Kolesteroli
Biologinen ja terveydellinen merkitys > 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 (engl. high density lipoprotein) 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.lähde?
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.lähde?
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.lähde?
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.