Kolesterool

Kolesterool (vanakreeka keele sõnast (χολή) cholē 'sapp' + stereos 'kõva') on valdavalt eukarüootsete organismide paljusid bioloogilisi protsesse reguleeriv asendamatu orgaaniline molekul ja asendamatute signaalmolekulide eelvorm. Kolesterooli vormid on peaaegu kõikide rakkude rakumembraanides esinevate steroolide komponendid. Kolesterool toitainetes ei kuulu paljudel organismidel asendamatute mikrotoitainete hulka kuna enamik organisme sünteesib eluks vajalikku kolesterooli endogeenselt ehk organismi siseselt. Kolesterooli homöostaasi imetajatel reguleerivad suuresti nii perifeerne närvisüsteem kui ka kesknärvisüsteem.

Nomenklatuur

Kolesterool ja selle vormid kuuluvad lipiidide rühma.

IUPACi süstemaatiline nimetus 2,15-dimethyl-14-(1,5-dimethylhexyl)tetracyclo[8.7.0.02,7.011,15]heptacos-7-en-5-ol
Keemiline nimetus: 10,13-dimetüül-17-(6-metüülheptaan-2-üül)-2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17-
dodekahüdro-1H-tsüklopenta[a]fenantreen-3-ool;
Teised nimetused: (10R,13R)-10,13-dimethyl-17-(6-methylheptan-2-yl)-2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-3-ol, Cholesterin, Cholesteryl alcohol
CAS-number 57-88-5.

Üldandmed 
Keemiline valem: C27H46O

Kolesterooli ja selle ühendite ülesanded loomorganismis

Inimene
Kolesterool on vajalik enamiku bioloogiliste organismide elutegevusel. 
 rakumembraani koostiselement
 lähteaine
 sapphapete komplekteerimisel, säilitamisel ning pritsimisel, ilma milleta ei saa (saavad puudulikult, mitte õigeaegselt jne) organismis steroolid ja lipoproteiinid eluneda ning on abiks ka rasvaste toitude seedimisprotsessides;
 Organismi steroidmolekulide – retseptorite, geenide jm tegurite komplekteerimisel, mis on vajalikud keha iga raku töös;
 D-vitamiini molekulide komplekteerimisel, mis on vajalikud luustiku, lümfisüsteemi ning rakumembraani retseptorite ja rakutuuma geeniretseptorite ning aju ja ka südame töös jne;
 erinevate steroidhormoonide komplekteerimisel ja bioaktiivseks muutmisel, näiteks östrogeenid ja testosteroon jne.

Biosüntees
Kolesterooli komplekteerib inimorganism de novo atsetüülkoensüüm A-st, 70–90% ulatuses ise, ülejäänud komplekteeritakse toidu ning joogimaterjali (alkohol on tahke sterool) kaudu.

Kolesterooli sünteesil muundatakse atsetüülkoensüüm A (CoA) tsütoplasmas 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA (HMG-CoA)-ks, järgnevalt muundatakse HMG HMG-CoA reduktaasi (EC number 1.1.1.88)
 kaudu endoplasmaatilises retiikulumis mevalonaadiks.

Steroidide biosünteesil vajaminev kolesterool saadakse peamiselt low-density lipoproteiinist (LDL).

Kolesterooli ja selle ühendite ringlus organismis

Ringlus peaajus ja seljaajus
Peaaju ja seljaaju kolesterooli ning kolesterooliühendite ringlus moodustab teadlaste arvates omamoodi kinnise ringi, millel puudub keha ülejäänud rakkude ning geenidega, mis osalevad kolesterooliühendite ringluses, otsene side. Kohati räägitakse nn hematoentsefaalsest barjäärist, kuid mitte tingimata kõigis peaaju piirkondades ja mitte kõigide lipiidide ja kolesterooli ühendite puhul (nt oksükolesterool jne). 
Inimese peaaju kolesterooli sisaldus on väga suur (ligi 3–17%) ja tema käive äärmiselt aeglane, hinnanguline half-life aastaid.
Erinevad hüpoteesid pakuvad võimalusi kolesterooli ühendite metabolismi kirjeldamiseks. Vähem on selgitusi selle kohta kuidas kolesterooli ühendid neuronitele edastatakse.

Astrotsüüdid
Peaajus paiknevad ajurakud astrotsüüdid (enamus) võtavad vastu, komplekteerivad, eritavad ja varustavad ajurakke kolesterooliühenditega. Astrotsüüdid eritavad kolesterooli seotuna apolipoproteiini E-ga (apoE) (kõrgtihedusega lipoproteiinide (HDL)- laadsete osakeste vormis jne) kompleksina ATP kaudu.

Hepaatiline ringlus
Maks koos sapipõiega on kolesterooli ning selle ühendite depoo, siin komplekteeritakse, muundatakse, tarbitakse ja transporditakse iga päev kolesterooli. Imendumine toimub mitsellides ja sõltub sapphapetest, koostöös millega ringlevad kolesterooliühendid rohkem kui 30 korda maksa, sapipõie, soolestiku, kooloni ja taas maksa kaudu. Ringlus on suurelt osalt ka ensümaatiline ja eluneb tsütokroom P450 geenide kaudu.

Lümfaatiline

Vere kaudu 
Veres liigub kolesterool ringi rasvast ja valgust koosnevate külomikronite ehk lipoproteiinikerakeste ja teiste lipoproteiinide, nagu VLDL-, LDL- (kolesterooli osakaal suur), HDL- (kolesterooli osakaal väike) ja IDL-kolesterooli vahendusel.

D3-vitamiini metabolismil
7-dehüdrokolesterool on kolesterooli sünteesil tekkiv vaheühend, mis on D3-vitamiini eelvorm D3. Eelvitamiin D3 fotolüüsub spontaanselt kolekaltsiferooliks.

Teadusuuringud

Uuringud on näidanud, et kõrgenenud seerumi kolesterooli tase korreleerub vastuvõtlikkusega tuberkuloosile.

Kliiniline meditsiin

Kolesterool ja haiguslikud seisundid
Kolesterooli ja selle ühendite transpordi ning komplekteerimis- ja saamishäiretega, ka sellega seotud perekondlike haiguslike seisunditega, seostatakse inimestel üldiselt paljusid haiguslikke seisundeid nagu : 
 Alzheimeri tõbi (peaaju kolesterooli ringlusega seotult)
Huntingtoni tõbi
Niemanni-Picki tõbi, tüüp C (ICD-10: E75.1) 
Smithi-Lemli-Opitzi sündroom (ICD-10: Q87.1)
Sapikivid (kolesterooli sisaldavad)  
Südamehaigused
Ateroskleroos ehk veresoonte lubjastumine

Kolesterooli ja selle ühendite ning mõnede ravimpreparaatide kõrvaltoimed
Imendumist pärsivad:
Mitmed kaasasündinud ja omandatud rasvade ning immuunpuudulikkusega seotud haiguslikud seisundid 
Suukaudsete rasestumisvastaste preparaatide kestev tarbimine
Antikonvulsantide kestev tarbimine 
Barbituraatide kestev tarbimine
Immunosupressantide kestev tarbimine 
Osade vereplasma lipoproteiinide näitajate alandamiseks sissevõetavate
ravimpreparaatide (klass HMG-CoA reduktaasi inhibiitorid: statiinid jpt) kestev tarbimine
Osade antatsiidide kestev tarbimine. 
Kortikosteroidid kestev tarbimine
Alkoholi sisaldavate ainete kestev tarbimine jne.

Organismide kolesteroolitarve

Putukad
Paljude putukate jaoks on kolesterool asendamatu mikrotoitaine, kuna nende organism pole võimeline steroolide biosünteesiks.

Teadusuuringutes

 Kolesteroolirikka toidusedeliga laborirottide toiduratsiooni lisati 3 nädala vältel porgandeid ning nende maksa kolesterooli ja triglütseriidide tase langes.
 Fermenteeritud mustika-lutsernijoogi (mahelutserni ja mahemustika vesiekstraktid, probiootiline piimhappebakter, mahemesi) igapäevane 30 ml tarbimine kolm nädalat  vähendas kolesterooli.

Vaata ka
atsetüülkoensüüm A
insuliin
kolesterooli homöostaas
neuron
peaaju steroolidesisalduse määramine
pregnenoloon
statiinid
tsütokroom P450

Viited

Välislingid 
Andres Ellamaa, Andres Ellamaa: Kahjulik kolesterool võib olla sajandi suurim pettus, 30.12.2015
 Selgitav tekst ja video

Steroolid