Kolesteroli

Kolesteroli  (C27H46O) on ihmisen ja muiden eläinten kudoksissa, etenkin maksassa, tuotettu steroleihin ja steroideihin kuuluva vahamainen ja rasvaliukoinen aine. 

Kolesteroli on rengasrakenteinen ja  tyydyttymätön alkoholi, ja se esiintyy kiteisessä muodossa.

Kolesteroli on ihmisen ja eläinten kaikkien kudosten toiminnalle välttämätön aine, jota esiintyy runsaasti varsinkin äidinmaidossa, rasvakudoksessa, aivoissa, hermoissa, maksassa ja munuaisissa. Usein puhutaan kansanomaisesti "hyvästä" ja "pahasta" kolesterolista, mutta kaikki kolesteroli on silti kemialliselta rakenteeltaan täysin samanlaista.  

Kolesteroli kulkee verenklerrossa ja imunestekierrossa pakattuna vesiliukoisiin lipoproteiinihiukkasiksi kutsuttuihin kuljettimiin, joiden tehtävänä on kuljettaa kehon tuottamia ja ruuasta tulleita rasvaliukoisia aineita, kuten triglyseridejä, kolesterolia, rasvaliukoisia vitamiineja ja monia muita lipidejä niitä tarvitseviin kudoksiin. Ihmisen lipoproteiinihiukkaset jaetaan muun muassa tiheyden ja koon perusteella HDL-, Lp(a)- , LDL-, IDL-, VLDL- ja ULDL-hiukkasiin eli kylomikroneihin sekä jäännekylomikroneihin.   

Kolesteroli toimii muun muassa solukalvojen ja sukupuolihormoneiden sekä muiden steroidien rakennusaineena, vaurioituneiden kudosten korjausaineena, myeliinin eli hermosoluja ympäröivän sähköä eristävän kudoksen rakennusaineena ja D-vitamiinina sappihappojen esiasteena.   

LDL-kolesteroli tuhoaa myös haitallisia mikrobeja ja niiden erittämiä aineenvaihduntatuotteita.  

Kolesterolia esiintyy monien eliöiden semiokemikaalina. Kolesterolia ei esiinny kasvikunnassa, mutta kasvikunnassa esiintyy kolesterolia muistuttavia aineita, joita kutsutaan fytosteroleiksi.

Tuotanto ja saanti 

Ihmisen ja muiden nisäkkäiden maksa valmistaa kolesterolia asetaatista eli asetyyli-KoA:sta nelivaiheisen synteesin kautta. Suurin osa maksasolun tuottamasta kolesterolista kuljetetaan ulos esimerkiksi kolesteryyliesteriksi muunnettuna. Kolesteryyliesteri on itse kolesterolia hydrofobisempi molekyyli, joka kuljetetaan maksasta muualle elimistöön veren kuljettamissa lipoproteiinihiukkasissa, etenkin harvoissa  lipoproteiini- eli LDL-hiukkasissa, joita saatetaan kutsua myös kolesteroliksi. 

Kolesterolia valmistuu myös muissa kudoksissa, ja sitä voi saada lisäksi ravinnosta. Ravinnossa kolesterolia esiintyy etenkin kananmunassa, mädissä ja maksassa. Aikuisen ihmisen elimistöön päätyy tyypillisesti päivittäin 0,2–0,3 grammaa ravinnon mukana tulevaa kolesterolia, minkä lisäksi elimistö tuottaa pääosin maksassa noin gramman verran kolesterolia päivässä. 

Ravinnosta tulevasta kolesterolista imeytyy elimistöön ohutsuolesta 20–80 prosenttia lopun poistuessa ulosteen mukana. Lisäksi 20–80 prosenttia sapesta ohutsuoleen kulkeutuneesta kolesterolista imeytyy takaisin verenkiertoon.

Elimistö vakioi yleensä tarkoin kolesterolin kokonaismäärän tuottamalla sitä vähemmän omaa kolesterolia, mitä kolesterolipitoisempaa ravintoa nautitaan. Ravinnon kolesteroli imeytyy heikommin lihavien ja metabolisesta oireyhtymästä sekä kakkostyypin diabeeteksesta kärsivien elimistöön, minkä vuoksi sitä tuotetaan enemmän engogeenisesti.

Vuonna 2017 julkaistussa suomalaistutkimuksessa havaittiin, että hiukan tavallista kolesterolipitoisempaa ravintoa nauttineiden veressä oli tavallista enemmän omega 3 -rasvahappoja sekä LDL- ja HDL-hiukkasia ja tavallista vähemmän triglyseridejä 

Joihinkin vakaviin sairauksiin, kuten syöpään sekä ihmisen raihnaistumiseen eli elämän loppupäässä tapahtuvaan terveydentilan voimakkaaseen heikentymiseen, liittyy sekä elimistön oman kolesterolintuotannon että myös ravinnosta saatavan kolesterolin imeytymisen voimakas heikkeminen.

LDL-hiukkaset

Harvat lipoproteiinihiukkaset (engl. LDL-particle, low density lipoprotein particle) ovat 18-25 nanometrin suuruisia pallonmuotoisia kuljettimia, joiden tehtävänä on kuljettaa kolesterolia maksasta esimerkiksi solukalvojen rakennusaineeksi ja steroidihormonien synteesiä varten. LDL-hiukkaset osallistuvat lisäksi immuunijärjestelmän toimintaan inaktivoimalla mikrobeja ja niiden erittämiä haitta-aineita. 

Muut solut ottavat sisäänsä verenkierron kuljettamia LDL-hiukkasia LDL-reseptoriensa avulla ja käyttävät niitä kalvojensa rakentamiseen tai valmistavat niistä esimerkiksi steroidihormoneja ja D-vitamiinia. Lisämunuainen valmistaa kolesterolista steroidihormoneja ja sukupuolirauhaset sekä istukka valmistavat kortisolista sukupuolihormoneja.

Harvat lipoproteiinihiukkaset jaetaan neljään suuruusluokkaan eli suuriin, keskikokoisiin, pieniin ja hyvin pieniin. Kahteen jälkimmäiseen ryhmään kuuluvia kutsutaan pieniksi harvoiksi LDL-hiukkasiksi (sdLDL, small dence LDL). Suurimmat LDL-hiukkaset ovat halkaisijaltaan noin 22–24 nanometriä (ion mobility, peak size) ja pienimmät noin 18–20 nanometriä.

LDL-kolesterolin tyyppijakauma yksilössä riippuu hänen geeneistään, ruokavalion makroravinteiden keskinäisestä suhteesta sekä rasvakudoksen määrästä. Niitä, joiden  veressä on enimmäkseen suurempia LDL-hiukkasia,kutsutaan A-fenotyypin yksilöiksi ja niitä, joiden verestä löytyy suuri määrä pienen kokoluokan LDL-hiukkasia, B-fenotyypin yksilöiksi.

Harvan lipoproteiinihiukkasen ulkokehä eli reunus koostuu fosfolipideistä ja pieneksi osaksi myös esteröitymättömästä kolesterolista sekä apolipoproteiinista, joka muodostaa hiukkasen proteiiniosan. Hiukkasen sisus eli ydin koostuu triglyseridi-muotoista rasvaa ja esteröityneestä kolesterolista. Harvan lipoproteiinihiukkasen kuljettamaa kolesterolia kutsutaan harvan lipoproteiinin kolesteroliksi (low density lipoprotein cholesterol) eli LDL-kolesteroliksi. LDL-hiukkaset sisältävät erityisen runsaasti monityydyttymätöntä linolihappoa, joka hapettuu erittäin herkästi verisuonten sisäpinnalla lisäten valtimokovettumataudin riskiä. Myös linolihappoon sitoutunut kolesteroli hapettuu herkästi.

Hapettuneet LDL-hiukkaset (LDLox) 

Vapaat radikaalit saattavat hapettaa harvoja lipoproteiinihiukkasia kudoksia vaurioittaviksi hapettuneiksi LDL-hiukkasiksi (Oxidized low density lipoprotein, LDLox), jotka kykenevät tunkeutumaan valtimon seinämän sisälle. Hapettuminen muuttaa LDL-kolesterolin rakennetta tavalla, joka käynnistää verisuonten seinämissä valtimoiden kovettumiseen johtavan prosessin. Etenkin ylipaino, tupakointi ja miesten alhainen testosteronipitoisuus lisäävät hapettuneen LDL:n määrää, joka korreloi iäkkäillä merkittävästi kokonaiskuolleisuuden kanssa. Hapettuneen LDL-kolesterolin (LDLox) kokonaismäärä voidaan mitata nykyisin suoraan verinäytteestä.  

Pienet ja tiheät LDL-hiukkaset (small dence LDL, lyh. sdLDL) hapettuvat helpoiten. Jos kolesterolia kudoksiin kuljettavien hiukkasten joukossa on paljon pienen kokoluokan LDL-hiukkasia, on myös todennäköistä, että veressä on vain vähän kolesterolia valtimoista pois kuljettavia hiukkasia tai että niiden lastina on vain vähän kolesterolia. 

Pienten LDL-hiukkasten määrä voidaan arvioida mittaamalla veren LDL-hiukkasten sisältämien apolipoproteiinien määriä. Suuri apolipoproteiini B:n (apo B) pitoisuus suhteessa LDL-hiukkasten sisältämän kolesterolin määrään on suoraan verrannollinen sydän- ja verisuonitautien eli sepelvaltimo-, aivovaltimo- ja perifeeristen valtimotautien riskiin. Suurentunut sepelvaltimotautiriski liittyy tyypillisesti tilanteisiin, joissa veren apo B-pitoisuus on selvästi kohonnut samalla kun LDL-kolesteroli on normaali tai vain lievästi koholla. Apo B -pitoisuus onkin kokonaiskolesterolia ja LDL-kolesterolia parempi sydän- ja verisuonitautien riskin mittari. Myös apo B:n ja apo A 1:n välinen suhdeluku on parempi mittari mittaamaan sydän- ja verisuonitautien riskiä kuin LDL-kolesterolin määrä tai kokonaiskolesterolin suhde HDL- tai LDL-kolesteroliin. Apo B:n pitoisuus on suurempi ja ApoA1:n pitoisuus pienempi sepelvaltimotautia sairastavilla kuin terveillä henkilöillä.

Apo B-proteiinia sisältävät lipoproteiinit sisältävät paljon LDL-kolesterolia ja triglyseridejä juuttuen helposti valtimoiden seinämän sisärakenteisiin. Ne sisältävät yliravitsemuksesta kärsivien potilaiden kohdalla lisäksi keskiharvoja ja erittäin harvoja lipoproteiineja, joissa on noin 40 kertaa enemmän kolesterolia kuin LDL-hiukkasissa.

Lihavuus, insuliiherkkyys ja tupakointi lisäävät LDL-kolesterolin hapettumisriskiä.

VLDL-hiukkaset 
Ravinnon suuri hiilihydraattipitoisuus nostaa paljon triglyseridejä sisältävän VLDL-lipoproteiinin (very low density lipoprotein) määrää. Tämä saattaa johtaa myös helposti hapettuvien pienen kokoluokan sdLDL-hiukkasten määrän kasvuun.

HDL-hiukkaset 
Maksan tuottamien tiheiden lipoproteiinihiukkasten (engl. HDL-particle, high density lipoproteine particle) tehtävänä on kuljettaa valtimoiden seinämiin tarttuneita pieniä LDL-kolesterolihiukkasia takaisin maksaan, joka hajottaa ne ja prosessoi ne uudelleen. Tiheät lipoproteiinihiukkaset jaetaan kolmeen kokoluokkaan. Isojen tiheiden lipoproteiinien halkaisija on 9,4–14 nanometriä, keskikokoisten 8,3–9,3 ja pienten 7,3–8,2 nanometriä. Tiheiden lipoproteiinihiukkasten ulkokehä eli reunus koostuu lipoproteiineista ja sisus eli ydin kolesterolista.

HDL-kolesterolihiukkasten korkean pitoisuuden uskotaan suojaavan valtimoita, koska niillä, joilta löytyy paljon suuria HDL-hiukkasia, on pienempi riski sairastua valtimotautiin. Vuonna 2017 julkaistussa tutkimuksessa havaittiin kuitenkin, että liian suuri HDL-kolesterolin määrä nostaa sydänsairauksien riskiä. Niillä miehillä, joiden HDL-kolesterolin taso oli yli 3 millimoolia/l esiintyi kaksi kertaa tavallista enemmän kuolemantapapauksia, niillä naisilla, joiden HDL-taso oli yli 3,5 millimoolia, esiintyi 70 prosenttia enemmän kuolemantapauksia. Pienin kuolleisuus oli niillä miehillä, joiden HDL-kolesterolin taso oli noin 1,9 millimoolia litrassa ja naisilla, joiden vastaava luku on 2,4 millimoolia.

HDL-hiukkasten on havaittu suojaavan ateroskleroosilta monella eri tavalla liittyen ehkä siihen, että niiden proteiini- ja lipidikoostumuksessa esiintyy runsaasti vaihtelua. HDL-hiukkaset saattavat menettää toiminnallisuutensa tulehduksellisten tilojen yhteydessä muuttuen tällöin jopa haitallisiksi.

Myös HDL-hiukkaset saattavat hapettua ja muuttua sydän- ja verisuonisairauksien riskiä lisääviksi.

Ravinnon vaikutus HDL- ja LDL-hiukkasiin

Rasvat 

Transrasvat laskevat hyvänä pidetyn HDL-kolesterolin ja nostavat huonona pidetyn LDL-kolesterolin määrää.

Tyydyttyneet rasvahapot nostavat sekä HDL- että LDL-kolesterolin määrää. Runsaasti tyydyttynyttä rasvaa sisältävä ravinto suurentaa samalla LDL-kolesterolihiukkasten kokoa, millä on sydän ja verisuonitaudin riskiä alentava vaikutus.

Tyydyttymättömien rasvahappojen saannin lisääminen laskee LDL-kolesterolia.

Joihinkin margariineihin lisätyt kasvisterolit estävät ravinnosta saatavan kolesterolin imeytymistä elimistöön ja vähentävät veren kokonaiskolesterolia. Noin 20 prosenttia kasvisteroleilla tai -stanoleilla täydennettyjä elintarvikkeita käyttävistä saa yli 3 g kasvisterolia/-stanolia päivässä, mikä on Euroopan elintarviketurvallisuusviranomaisen (EFSA) asettaman suositellun päivittäissaannin yläraja. On viitteitä siitä, että liian suuren kasvisterolien ja -stanolien saannilla on paksusuolen syöpää lisäävää vaikutusta. Kasvisterolit eivät vähennä tutkimusten mukaan sydän- ja verisuonisairauksia, mutta saattavat päin vastoin aiheuttaa niitä .

Hiilihydraatit 
Runsas hiilihydraattien saanti ja vähäinen rasvan saanti vähentää kolesterolia valtimoiden seinämien sisältä pois kuljettavien HDL-hiukkasten määrää. HDL-hiukkasten määrä nousee, jos ravinnon hiilihydraatteja korvataan rasvalla.

Kuitu 
Etenkin kauran ja ohran luontaisesti sisältämä beetaglukaani -niminen liukoinen ravintokuitu alentaa veren LDL-hiukkasten sisältämän kolesterolin kokonaismäärää. Jo kolmen päivittäisen beetaglukaanigramman nauttiminen aiheuttaa kolesterolin vähenemistä. Vaikutus perustuu siihen, että beetaglukaani muodostaa vettä sisältävän geelin, joka sitoo ohutsuolessa olevia ravinnosta saatua kolesterolia sisältäviä sappihappoja niin ettei niiden sisältämä kolesteroli ole enää elimistön käytettävissä.

Biologinen ja terveydellinen merkitys 

Kolesteroli on ihmiselle elintärkeä aine. Sitä tarvitaan solukalvon rakentamisessa ja sappiyhdisteiden valmistuksessa. Aivojen kuivapainosta merkittävä osa on kolesterolia – ihmiselimistön kaikesta kolesterolista 25 prosenttia on aivoissa. Kolesteroli toimii steroidien ja solujen seinien rakennusaineena, vaurioituneiden kudosten korjausaineena, hermosolujen eristysaineena ja rasvojen kuljetusaineena verenkierrossa sekä D-vitamiinihormonin esiasteena. Kolesterolia tarvitaan useiden muidenkin hormonien (progestageenit, estrogeenit, androgeenit, glukokortikoidit, mineralokortikoidit) valmistukseen.

Kolesterolin biosynteesin häiriöt aiheuttavat Smith-Lemli-Opitz syndromaa ja muita .

Kolesterolin vaikutukset kuolleisuuteen 
Tutkimuksissa on käynyt ilmi, että matalan kokonaiskolesterolitason omaavilla eläkeikäisillä on muita suurempi kuolleisuus ja korkean kolesterolitason omaavilla muita pienempi kuolleisuus. Esimerkiksi vuonna 2001 julkaistussa Honolulu Heart Program -tutkimuksessa havaittiin, että sillä ryhmällä, joka kuului kolesterolitason matalimpaan neljännekseen oli lähes 60 prosenttia suurempi kuolleisuus kuin korkeimpaan neljännekseen kuuluvilla. Tutkimukseen osallistui noin 3600 japanilaista ja yhdysvaltalaista 71–93-vuotiasta miestä, joita seurattiin yli 20 vuoden ajan. Vuonna 2023 julkaistussa ruotsalaistutkimuksessa saatiin samankaltainen tulos.

Vuonna 2023 julkaistussa tieteellisten kaksoissokkotutkimusten yhteenvedossa havaittiin, että LDL-kolesterolin alentaminen vähentää kuolleisuusriskiä vain noin yhdellä prosentilla. Tarkasteltuja tutkimuksia oli 60 ja niihin osallistui yhteensä 324 000 henkeä.

Kolesterolin vaikutukset dementiariskiin 
Vuonna 2018 julkaistussa kiinalaistutkimuksessa (Shanghai Aging Study) havaittiin, että ne vanhukset, joiden veressä oli eniten LDL-kolesterolia, sairastuivat tavallista harvemmin dementiaan.

Kolesterolin vaikutukset aivohalvausriskiin 

On olemassa viitteitä siitä, että veren alhaiset kolesterolitasot saattavat lisätä aivohalvauksen riskiä.

Kolesterolin vaikutukset sydän- ja verisuonitautiriskiin

Jos veren sokeriarvot eli glukoositasot ovat pitkiä aikoja liian korkeat, sokeria kertyy verisuonten pintarakenteisiin, jolloin niiden toiminta häiriytyy ja kolesterolia alkaa kertyä verisuonten seinämiin. Kyseisiä vaurioita syntyy vielä helpommin, jos potilaan verenpaine on koholla. Korkean verensokerin aiheuttama tulehdus lisää sydän-, aivo- ja verisuoniongelmia aiheuttavan ateroskleroosin eli valtimonkovettumataudin riskiä. Tulehdusriskiä kasvattaa esimerkiksi huonossa hoitotasapainossa oleva diabetes sekä perunan ja leivän kaltaisten korkean glykeemisen indeksin omaavien eli niin sanottuja nopeita hiilihydraatteja sisältävien ruoka-aineiden runsas käyttö. Metabolinen oireyhtymä ja tyypin 2 diabetes lisäävät myös ateroskleroosiriskiä kasvattavien ”small dense” -lipoproteiinien määrää. Kohonneen verensokerin aiheuttamat terveysongelmat koskettavat Suomessa joka kolmatta keski-ikäistä.

Harva lipoproteiini eli LDL saattaa hapettua vapaiden radikaalien toimesta. Hapettunut LDL kulkeutuu valtimoiden seinämän sisälle, jossa se vaurioittaa ympärillä olevaa kudosta. LDL:n pieni koko, tupakointi, metabolinen oireyhtymä, huonossa tasapainossa oleva diabetes, altistuminen ympäristömyrkyille ja lisäaineille sekä stressi lisäävät harvan LDL:n hapettumista.  Pienimmän kokoluokan small dence LDL -hiukkaset hapettuvat helpoiten, minkä vuoksi ne ovat potentiaalisesti haitallisia.

Verisuonten sisäpinnan solut hapettavat poikkeuksellisen herkästi LDL-kolesterolin runsaasti sisältämää monityydyttymätöntä linolihappoa. Valtimonkovettumatautia sairastavien potilaiden LDL-kolesterolissa, veriplasmassa ja valtimoiden verisuoniplakissa esiintyy erityisen runsaasti linolihapon hapettumistuotteita, jonka hapettumisaste korreloi suoraan sairauden vakavuuden kanssa.

Kun LDL-hiukkasen sisältämä äärimmäisen herkästi hapettuva linolihappo hapettuu, apoB:tä sitoutuu hiukkasen aldehydeihin ja ketoneihin. Tämän seurauksena makrofagit alkavat muodostaa hiukkasesta vaahtosolua.

Haitallinen kehitys saa alkunsa, kun rasvoja on veressä niin paljon, että niitä kertyy verisuonen sisäkerroksiin enemmän kuin niitä ehtii poistua. Rasvat kulkeutuvat verisuonten sisärakenteisiin sen vuoksi, että ne kuljettavat soluille ravinteita. LDL-hiukkaset eivät pääse takaisin verenkiertoon, jos sähköisesti varautuneet sidekudosproteiinit pääsevät hapettamaan niitä. Tämän jälkeen immuunipuolustusjärjestelmän syöjäsolut vangitsevat hapettuneet LDL-hiukkaset ja niiden sisältämät rasvat sisäänsä muuttuen niin sanotuiksi vaahtosoluiksi, joista muodostuu rasvajuosteita. Jos prosessi etenee edelleen, valtimon lihaskerroksesta saapuu sileälihassoluja, jotka sieppaavat rasvoja sisäänsä. Tällöin rasvajuoste paksuuntuu.

Kun rasvaa täynnä olevat solut kuolevat, niistä ja niiden sisältä vapautuneesta rasvasta muodostuu aterooma eli valtimonrasvoittuma eli rasvaa ja sidekudosta tai side- ja lihaskudosta sisältävä plakki, joka muodostaa paksuuntuman suonen seinämään. Nämä paksuuntumat ahtauttavat verisuonia, mikä aiheuttaa hapenpuutetta ympäröiviin kudoksiin. Plakin mahdollinen repeytyminen aiheuttaa terveyttä uhkaavan verihyytymän eli veritulpan tai tukoksen eli embolian. Repeytyneet plakit sisältävät enemmän tyydyttymätöntä kuin tyydyttynyttä rasvaa.

Veren kuljettamat veteen liukenemattomat kolesterolialkoholimolekyylit ovat sitoutuneet rasvamolekyylien kanssa lipoproteiineiksi kutsuttuihin kuljetusmolekyyleihin, joita kutsutaan tiheiksi lipoproteiineiksi () eli HDL:ksi, keskiharvoiksi lipoproteiineiksi (engl. intermediate-density lipoprotein), harvoiksi lipoproteiineiksi (low density lipoprotein) eli LDL:ksi sekä erittäin harvoiksi lipoproteiineiksi eli VLDL:ksi. Edellä mainitut lipoproteiinit jaetaan edelleen alaryhmiin niiden sisältämien proteiinien mukaan, joita ovat esimerkiksi Apo A-1, Apo B48, Apo B100, IDL, HDL1, HDL2 ja HDL3. Apo-B-lipoproteiineja kutsutaan aterogeenisiksi lipoproteiineiksi, koska niillä on suurta taipumusta aiheuttaa ateroskleroosia.

LDL-hiukkaset kuljettavat rasvoja ja kolesterolia kudoksiin HDL-hiukkasten kuljettaessa rasvahappoja kudoksista maksaan, josta ne erittyvät sappihappojen mukana suolistoon ja edelleen ulosteisiin. Koska verisuonten sisärakenteiden kolesteroli- ja rasvakertymillä on taipumus aiheuttaa terveys­haittoja, kolesterolia pois kuljettavaa HDL-kolesterolia on alettu nimittää arkikielessä ”hyväksi” kolesteroliksi ja LDL-kolesterolia vastaavasti ”huonoksi” kolesteroliksi. Ylipainon, metabolisen oireyhtymän ja tyypin 2 diabeteksen yhteydessä apolipoproteiini B:tä sisältävien aterogeenisten lipoproteiinien määrä voi olla kuitenkin lisääntynyt, vaikka ”huonoja” LDL-kolesterolihiukkasia olisi jopa tavallista vähemmän. Todellisen sydän- ja verisuonitautiriskin selvittämiseksi olisi määritettävä näissä tapauksissa myös apolipoproteiini B:n ja apolipoproteiini A-I:n määrä sekä niiden keskinäinen suhdeluku.

Infektiot lisäävät valtimoiden kovettumisen riskiä ja rasvojen kertymistä tulehtuneiden valtimoiden sisäkalvon alle aloittaen valtimoita ahtauttavan prosessin. Kolesterolin kiteytynyt muoto aktivoi verisuonen seinämän inflammasomi-proteiinin, jonka tehtävänä on aistia solunsisäisiä vaarasignaaleja ja vapauttaa tarvittaessa tulehdusreaktiota ja kuumetta aiheuttavia interleukiineja. Jos tilanne on äärimmäisen huono, inflammasomi käynnistää solun pyroptoosin eli inflammasomin ohjaaman solukuoleman.

Apo B -lipoproteiinit ja ateroskleroottiset LDL-hiukkaset pääsevät valtimoiden seinämän pintakerroksen alle sen vuoksi, että valtimoihin kulkeutuneet mikrobit ovat tulehduttaneet seinämää, jolloin se on vahingoittunut.

LDL-kolesterolia hapettavat herkästi esimerkiksi metalli-ionit, reaktiivisten happiradikaalit, lipoksygenaasit ja peroksyylinitri, eikä hapettunutta kolesterolia esiinny terveissä valtimoissa. Hapettunut kolesteroli on haitallista, koska se vaurioittaa verisuonia. Tällöin paikalle saapuu elimistöä siivoavia makrofagisoluja. Jos hapettuneiden kolesterolihiukkasten poiskuljetus on liian hidasta, makrofageihin kertyy niitä liikaa, jolloin makrofageista muodostuu niin sanottuja vaahtosoluja. Liian suuriksi paisuvat makrofagit juuttuvat valtimon sisäkalvon alle, mikä ruokkii kudosvaurioita aiheuttavaa tulehdusta.

Jos vaahtosolut eivät ehdi luovuttaa vangitsemiaan rasvapisaroita HDL-kolesterolihiukkasille, ne muodostavat vähitellen valtimonkovettumataudille tunnusomaista plakkia, joka koostuu pääosin kalkista ja tyydyttämättömistä rasvahapoista. Tällöin syntyy aterooma eli valtimon sisäkalvon pullistuma. Veren suurentunut LDL-pitoisuus edistää vaahtosolujen muodostamien rasvajuosteiden kehittymistä valtimonkovettumataudiksi, mikä voi johtaa ajan kuluessa verenvirtausta heikentävään suonen ahtautumiseen. Ateroomasta voi kehittyä edelleen fibroottista plakkia ja siitä taas komplisoitunutta plakkia, joka synnyttää sepelvaltimotaudin, aivojen verenkiertohäiriöiden ja perifeerisen valtimotaudin riskiä lisäävän trombin eli aerotromboosin. Verisuonten kalkkeutumisen aste eli koronaarikalkin määrä korreloi ateroskleroottisen plakkien määrään ja sitä voidaan mitata tietokonetomografian avulla.

Vuonna 2011 julkaistun ruotsalaistutkimuksen mukaan tuoreet eli äskettäin muodostuneet plakit ovat vanhoja plakkeja epävakaampia eli taipuvaisempia aiheuttamaan ongelmia.

Valtimonkovettumatautia voi olla missä tahansa valtimoissa, mutta erityisen hankalaa se on aivo- ja sepelvaltimoissa, joihin ei ole korvaavia reittejä hapen tuomiseksi.

Sepelvaltimotaudin syynä on yleensä ateroskleroosi eli valtimokovettumatauti. Ateroskleroosin uskotaan syntyvän siitä, että kolesterolia kertyy valtimoiden seinämän pintakudoksen alla olevaan sisäkalvoon.

Ajan myötä ateroomat eli valtimon sisäkalvon pullistumat ahtauttavat valtimoita haitaten veren virtausta. Ahtautuneeseen kohtaan voi tulla pieni repeämä sepelvaltimon sisäseinämään, jolloin verihiutaleet takertuvat siihen, ja seurauksena voi olla veritulppa ja sydäninfarkti. Pienentämällä veren kolesterolipitoisuutta uskotaan voitavan vähentää kolesterolin kertymistä suoniin ja saada jo syntyneitä ahtaumia pienenemään. Kolesterolin kertyminen suoniin alkaa jo lapsuudessa.

Verisuonet voivat ahtautua myös muualla kuin sydämen sepelvaltimoissa, esimerkiksi aivoverisuonissa. Tämä saattaa aiheuttaa aivoverenkiertohäiriöitä. Ahtautumia voi olla myös alaraajoihin vievissä verisuonissa, jolloin seurauksena saattaa olla muun muassa katkokävelyä aiheuttava alaraajojen verenkiertohäiriö.

Vuonna 2017 JACC:in julkaisemassa tutkimuksessa huomattiin suora lineaari suhde LDL-kolesteroli tasojen ja ateroskleroosiin vakavuuden välillä. Tutkimuksessa havaittiin myös, että LDL-kolesterolin pitää olla alle 70 mg/dl, jotta ateroskleroosi olisi olematon.

Sairastumisriskin pienentäminen

Tupakoinnin lopettaminen sekä lisäainepitoisten ruoka-aineiden ja stressin välttäminen vähentävät LDL:n hapettumista, ja liikunta lisää HDL-hiukkasissa olevan kolesterolin määrää.

Korkean glykeemisen indeksin omaavien eli niin sanottuja nopeita hiilihydraatteja sisältävien ruoka-aineiden runsas käyttö, pitkään jatkuva korkea verensokeri ja verenpainetauti lisäävät valtimonkovettumataudin riskiä.  

Vuonna 2009 julkaistun turkkilaistutkimuksen mukaan statiinilääkitys vähensi metabolisesta oireyhtymästä kärsivien potilaiden pieniä LDL-hiukkasia kahden kuukauden seurantajakson aikana 31–56 prosenttia. Tutkimuksessa oli 40 osanottajaa.

Vuonna 2017 julkaistun Amerikan sydänliiton neuvoa-antavan tiedotteen mukaan (A presidential advisory from the American Heart Association) eri maissa tehdyissä väestöseurantatutkimuksissa on havaittu, että tyydyttyneiden rasvojen vähäisempi saanti yhdistettynä kerta- ja etenkin monityydyttymättömän rasvan runsaampaan saantiin korreloi pienemmän sydän- ja verisuonitautikuolleisuuden sekä pienemmän kokonaiskuolleisuuden kanssa. Kontrolloiduissa kaksoissokkokoeissa on lisäksi havaittu, että tyydyttyneen rasvan korvaaminen monityydyttymättömällä rasvalla vähentää sydän- ja verisuonitautien esiintyvyyttä. Väestöseurantatutkimuksissa on myös havaittu, että runsas kokojyväviljan saanti yhdistettynä vähäiseen tyydyttyneen rasvan saantiin korreloi pienemmän sydän- ja verisuonisairastavuuden kanssa siitä huolimatta, että tyydyttyneen rasvan korvaaminen hitailla tai nopeilla hiilihydraateilla lisää molemmissa tapauksissa yhtä paljon veren triglyseridipitoisuutta. Aikaisemmat ristiriitaiset tutkimustulokset tyydyttyneiden rasvojen vähentämisen vaikutuksista (kuten ) selittyvät sillä, että koehenkilöiden omaan raportointiin perustuvissa tutkimuksissa korvaavien ravintoaineiden laatu on kontrolloitu puutteellisesti.

Kolesterolihypoteesia koskeva keskustelu
Vuonna 2011 julkaistun statiinihoitoa käsittelevän tutkimuksen mukaan kolesterolihypoteesi on yleisesti hyväksytty lakina, ja kiistanalaisuutta on vain siitä, kuinka paljon veren kolesterolitasoa pitäisi laskea. Kolesterolin merkityksestä valtimotautien syytekijänä on kiistelty kuitenkin kymmeniä vuosia. Tämä johtuu siitä, että suuri osa tutkimusnäytöstä on ristiriidassa kolesteroliteorian kanssa. Esimerkiksi tanskalainen tutkija ja sisätautilääkäri sekä Kolesterolimyytti-kirjan kirjoittaja Uffe Ravnskov ja skottilainen lääkäri sekä Ei sittenkään kolesteroli -kirjan kirjoittaja Malcolm Kendrick ovat käyneet kumpikin tahoillaan läpi laajan tutkimusaineiston ja väittävät, ettei ole löydettävissä syy-yhteyttä eri väestöryhmistä mitattujen kolesteroliarvojen sekä sydän- ja verisuonitautien esiintyvyyden välillä.

Ravnskovin mukaan korkean kokonaiskolesterolitason on monissa tutkimuksissa havaittu päin vastoin lisäävän elinvuosia. Tämä johtuu siitä, että kolesteroli suojaa useilta sairauksilta, etenkin niiltä jotka johtuvat tulehduksista. Vaikutus on ilmennyt Ravnskovin mukaan myös silloin, kun kaikki tutkittavat olivat tutkimuksen alussa terveitä. Myös statiinien puuttuva hoito–vastesuhde kertoo Ravnskovin mukaan siitä, ettei korkea kolesteroli ole kardiovaskulaarisen taudin syy. Kolesterolin alentaminen statiineilla päin vastoin lisää kokonaiskuolleisuutta ja aiheuttaa myös muita haittavaikutuksia.

Myös suomalaiset emeritusprofessorit Matti Järvilehto ja Pentti Tuohimaa ovat kyseenalaistaneet kolesteroliteorian. Heidän mukaansa veren korkea kolesterolipitoisuus ei voi selittää ateroskleroottisen plakin syntymistä verisuonen seinämään. He uskovat niiden syntyvän, kun verisuonten seinämien verenkierrosta huolehtivat pikkusuonet (vasa vasorum) vaurioituvat, niin että LDL-hiukkasia ja muita veressä olevia aineita tunkeutuu verisuonten seinämien sisärakenteisiin. Tätä tapahtumaa voitaisiin ehkäistä hoitamalla korkeaa verenpainetta.

Sydänsairauksiin erikoistunut amerikkalainen lääkäri William C. Roberts on kuitenkin väittänyt, ettei verisuoniin voisi syntyä plakkia, jos veressä ei ole liikaa kolesterolia, minkä vuoksi muut valtimotaudin riskitekijät kuten perimä, verisuonten rappeutuminen, tulehduksenaiheuttajat, tupakointi, korkea verenpaine, diabetes, liikalihavuus, liikunnan puute ja stressi olisivat enintään avustavia tekijöitä. Tämä ei pidä kuitenkaan paikkaansa, koska metabolista oireyhtymää sairastava potilas voi sairastua sepelvaltimotautiin, vaikka hänellä olisi hyvin alhaiset LDL-kolesteroliarvot ja sepelvaltimotautia sairastavan sydänkohtausriski voi olla merkittävä, vaikka hänen LDL-kolesterolipitoisuutensa olisi normaali.

Oululainen biokemian maisteri Pauli Ohukainen on kritisoinut kolesteroliteorian kyseenalaistajien argumentointia siitä, että he siteeraavat vain sellaisia tutkimuksia, joiden tulokset eivät tue kolesteroliteoriaa. Ohukainen on esittänyt, että tiedelehti Lancetin vuonna 2007 julkaisema metatutkimus Blood cholesterol and vascular mortality by age, sex, and blood pressure todistaisi kolesteroliteorian paikkansapitävyyden. Kyseisen tutkimuksen aineistona oli yhteensä 900 000 aikuista. Tuloksena oli, että yksi millimoolia/litra keskivertoa pienempi kokonaiskolesterolitaso vähentää sydäntautikuoleman riskiä 56 prosentilla 40–49-vuotiailla, kolmanneksella 50–70-vuotiailla ja 17 prosentilla 70–89-vuotiailla. Nuorilla ja keski-ikäisillä miehillä havaittu korkean kolesterolin ja sydäntaudin yhteys selittyy Uffe  Ravnskovin mukaan kuitenkin stressillä, joka paitsi nostaa kolesterolia, on myös sydäntaudin itsenäinen riskitekijä. Korkea kolesteroli on silloin merkki terveyttä heikentävästä stressistä, eikä sairastumisen syy.

Veren alhaisen kolesterolipitoisuuden aiheuttamat riskit 
Ruotsalaisessa 250 000 hengen väestötutkimuksessa havaittiin, että alhaisen kolesterolipitoisuuden omaavat ihmiset joutuvat muita useammin pidätetyksi väkivaltaisen käyttäytymisen vuoksi. Tutkimuksissa on havaittu myös, että kolesterolia alentava ruokavalio aiheuttaa apinoissa aggressiivisuutta. Tämä saattaa liittyä siihen, että veren alhainen kolesterolipitoisuus laskee elimistön serotoniinitasoja. Myös veren kolesterolipitoisuuksia laskevien statiinien käytön on raportoitu johtavan joillakin ihmisillä ja ihmisryhmillä esimerkiksi aggressiiviseen käyttäytymiseen, ärtyisyyteen, hallitsemattomiin raivokohtauksiin tai muunlaiseen impulsiiviseen käytökseen. Kaloilla on havaittu, että statiinilääkitys saa aikaan aggressioita muita yksilöitä kohtaan sekä aivojen serotoniinipitoisuuden vähenemistä.

Väestön kolesterolitasot ja kolesterolin tavoitearvot 
Veren kolesteroli­pitoisuutta mitataan Suomessa millimooleina litraa kohti. Vauvojen veren kolesterolipitoisuus riippuu siitä, kuinka paljon ne saavat rintamaitoa, joka nostaa kolesterolia äidinmaidonkorviketta enemmän. Vastasyntyneiden suomalaisten kokonaiskolesteroli oli 1980- ja 1990-luvuilla vain noin 1,5 millimoolia litrassa, mutta se kohosi ensimmäisen kahden elinkuukauden aikana keskimäärin lähes 3 millimooliin ja  kolmanteen ikävuoteen mennessä tasolle 4,5 millimoolia. Veren kolesterolipitoisuus nousi asteittain aina kouluikään asti, mutta alkoi laskea murrosiässä. Myös HDL-kolesterolin pitoisuus väheni pojilla selvästi seksuaalisen kypsymisen myötä. Kolesterolin lapsuusiän tasot saavutettiin molemmilla sukupuolilla uudestaan vasta 20 ikävuoden jalkeen. Koululaisilta mitatut kolesterolitasot laskivat selvästi vuosien 1987–1997 aikana, vaikka heidän ylipainonsa lisääntyi.

Työikäisten suomalaisten keskimääräinen kokonaiskolesteroli oli 5,2 millimoolia litrassa vuonna 2017, ja yli puolella oli nykyistä tavoitetasoa alle viittä millimoolia suurempi kolesterolipitoisuus. Vuonna 2019 julkaistussa korealaistutkimuksessa havaittiin kuitenkin, että kuuden millimoollin kokonaiskolesterolitaso on viittä ihanteellisempi kuolleisuuden kannalta, ja että alhainen kolesterolitaso laskee odotettavissa olevaa elinikää huomattavasti enemmän kuin korkea. Mittaushetken alhainen kokonaiskolesteroli korreloi seuraavien 10 vuoden aikaan liittyvän kuolemanriskin kanssa etenkin keski-ikäisillä miehillä, joilla 3 millimoolin kokonaiskolesterolitaso kolminkertaisti kuolleisuuden verrattuna niihin, joiden kokonaiskolesteroli oli 6 mmol/l. Sama oli nähtävissä kuusikymppisillä miehillä ja naisilla samalla, kun 7 millimoolin kokonaiskolesteroli nosti kuolleisuutta vain neljänneksellä. Kuolleisuusriski oli kaikissa ikäryhmissä pienin niillä, joiden kokonaiskolesteroli oli noin 6 mmol/l. Tutkimuksen otoksena oli 13 miljoonaa henkeä. Vuonna 1997 julkaistussa eläkeikäisillä tehdyssä suomalaistutkimuksessa havaittiin, että kuolleisuus oli pienintä yhdentoista mittausta seuranneen vuoden aikana niillä, joilla oli erityisen korkea (>8 mmol/l) kokonaiskolesteroli. Niillä, joiden kolesterolitaso oli suositusten mukainen eli alle 5 mmol/l, oli puolestaan viisinkertainen kuolleisuus verrattuna ensin mainittuun korkean kolesterolitason ryhmään.

LDL-kolesterolin tavoitearvo perusterveillä on alle 3,0 mmol/l, mutta diabeetikoilla ja sepelvaltimotautiin sairastuneilla vain alle 2,5 mmol/l. Terveys 2000 -tutkimuksen mukaan 85 prosentilla suomalaisista miehistä ja  81 prosentilla naisista on tavoitteen ylittävä LDL-kolesterolipitoisuus. Veren LDL-kolesterolipitoisuus ei korreloi kuitenkaan luotettavasti sydänkohtausriskin kanssa, koska lähes puolet sydänkohtauksista ilmaantuu ihmisille, joilla on normaali LDL-kolesterolitaso.  LDL-kolesterolin määrä ei kuvasta myöskään aterogeenisten hapettuneiden LDLox-hiukkasten määrää.

Sydänliiton vuonna 2015 julkaiseman artikkelin mukaan LDL-kolesterolin arvo 1 mmol/l:n olisi ihanteellinen arvo suomalaisilla aikuisilla, koska se on vastasyntyneiden vauvojen tavanomainen arvo. Alhainen LDL-kolesteroliarvo saattaa kuitenkin liittyä aikuisilla matala-asteiseen tulehdukseen, joka voi laskea sen jopa alhaisemmaksi kuin 2,5 mmol/l.

HDL-kolesterolin tavoitearvo miehillä on yli 1,0 mmol/l ja naisilla yli 1,2 mmol/l. Lisäksi triglyseridien tulisi olla alle 2,0 mmol/l.

Suomalaisten kokonaiskolesteroli oli korkeimmillaan 1970-luvun alussa, jolloin keskiarvona oli noin 7 millimoolia litrassa. Suomalaisten kokonaiskolesteroli oli laskenut 2000 alkuun tultaessa noin kuuteen millimooliin, samalla kun tavoitearvoa oli laskettu alle viiteen 1980-luvun alle 7 millimoolin tavoitteesta. Helsingin yliopistollisen sairaalan sisätautien ja geriatrian erikoislääkäri, dosentti Timo Strandberg arveli vuonna 2003, että jopa viiden millimoolin tavoitearvo olisi liian korkea, koska luonnonkansojen kolesterolitasot ovat vain 3–4 mmol/l. Luonnonkansojen jäsenet kuolevat kuitenkin usein ennenaikaisesti tulehdustauteihin. Esimerkiksi matalan kolesterolitason omaavalla tsimamikansalla esiintyy yleisesti virus- tai bakteeri-infektioon viittaavia korkeita CRP-tasoja.

Suomalaisten keskimääräinen veren kolesterolipitoisuus nousi vuosina 2007–2012 miehillä 1,7 prosenttia ja naisilla 3,1 prosenttia ilman, että sydäntautikuolleisuus kääntyi nousuun.

Kolesterolimittaukset 
Veren LDL-kolesterolipitoisuus ei korreloi luotettavasti sydänkohtausriskin kanssa, mutta aterogeenisesti hapettuneen LDL-kolesterolin (LDLox) kokonaismäärä voidaan mitata suoraan verinäytteestä. 

Etenkin ylipainoisten, diabeetikkojen ja munuaissairaiden sydän- ja verisuonitautiriskiä voidaan selvittää myös ApoB/A1-tutkimuksella, jossa lasketaan LDL-hiukkasten sisältämän haitallisen apolipoproteiini B:n määrä suhteessa hyödyllisen A1-apolipoproteiinin määrään. Tulos kuvastaa helposti hapettuvien pienten sd-LDL-hiukkasten määrää.

Euroopan ateroskleroosiyhdistys ja Euroopan kliinisen kemian ja laboratoriolääketieteen liitto julkaisivat vuonna 2017 lausunnon, jonka mukaan potilaiden ei kannata enää paastota ennen lipoproteiinihiukkasten ja muiden lipidien määritystä varten tehtävää näytteenottoa. Paastossa tehty mittaus saattaa peittää aineenvaihdunnassa esiintyviä ongelmia. Ateriointi suurentaa seerumin triglyseridipitoisuutta korkeintaan 0,3 mmol/l ja pienentää HDL-kolesterolipitoisuutta korkeintaan 0,2 mmol/l eikä vaikuta LDL-kolesterolin tasoihin lainkaan. Kolesterolin kanssa yleensä mitattava seerumin triglyseridipitoisuus vaatii kuitenkin paaston onnistuakseen.

Lähteet

Aiheesta muualla 

 Yllättävä tutkimustulos – Korkea kolesteroli onkin hyväksi MTV.fi. 27.10.2011.
 Ravintotekijä: kolesteroli (GC) Fineli.fi.
 Cholesterol PubChem 
 Human Metabolome Database (HMDB): Cholesterol 
 Food Component Database (FooDB): Cholesterol 
 Cholesterol, DrugBank 
 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): Cholesterol 
 Cholesterol, ChemBlink 
 Pherobase: Semiochemical - cholesterol 
 Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases: Cholesterol 

Lipidit
Lääketiede
Ravinto-oppi
Seulonnan keskeiset artikkelit