Cholestérol

Le cholestérol est un lipide de la famille des stérols qui joue un rôle central dans de nombreux processus biochimiques.

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Définitions :

  • c'est une substance qui est présente dans énormément de tissu. Lorsque on a trop de cholestérol dans le sang surtout du cholestérol de ... (source : inscardiaque)
  • Le cholestérol est un constituant des lipides principalement synthétisé par le foie. C'est un composant essentiel des membranes... (source : genfit)
Cholestérol
Structure du cholestérol
Structure du cholestérol
Général
Nom IUPAC 10, 13-diméthyl-17- (6-méthylheptan-2-yl) -2, 3, 4, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 15, 16, 17-dodécahydro-1H-cyclopenta[a]phénanthren-3-ol
N° CAS 57-88-5
N° EINECS 200-353-2
DrugBank DB04540
PubChem 5997
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute C27H46O  [Isomères]
Masse molaire 386, 654563 g∙mol-1
C 83, 87%, H 11, 99%, O 4, 14%,
Propriétés physiques
T° fusion 146 à 147 °C
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le cholestérol est un lipide de la famille des stérols qui joue un rôle central dans de nombreux processus biochimiques. Le cholestérol tire son nom du grec ancien chole- (bile) et de stereos (solide), car il fut découvert sous forme solide dans les calculs biliaires en 1769 par François Poulletier de la Salle [1]. Mais ce n'est qu'en 1815 que le chimiste français Eugène Chevreul lui donna le nom de cholestérine.

L'étude de cette molécule a fréquemment été récompensée par des Prix Nobel :

Le mot «cholestérol» sert à désigner une molécule et ne doit pas être confondu avec les termes de «bon» et «mauvais cholestérol» faisant référence aux HDL et LDL, les transporteurs du cholestérol dans le sang.

Structure

Numérotation du cholestérol

La molécule de cholestérol comprend quatre cycles carbonés noté A, B, C et D (noyau cyclo-pentano-phénanthrénique), 8 carbones asymétriques (les carbones 3, 8, 9, 10, 13, 14, 17 et 20), ce qui fait 28 soit 256 stéréoisomères dont un seul existe : le 3β-ol lévogyre. Le cholestérol possède un groupe hydroxyle -OH sur le carbone 3 (C3). Ce groupe chimique est particulièrement hydrophobe avec un cœfficient de solubilité de 5 micromoles. La fonction OH du cholestérol peut être estérifiée par un acide gras qui rend la molécule complètement insoluble dans l'eau.


Localisation

Le cholestérol est présent sous forme de stérides (cholestérol estérifié) dans la majorité des tissus des vertébrés, et surtout le foie, le cerveau, et la mœlle épinière.

Rôle

C'est un composant majeur des membranes cellulaires qui contribue à leur stabilité et au maintien de leurs structures en s'intercalant entre les phospholipides.

Le cholestérol est aussi un précurseur de nombreuses molécules :

Métabolisme

La synthèse du cholestérol par la voie de l'hydroxymethyl-cœnzyme A réductase

Synthèse

La synthèse du cholestérol se fait dans le cytoplasme des cellules du foie et de l'intestin essentiellement. La synthèse commence par la condensation de trois molécules d'acétate (=3×2 carbones) en hydroxy-méthyl-glutarate (ou HMG = 1×6 carbones). Cette synthèse est effectuée par l'hydroxyméthylglutaryl-Cœnzyme A synthase (ou HMGCoA synthase), une enzyme, en présence de cœnzyme A, un cofacteur d'enzyme. L'hydroxy-méthyl-glutarate est ensuite réduit en mévalonate (=1×6 carbones). Cette étape est régulée par les statines. Le mévalonate est ensuite décarboxylé en isoprènoïdes à 5 carbones (l'isopentényl pyrophosphate et le diméthylallyl pyrophosphate). La condensation de 6 molécules d'isoprènoïdes aboutit finalement au squalène (6×5=30 carbones). Enfin, le squalène subit l'action de la squalène cyclase qui créé les cycles du cholestérol à partir des insaturations présentes dans le squalène.

Régulation

Une partie du cholestérol peut ne pas être absorbé lors de la digestion ; On a découvert une bactérie intestinale présente chez l'homme qui transforme le cholestérol en coprostanol, stable et non absorbable et par conséquent éliminée dans les selles[5].

Concernant le cholestérol absorbé ou produit par l'organisme, il existe trois niveaux de régulation du cholestérol, l'objectif étant de diminuer le taux de cholestérol de la cellule lorsqu'il est en excès :

La synthèse de mévalonate, deuxième étape de la synthèse du cholestérol, est particulièrement régulée par le métabolisme. L'activité de l'HMG-CoA réductase, enzyme catalysant cette synthèse, est diminuée quand l'apport alimentaire en cholestérol est élevé ou par des médicaments de la famille des statines. À peu près un tiers du cholestérol provient de l'alimentation (viandes, œufs, abats, produits laitiers, etc. ) alors que les deux tiers restants sont synthétisés par l'organisme (dans le cas d'une alimentation équilibrée).

Dégradation

Le cholestérol est dégradé dans le foie en acides biliaires (dont l'acide chénodésoxycholique) par la 7-α-hydroxylase. La colestyramine[6], un médicament utilisé pour traiter l'hypercholestérolémie, diminue l'absorption intestinale des acides biliaires, et donc leur concentration dans les cellules hépatiques. Ceci entraîne une activation de la 7-α-hydroxylase et facilitant la dégradation du cholestérol.

Transport du cholestérol dans le sang : LDL, VLDL et HDL

Étant un composé hydrophobe, le cholestérol n'est pas soluble dans le sang. Son transport est assuré par quatre types de lipoprotéines :

Teneur en cholestérol dans l'alimentation

Aliment Teneur en cholestérol
(mg/100 g) 		Aliment Teneur en cholestérol
(mg/100 g)
cervelle de veau 1 810 ris de veau 225
jaune d'œuf 1 560 crème 124
rognons de mouton ou de veau 400 poulet 90 à 100
rognons de porc 365 fromage 50 à 100
foie de porc 340 veau 84
foie de veau 314 merlan 77
foie de bœuf 265 bœuf 67
beurre 260 poisson 60 à 70

Ces teneurs en cholestérol alimentaire sont à compléter et relativiser par[7] :

Le cholestérol présent dans les VLDL et LDL provient en effet des tissus (où il est excédentaire) qui l'ont synthétisé, et nullement des chylomicrons (structure de transport des lipides provenant de l'intestin). Limiter les apports alimentaires de cholestérol, ou son absorption au niveau de l'intestin (au travers de l'absorption intensive de phytostérols, par exemple), pour un individu ne souffrant pas d'hypercholestérolémie familiale, n'a donc que peu d'effet prévention-santé.

Anomalies du dosage sanguin chez l'être humain

Le dosage du cholestérol sanguin se fait de manière respectant les traditions chez un patient à jeun mais son taux global mais aussi sa fraction HDL ne sont pas modifiés de manière importante par le jeûne[8].

Hypercholestérolémie et athérosclérose

Icône de détail Article détaillé : hypercholestérolémie.

Dès le début du XIXe siècle, les travaux d'Anitschkow et Chalatow avaient permis de mettre en évidence un rôle du cholestérol dans l'athérosclérose expérimentale chez le lapin[9]. Actuellement, plusieurs études ont montré que l'athérosclérose est une maladie inflammatoire[10], [11] et que l'agent agresseur est sans doute le cholestérol associé aux LDL après oxydation[12]. Parallèlement, plusieurs études ont mis en évidence un lien entre hypercholestérolémie et présence d'une réaction inflammatoire dans le tissu vasculaire[13], [14]. Actuellement, l'important rôle du cholestérol et des LDL dans l'athérosclérose semble bien établi, surtout depuis que les essais cliniques de prévention primaire et secondaire chez les sujets hypercholestérolémiques ont démontré qu'il était envisageable de diminuer la fréquence des cardiopathies ischémiques en diminuant le cholestérol associé au LDL avec statines[15].

Le rôle du cholestérol dans l'athérosclérose a aussi été étudié d'un point du vue diététique. Au cours des années 1950-1960, L'américain Ancel Keys développe l'hypothèse lipidique faisant un lien entre le taux de cholestérol sanguin et le risque de maladie cardio-vasculaire[16][17]. L'activité physique régulière, l'alcool à faible dose et les œstrogènes pourraient contribuer à augmenter le taux de HDL, limitant le taux de cholestérol sanguin et perfectionnant la protection vasculaire. Inversement, le tabac, obésité et l'inactivité facilitent la diminution du taux de HDL dans le sang, augmentant le risque cardio-vasculaire. Rares sont ceux qui mettent cependant en question l'hypothèse lipidique d'Ancel Keys, couramment admise, selon laquelle l'excès de consommation de graisses et le cholestérol seraient les principaux responsables des maladies cardio-vasculaires[18]. Ces avis sont à nuancer par le fait que la relation entre le taux de cholestérol sanguin et l'augmentation du risque cardiovasculaire semble établi solidement et de longue date par les études cliniques et épidémiologiques[16].

Défaut de synthèse

Références

  1. ↑ (en) Olson R. E., «Discovery of the Lipoproteins, Their Role in Fat Transport and Their Significance as Risk Factors», The Journal of Nutrition, vol. 128 :439S-443S, 1998
  2. ↑ (en) nobelprize. org, «The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1964»
  3. ↑ (en) nobelprize. org, «The Nobel Prize in Chemistry 1965»
  4. ↑ (en) nobelprize. org, «The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1985»
  5. ↑ Bactérie trouvée par des chercheurs de Jouy-en-Josas. découverte publiée par l'Applied and Environmental Microbiology, septembre 2007
  6. ↑ (fr) Banque de Données Automatisée sur les Médicaments : «Colestyramine», mise à jour du 13 octobre 2000
  7. ↑ (fr) www. objectif-equilibre-sante. info, «Diététique préventive cardio-vasculaire», au 14 novembre 2006
  8. ↑ Third Report of the National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III) final report, Circulation, 2002;106 :3143–3421
  9. ↑ (de) (en) Anitschkow N., Chalatow S., «On experimental cholesterin steatosis and its significance in the origin of some pathological processes», Centralblatt fur Allgemeine Pathologie und Pathologische Anatomie, vol. 24 :1–9, 1913 (trad. dans Arteriosclerosis, vol. 3 :178–182, 1983.
  10. ↑ (en) Davies M. J., «Stability and instability : Two faces of coronary atherosclerosis», Circulation, vol. 94 :2013-2020, 1996.
  11. ↑ (en) Ross R., «Atherosclerosis-an inflammatory disease», N. Engl. J. Med. , vol. 340 :115-126, 1999.
  12. ↑ (en) Steinberg D., Parthasarathy S., Carew T. E., Khoo J. C., Witztum J. L., «Beyond cholesterol. Modifications of low-density lipoprotein that increase its atherogenicity», N. Engl. J. Med. , vol. 320 :915-924, 1989
  13. ↑ (en) Liao E., Andalibi A., Qiao J. H., Allayee H., Fogelman A. M., Lusis A. J., «Genetic evidence for a common pathway mediating oxidative stress, inflammatory gene induction, and aortic fatty streak formation in mice», J. Clin. Invest . , vol. 94 :877-884, 1994.
  14. ↑ (en) Young S. G., «Parthasarathy S. - Why are low-density lipoproteins atherogenic ?», West . J. Med. , vol. 160 :153-164, 1994.
  15. ↑ (en) Steinberg D., Gotto A. M. Jr., «Preventing coronary artery disease by lowering cholesterol levels : fifty years from bench to bedside», JAMA, vol. 282 :2043-2050, 1999.
  16. ↑ a  b  (en) Keys A., Taylor H. L., Blackburn H., Brozek J., Anderson J. T., Simonson E., «Coronary heart disease among Minnesota business and professional men followed 15 years», Circulation, vol. 28 :381-95, 1963.
  17. ↑ (en) Keys A., «Seven countries : a multivariate analysis of death and coronary heart disease», Harvard University Press, London, 1980.
  18. ↑ (de) (fr) Gebbers J. L. (trad. Legoy M. ), «Le cholestérol n'a rien à voir avec le développement de l'athérosclérose», Ars Medici, Vol. 9 (98)  : S564-569

Bibliographie

Voir aussi

Recherche sur Amazone (livres) :

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