כולסטרול

מבנה כימי

הכולסטרול בנוי משרשרת פחמנים ארוכה המקופלת בחלקה לטבעות. בקצה המולקולה קיימת קבוצת הידרוקסיל (OH) בודדת, המקנה לכולסטרול תכונות של כוהל.

מנגנון

ב-1985 מייקל ס. בראון וג'וזף גולדשטיין זכו בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה על תיאור ויסות מטבוליזם הכולסטרול. התהליכים המעורבים בהומאוסטזה עדיין לא לגמרי ברורים, אבל ידוע שכמויות גדולות של כולסטרול אקסוגני מפחיתות את יצור הכולסטרול האנדוגני.

ליפופרוטאינים

הכולסטרול יכול להגיע לכל האיברים רק דרך הדם. הוא אינו מסיס במים, ולכן אינו יכול לנוע בדם בצורה של מולקולות בודדות, אלא רק כחלק מקומפלקס שומני גדול, המוקף בשכבת פוספוליפידים, שצידה החיצוני הידרופילי. קומפלקסים אלה מכונים ליפופרוטאינים, והם בנויים מליבה המוקפת במעטפת. הליבה מכילה חומצות שומניות בצורה של טריאצילגליצרולים (Triacylglycerols), וכן אסטרים של כולסטרול (Cholesteryl esters). המעטפת היא בעיקרה שכבה יחידה של פוספוליפידים, והיא מכילה גם מולקולות של כולסטרול חופשי, וכן חלבונים מיוחדים המכונים אפוליפופרוטאינים (Apolipoproteins).
קיימים מספר סוגים של ליפופרוטאינים, הנבדלים זה מזה בגודלם, בהרכבם הכימי ובצפיפותם. להלן הסוגים השונים, מסודרים לפי סדר עולה של צפיפות: כילומיקרונים (Chylomicrons),‏ VLDL,‏ LDL ו־HDL (שלושת האחרונים הם ראשי תיבות באנגלית של Very Low/Low/High Density Lipoproteins - ליפופרוטאינים בעלי צפיפות נמוכה מאד/נמוכה/גבוהה, בהתאמה). יש המבחינים בסוגים נוספים - Intermediate Density Lipoproteins) IDL - ליפופרוטאינים בעלי צפיפות בינונית), ו-(Lp(a (ליפופרוטאין a).
מתוך הסוגים השונים של הליפופרוטאינים, לשניים ישנו תפקיד מכריע בהתפתחות מחלות לב וכלי דם: אלה הם ה-LDL וה-HDL. באופן כללי, ה-LDL מוביל כולסטרול מהכבד אל שאר רקמות הגוף, בעוד שה-HDL מוביל כולסטרול בכיוון ההפוך - בחזרה אל הכבד. לפי השערת השומנים, כאשר יש עודף של כולסטרול בגוף, פעילות מוגברת של LDL עלולה לגרום ליצירת משקעים של כולסטרול מאחורי דפנות כלי הדם, וכך מתפתחת בהדרגה טרשת עורקים, ועימה מחלות לב שונות.
מסיבות אלה נהוג לכנות את ה-LDL בעגה הלא מקצועית "הכולסטרול הרע", ואילו את ה-HDL, שפעילותו הפוכה ל-LDL, "הכולסטרול הטוב". ככל שהיחס LDL/HDL בדם גבוה יותר, גובר הסיכון לתחלואה במחלות לב וכלי דם. עם זאת, לא קיים כולסטרול "רע" או "טוב". כולסטרול הוא מולקולה כימית חשובה לתפקוד החיים ו"טוב" או "רע" נקבע בהתאם לרמתו בגוף לעומת הרמה המומלצת.

ברפואה

בשנת 1984, במוסד הבריאות הלאומי של ארצות הברית (ה-NIH) התכנס פאנל של 14 מומחים לדון על השפעת הכולסטרול בהתפתחות מחלות לב. הישיבה נערכה בעקבות סיום מחקר LRC-CPPT (מחקר המניעה הראשונית של מרפאות מחקר השומן) שארך 7.5 שנים, ושנמצא בו שנטילת פיבראט הביאה לירידה כוללת של 1.5% במספר אירועי הלב הכליליים (ללא השפעה על התמותה הכללית). המומחים הצביעו פה אחד "כן" על השאלה "האם כולסטרול הוא הגורם למחלות לב והאם הורדתו תעזור בהפחתת שיעור מחלות הלב". הפאנל הסיק בישיבת קונצנזוס, כי "מבוסס מעל לכל ספק סביר שהפחתה של רמות גבוהות של כולסטרול (ובאופן ספציפי רמות ליפופרוטאינים מסוג LDL) תפחית את הסיכון להתקפי לב עקב מחלת לב כלילית". מלבד עדויות אפידמיולוגיות, שפע עדויות מדעיות מצביעות על קשר סיבתי בין LDL למחלות לב והן מגיעות ממספר כיוונים: מודלים של ניסויים בבעלי חיים צמחוניים (ארנבות וקביות אך לא חולדות), עדויות מתחום הגנטיקה ותוצאות של מחקרי התערבות קליניים, ובמיוחד על השפעתן של תרופות הסטטינים. עם זאת, יש הטוענים שטענת הסיבתיות לא הוכחה, או שהקשר בין כולסטרול גבוה למחלות לב הוא חלש מאוד. כך למשל ד"ר ד. גרבלין , ד"ר מ. קנדריק  והרשת הבין לאומית של המפקפקים בכולסטרול .
מבשר-רע במיוחד, הוא השילוב של רמות גבוהות של כולסטרול LDL עם רמות נמוכות של כולסטרול HDL, רמות גבוהות של שומנים בדם (טריגליצרידים) ובעיקר עם עישון סיגריות. קיימים קווים מנחים בינלאומיים בנושא יעדי איזון הכולסטרול. ההנחיות מגדירות כיעד הטיפול הראשון את ה LDL (הכולסטרול "הרע") וממליצות לנסות ולאזן את הכולסטרול שאינו LDL (בלעז non-LDL Cholesterol) בהמשך.
על פי ההנחיות הנוכחיות, רמת הכולסטרול הכללית (total cholesterol) הרצויה היא עד 200 מ"ג ל-100 סמ"ק דם (מ"ג%). רמת כולסטרול בתחום 200–239 מ"ג% נחשבת גבולית גבוהה, ורמה מעל 240 מ"ג% מוגדרת כגבוהה. רמת HDL (כולסטרול "טוב") של 40 מ"ג% מוגדרת כגבול התחתון של הנורמה, כאשר מתחת לרמה זו גובר הסיכוי לפתח מחלת לב. רמת ה-LDL (כולסטרול "רע") הרצויה היא פחות מ-100 מ"ג%, כאשר רמה של 130–159 מ"ג% נחשבת לגבולית גבוהה, ומעל 160 מ"ג% לרמה גבוהה.
ניתן להשפיע על פרופיל השומנים באמצעות שינוי הרגלי חיים ובאמצעות תרופות מקבוצות שונות. פעילות גופנית אירובית ותזונה בריאה (הכוללת הרבה ירקות, שומנים מסוג אומגה 3 ודגים, דלה בשומן טראנס ובשומן רווי, ומגבילה את צריכת הפחמימות), עשויים לתרום לפרופיל שומנים רצוי וכן למנוע מחלות לב. עם זאת, במקרים רבים של עודף בכולסטרול מקובל להשתמש בתרופות כדי להפחית את רמות הכולסטרול לרמה המומלצת. קבוצה אחת של תרופות המשמשות לעיכוב ייצור הכולסטרול היא הסטטינים, הפועלים באמצעות עיכוב האנזים HMG-CoA-reductase שמשתתף בתהליך ייצור הכולסטרול (מחומצה מבאלונית, שמקורה בפחמימות, בחלבונים או בשומנים).
ניתן לסווג את ה-LDL לחלקיקים קטנים ודחוסים ולחלקיקים יותר גדולים, רמות LDL אינן בהכרח משקפות את כמות החלקיקים הקטנים והדחוסים, שהם מעלים את הסיכון למחלות לב יותר מהחלקיקים הגדולים- אם כי יש קורלציה מאוד גבוהה בין רמות LDL גבוהות לגודל החלקיקים, אבל לא נראה שיש לאבחנה הזו משמעות רלוונטית עבור האוכלוסייה בזמן זה.