterosclerótica existe en más de una forma, no solo como colesterol libre, sino también como colesterol esterificado.
Adicionalmente, puede ser soluble en la matriz de la placa, pero también puede cristalizarse en diversas formas tridimensionales.
De todas las moléculas que circulan en la sangre, el colesterol LDL es la única conocida que experimenta una transición estructural cerca de la temperatura corporal.
Por debajo de la temperatura de transición térmica, los lípidos situados en el núcleo se disponen en una fase liquido-cristalina ordenada.
Por encima de la temperatura de transición, los lípidos neutros se organizan en un estado fluido, aceitoso y distribuido aleatoriamente.
La temperatura de transición se correlaciona con la proporción de ésteres de colesterol y triglicéridos, siendo menor para un mayor contenido de triglicéridos.
Las LDL (con alto contenido en triglicéridos) obtenidas de pacientes hipertrigliceridémicos no muestran una transición térmica por encima de 0° C.
En una importante serie de experimentos, Abela y su equipo de científicos evidenciaron que la formación de cristales puede tener efectos adversos sobre la placa aterosclerótica.
Antes que nada, como es característico de muchas sustancias, la cristalización conduce a la expansión del volumen, lo que puede dar lugar a un aumento de la presión interna de una placa.
Y lo que es aún más perjudicial, la cristalización da lugar a la formación de cristales afilados que pueden perforar la cubierta de la placa.
Esto, a su vez, puede provocar la rotura de la placa con la consiguiente trombosis y obstrucción arterial.
El análisis detallado de placas ateroscleróticas humanas que se han roto confirma la extrusión física de cristales de colesterol que fragmentan la placa.
En suma, los cambios en la forma estructural del colesterol en las placas ateroscleróticas pueden tener consecuencias, rotura, dando lugar a un infarto de miocardio.
El papel del colesterol en la regulación hepática del organismo
Aunque todos los tejidos pueden sintetizar colesterol, es principalmente el hígado el que determina la concentración circulante de colesterol.
El hígado detecta la concentración de colesterol en sus células y activa o suprime genes que estimulan productos génicos que, en ultima instancia, restablecen el contenido de colesterol hepático.
El hígado dispone de tres vías principales para aumentar o disminuir su suministro de colesterol. Puede aumentar su síntesis mediante la estimulación de múltiples enzimas, en particular la HMG-CoA reductasa.
Puede producir más, o menos, receptores hepáticos de colesterol LDL, cuya actividad determina las tasas de captación de colesterol, en forma de LDL, de la sangre.
En último lugar, puede excretar menos, o más, colesterol libre en el sistema biliar para alterar el contenido de colesterol hepático.
Aunque no son precisas, estas funciones de retroalimentación cambian para mantener el nivel hepático de colesterol relativamente constante.
Cómo el consumo del colesterol puede determinar tu riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares
La dieta occidental estándar incluye el consumo de colesterol procedente de la ingestión de productos de origen animal (leche, huevos, carne, etc.).
No obstante, dicho consumo conduce a que solo se absorba el 25% del colesterol total por el intestino. La mayor parte del colesterol absorbido, 75%, procede de la circulación enterohepática de colesterol.
A pesar de esta modesta ingesta de colesterol de los alimentos, el colesterol de la dieta tiene un impacto sustancial en el colesterol circulante medido por el colesterol LDL.
El efecto del colesterol en la dieta sobre el LDL circulante, las enfermedades cardiovasculares y la mortalidad en estudios poblacionales y transversales es difícil de interpretar debido a las características heterogéneas de los individuos y a las numerosas variables que alteran el resultado.
Los estudios científicos que plantean que el colesterol de la dieta es un determinante importante de la concentración de LDL circulante son estudios dietéticos realizados en humanos en los que se controlan las variables importantes emparejando los estudios en los mismos individuos.
Existen diversos estudios científicos de diferentes autores que examinan el efecto de modificar el colesterol de la dieta y demuestran un aumento significativo del LDL circulante con colesterol adicional en la dieta.
Además de que el colesterol de la dieta eleva el colesterol LDL plasmático, se ha demostrado en muchos estudios que las grasas saturadas aumentan la producción hepática del colesterol.
De acuerdo a las directrices del USDA, la ingesta de grasas saturadas debe limitarse a menos del 10% de las calorías diarias, sustituyéndolas por grasas insaturadas y manteniendo el total de grasas alimentarias dentro del rango de ingesta de fuentes de energía (proteína, carbohidratos, grasa y ácidos grasos esenciales –ω3 y ω6-) apropiado para la edad.
El cuerpo humano utiliza algunas grasas saturadas para sus funciones fisiológicas y estructurales, pero produce más que suficientes para satisfacer esas necesidades. Por lo tanto, las personas de 2 años o más no necesitan grasas saturadas en su dieta.
Existen pruebas solidas y consistentes de que la sustitución de grasas saturadas por grasas insaturadas, especialmente poliinsaturadas, se asocia a una reducción de los niveles sanguíneos de colesterol total y de colesterol de lipoproteínas de baja densidad (colesterol LDL).
La sustitución de grasas saturadas por grasas poliinsaturadas se asocia a un menor riesgo de infartos de miocardio y de muertes relacionadas con enfermedades cardiovasculares.
En suma, la cantidad de colesterol y grasas saturadas en la dieta suelen ser factores importantes que determinan el nivel de colesterol LDL circulante, las enfermedades cardiovasculares y la mortalidad cardiovascular.
No obstante, el efecto cuantitativo del colesterol en la dieta sobre el colesterol LDL circulante, las enfermedades cardiovasculares y la mortalidad en estudios poblacionales y transversales es impreciso dada la heterogeneidad de los datos por las características particulares de cada individuo y las numerosas variables que alteran el resultado clínico.
¿Sabías que el colesterol es esencial para transportar vitaminas en el cuerpo?
Existen 4 vitaminas liposolubles: K, A, D y E. Estas cuatro vitaminas requieren ser transportadas desde el intestino donde son absorbidas de los alimentos, llevadas en la circulación a múltiples tejidos que las utilizan para una miríada de funciones.
Esto supone un reto porque no son solubles en el plasma. Las vitaminas A y D tienen transportadores de proteínas plasmáticas específicos para su distribución: la proteína de unión a la vitamina D y la proteína de unión al retinol de la vitamina A.
La vitamina D oral también es transportada por lipoproteínas.
No obstante, las vitaminas K y E no tienen transportadores específicos de proteínas plasmáticas, por lo que requieren depender del colesterol LDL y colesterol HDL para distribuirlas a los tejidos periféricos.
El colesterol como aliado en la lucha contra el cáncer
Las lipoproteínas nativas y modificadas (HDL y LDL) se han investigado como sistemas de administración de fármacos. Las LDL contienen la apolipoproteína B100 que se une al receptor de LDL, expresado de forma ubicua en muchas células.
El receptor de LDL se une a la molécula en fosas recubiertas de clatrina. Dichas fosas son dominios especializados de la membrana plasmática que se invaginan para transportar moléculas al interior de la célula.
De este modo, la LDL se internaliza y entra en un endosoma, donde la LDL se disocia de su receptor. A continuación, el receptor vuelve a la superficie celular.
Cualquier fármaco unido a la molécula de LDL se acumulará dentro de la célula objetivo. Por lo tanto, el transporte mediado por LDL representa un mecanismo potencial muy eficaz para la administración celular de fármacos.
Las lipoproteínas, que están compuestas al menos en un 50% por colesterol, son muy adecuadas para alojar compuestos hidrofílicos (fármacos contra el cáncer) en sus núcleos de colesterol esterificado.
Dado que las células cancerosas suelen crecer rápidamente y requieren colesterol para la síntesis activa de sus membranas, con frecuencia sobreexpresan receptores LDL en su superficie.
Diversos grupos de investigadores han demostrado el método de dirigir fármacos a las células cancerosas mediante la incorporación de diversos agentes citotóxicos en las LDL.
Por lo que, en un futuro el colesterol LDL puede desempeñar un rol esencial en el transporte de agentes farmacéuticos citotóxicos a las células neoplásicas.
La importancia de investigar el catabolismo del colesterol en la búsqueda de nuevos fármacos contra la tuberculosis
Mycobacterium Tuberculosis es un patógeno intracelular que infecta a 10 millones de personas en todo el mundo y mata a dos millones al año.
El rasgo distintivo de la tuberculosis es la capacidad del agente que lo causa, Mycobacterium Tuberculosis, de persistir durante décadas en su huésped a pesar de la vigorosa respuesta inmunitaria de éste.
Dicha capacidad inusual de Mycobacterium Tuberculosis para catabolizar esteroles le permite eludir las defensas del huésped y mantener una infección persistente.
La capacidad de usar esteroles como única fuente de carbono es un atributo inusual que comparten pocos organismos.
Las pruebas sugieren que el metabolismo del colesterol ofrece a Mycobacterium Tuberculosis una ventaja evolutiva única para obtener tanto energía como valiosos intermediarios esteroideos.
En 2012, casi medio millón de personas desarrollaron Mycobacterium Tuberculosis resistente a los medicamentos, que es más mortal, más cara y más difícil de tratar que la tuberculosis susceptible a los fármacos.
El colesterol se cataboliza en Mycobacterium Tuberculosis por al menos tres subvías distintas, dos para el sistema de anillos y una para la cadena lateral.
Todas éstas vías pueden proporcionar objetivos para el bloqueo antibiótico.
Por ejemplo, si se interrumpe la degradación del esterol a nivel de la enzima que fragmenta el anillo A de la molécula de colesterol, se acumulan intermediarios tóxicos que provocan efectos bacteriostáticos.
Así pues, la interrupción de las vías de degradación del colesterol ofrece un enfoque único y prometedor para el desarrollo de fármacos antituberculosos.
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