Il Colesterolo
Il Colesterolo
Il colesterolo è una molecola della classe degli steroli che riveste un ruolo particolarmente importante nella fisiologia degli animali, uomo incluso. Il colesterolo, per la sua struttura a quattro anelli rigidi, è un costituente insostituibile delle membrane cellulari animali ed è il precursore degli ormoni steroidei e degli acidi biliari. In patologia concorre alla formazione dei calcoli biliari e degli ateromi.
Per colesterolemia si intende la concentrazione della sostanza nel sangue; poiché nel sangue il colesterolo è contenuto nelle lipoproteine plasmatiche, si usa, in termini più precisi, far riferimento al colesterolo plasmatico totale, al colesterolo LDL o al colesterolo HDL. La colesterolemia (colesterolo plasmatico totale) può essere normale oppure dar vita a ipocolesterolemia e ipercolesterolemia, condizioni potenzialmente pericolose per la salute.[1]
Etimologia e notizie storiche[modifica | modifica wikitesto]
La parola colesterolo proviene dal greco chole (bile) e stereos (solido) ed è stata utilizzata per la prima volta nel 1894.
La sua presenza, in forma di scaglie, era già stata riscontrata nei calcoli della cistifellea nel 1784 da Poulletier de la Salle, prima, e da Conradi, poco dopo. Nel 1815 Chevreul chiamò questa sostanza colesterina. Reinitzer (1888) ne ha definito la formula empirica (C27H46O) e Windaus (1919) quella di struttura, poi corretta nel 1932. Nel 1975 il premio Nobel John Cornforth ne ha chiarito la stereochimica e stabilito la configurazione degli stereocentri.
Vogel (1843) ha isolato il colesterolo dagli ateromi e negli anni dieci del 900 il patologo russo Nikolaj Aničkov scoprì il ruolo leader del colesterolo nello sviluppo dell’aterosclerosi.[2]
Caratteristiche chimiche[modifica | modifica wikitesto]
Il colesterolo è un alcool policiclico alifatico, costituito dal nucleo peridro-1,2-ciclopentano-fenantrene (nucleo tetraciclico proprio degli steroidi), con un doppio legame in C5 e una catena laterale isottilica in C17. La desinenza -olo deriva dal fatto che sul C3 del primo anello di atomi di carbonio (anello A) è presente il gruppo ossidrile -OH. La sua formula bruta è C27H45OH. Le sue dimensioni sono 5.2 x 6.2 x 18.9 Å. I quattro anelli che costituiscono la molecola sono indicati con le lettere dell’alfabeto (A, B, C, D), hanno tutti una conformazione a sedia e una configurazione stereochimica trans. Il gruppo ossidrilico in C3, i gruppi metilici angolari in C18 e C19 e la catena laterale sono in configurazione cis (posizione β).
Il colesterolo appare come una sostanza solida, quasi inodore, di colore bianco, di consistenza simile a quella della cera, con struttura cristallina rigida non combustibile. Il colesterolo forma due tipi di cristalli: cristalli aghiformi e cristalli poliedrici (scaglie). Praticamente insolubile in acqua, è modestamente solubile in alcool e molto solubile nei solventi organici (es. cloroformio, benzene), in grassi e oli. La solubilità massima del colesterolo in soluzione acquosa è di soli 1.8 μg/ml o 4.7 μM/100ml.
La molecola del colesterolo è anfipatica, con l’estremità idrofila costituita dal gruppo ossidrilico e con la voluminosa parte idrofobica rappresentata dal nucleo tetraciclico rigido e dalla flessibile catena laterale. Per questa sua natura il colesterolo dà luogo, in acqua, a una soluzione micellare (concentrazione micellare critica, o CMC, di 25-40 nM a 25°) e presenta a 124°C una fase liquido-cristallina di tipo smectico.
Il gruppo ossidrilico forma esteri con gli acidi grassi formando il colesterolo esterificato, mentre il doppio legame tra C5 e C6 permette reazioni di addizione.
Funzioni
Il colesterolo è indispensabile per la vita animale mentre è assente nelle piante, che contengono però sostanze lipidiche strutturalmente simili (fitosterine o fitosteroli). Le principali funzioni svolte dal colesterolo sono:
- Il colesterolo è un componente insostituibile delle membrane di tutte le cellule animali, in quanto è l’unica specie lipidica dell’organismo ad avere una struttura ad anelli rigidi, mentre tutti gli altri lipidi di membrana presentano catene idrocarboniose notevolmente flessibili. L’85% del colesterolo libero intracellulare si trova nella membrana plasmatca, dove si inserisce per >90% nel foglietto fosfolipidico interno (citoplasmatico) e per il 3-5% in quello esterno,[3] orientandosi con il gruppo -OH vicino alle teste polari dei fosfolipidi, diminuendo così la fluidità della membrana (vedi modello a mosaico fluido), dalla quale dipendono importanti funzioni, per es: permeabilità a piccole molecole idrosolubili; attività dei recettori e degli enzimi di membrana, che influenzano la generazione di sostanze messaggere intracellulari; stabilità meccanica; formazione di vescicole in grado di trasportare il loro contenuto ai vari organuli cellulari.[4]
- Il colesterolo è essenziale nella crescita e nella divisione cellulare.
- Il colesterolo è la sostanza base per la sintesi degli ormoni steroidei delle ghiandole surrenali (aldosterone, cortisone) e delle gonadi (testosterone, estradiolo, ecc.), nonché per la sintesi della vitamina D operata dall’azione dei raggi ultravioletti sul colesterolo della cute.
- Il colesterolo è essenziale per lo sviluppo embrionale: le malformazioni di neonati dopo la somministrazione di Contergan alle madri erano causate da un disturbo nella biosintesi di colesterolo.
- Il colesterolo prodotto nel fegato viene impiegato in buona parte per la produzione degli acidi biliari (circa 500 mg/die)[5] della bile, una sostanza escreta nel duodeno che serve a emulsionare i lipidi alimentari per renderli assorbibili dall’intestino tenue.