La
asociación entre colesterol y mayor riesgo de enfermedad cardiovascular está
ampliamente demostrada. Sin embargo, lejos de lo que pueda parecer, el
colesterol es necesario para el correcto funcionamiento de nuestro cuerpo. Y
eso es así, entre otras cosas, porque es el precursor de una amplia familia de
hormonas: las Hormonas Esteroideas. En esta primera parte vamos a conocer el
colesterol y su relación con las enfermedades cardiovasculares.
El colesterol es una molécula pequeña con una estructura
característica que contiene 4 anillos carbonados. Además de constituir la base
química para las hormonas esteroideas, el colesterol es un componente
fundamental de las membranas celulares, lo que les confiere fluidez. Además, el
colesterol también es el precursor de los ácidos biliares (sales biliares), que
se sintetizan en el hígado, se almacenan en la vesícula biliar y ayudan en la
digestión y absorción de las grasas.
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| Figura 1.- Dos representaciones de la molécula de colesterol. Figura de la derecha, autor Sbrools para Wikipedia. |
El colesterol que se encuentra en nuestro cuerpo procede de la dieta o de
origen endógeno, puesto que muchas de nuestras células tienen la capacidad de
sintetizarlo. El colesterol de la dieta procede de alimentos de origen animal,
mientras que no está presente en aquellos de origen vegetal. En realidad, las
plantas también producen sustancias que ejercen funciones similares, los
fitoesteroles, mayoritariamente el sitosterol. Sin embargo, estos compuestos no
actúan de la misma forma que el colesterol cuando nosotros los ingerimos; de
hecho, al contrario, ayudan a regular los niveles de colesterol en sangre e
incluso los disminuyen.
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| Figura 2.- b-Sitosterol, compuesto presente en las plantas, con estructura similar al colesterol. |
La
asociación del colesterol con problemas de salud, especialmente como un factor
de riesgo para el desarrollo de enfermedades cardiovasculares va asociado a un
medio específico de transporte, la lipoproteína LDL. El colesterol, como la
mayor parte de las moléculas lipofílicas que viajan en nuestra sangre, necesita
un transportador especial por su incapacidad para disolverse en medio acuoso
(la sangre). El medio de transporte que utiliza son las denominadas
lipoproteínas, que son estructuras esféricas formadas por una capa
mayoritariamente de fosfolípidos en donde se insertan algunas proteínas,
denominadas apoproteínas (Apo). Los fosfolípidos son lípidos que tienen una
parte polar, que puede asociarse con el agua y otra apolar, que no. La cabeza
polar de los fosfolípidos se orienta hacia el exterior de la lipoproteínas,
donde pueden interaccionar con el agua. Las cadenas apolares quedan orientadas
hacia el interior de la lipoproteínas, donde se encuentra la mayoría de los
lípidos que transporta. Los triglicéridos, el colesterol y las vitaminas
liposolubles quedan en el interior, alejados así del medio acuoso que
constituye la sangre. Las lipoproteínas difieren tanto en tamaño como en
composición de lípidos y proteínas.
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| Figura 3.- Estructura general de una lipoproteínas. Los fosfolípidos se sitúan formando la membrana, con proteínas y colesterol insertados. Los triglicéridos, el resto de colesterol y las vitaminas liposolubles se encuentran en el interior de la lipoproteína. Imagen origial de Santa Monica College (ver sección de imágenes). |
Los
quilomicrones son las lipoproteínas más grandes y transportan los lípidos y
vitaminas liposolubles provenientes de la dieta. Se forman en las células
epiteliales que recubren las vellosidades intestinales y pasan al sistema
linfático y más adelante a la sangre en un punto próximo al corazón. En su
camino, van liberando ácidos grasos provenientes de los triglicéridos que
contiene. Estos ácidos grasos son captados por los diferentes tejidos para ser
almacenados o metabolizados y obtener así energía. También puede utilizarlos el
hígado para sintetizar las lipoproteínas endógenas (las demás). Los restos de
quilomicrones que quedan tras su paso por el sistema linfático y la sangre son
eliminados rápidamente en el hígado.
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| Tabla 1.- Tamaños de las diferentes lipoproteínas. |
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| Figura 4.- Tamaño relativo de las principales lipoproteínas presentes en la sangre. |
Las
VLDL (very low density lipoprotein) se sintetizan en el hígado. Los
triglicéridos y fosfolípidos que contiene son de origen hepático, mientras que
el colesterol puede ser endógeno o proceder de la lipoproteína LDL. Las IDL
(intermediate density lipoproteins) por su parte se considera que son los
restos de VLDL que quedan tras la pérdida de lípidos por su paso por el
torrente sanguíneo. Son de tamaño y composición intermedios entre las VLDL y
las LDL.
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| Tabla 2.- Composición en lípidos y proteínas de cada tipo de lipoproteínas. |
Las
LDL (low density lipoprotein) son las principales lipoproteínas transportadoras
de colesterol, con hasta un 45% de colesterol en su composición. Se originan a partir de
las VLDL por pérdida de ácidos grasos que van siendo captados a su paso por los
tejidos. Aunque todas las células pueden sintetizar colesterol, las LDL
constituyen una fuente importante para muchas de ellas. Este colesterol puede
ser utilizado, entre otras cosas, para ser incorporado en la membrana
plasmática de las células y para sintetizar hormonas esteroideas en tejidos
específicos.
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| Figura 5.- Composición en lípidos y proteínas de los diferentes tipos de lipoproteínas. |
Las HDL (high density lipoprotein) son las lipoproteínas más pequeñas. Se originan por tres mecanismos: en forma de precursor en el hígado, en el intestino y a partir de material de la superficie de quilomicrones y VLDL durante la lipólisis (hidrólisis de los lípidos que contienen que pasan así a los tejidos). Las HDL captan el colesterol sobrante de las células, que lo transporta entonces al hígado para ser eliminado o para ser repartido a otras células que lo necesitan. De esta forma hace una función de “coche escoba” del colesterol, por lo que comúnmente se le llama “colesterol bueno”.
Colesterol y enfermedades cardiovasculares
Niveles elevados de colesterol total y colesterol-LDL en sangre se asocian con un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares, razón por la cual a este último se le denomina comúnmente "colesterol malo". Al contrario, la concentración sanguínea de colesterol-HDL se asocia inversamente con enfermedades cardiovasculares, y por ello su nombre de "colesterol bueno". Clínicamente, se han establecidos unos rangos normales de colesterol-LDL, -HDL y colesterol en sangre con el fin de reducir el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares.
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| Figura 6.- Riesgo de enfermedad coronaria en relación con los niveles de colesterol en sangre. Original de la referencia 6. |
En la siguiente tabla podéis encontrar los niveles óptimos de cada tipo de colesterol, según la “Guía del paciente con trastornos lipídicos” publicado por el Instituto Nacional de Gestión Sanitaria del Ministerio de Sanidad y Consumo español en 2007.
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| Figura 3.- Niveles óptimos en sangre de los diferentes tipos de colesterol. Tomado de la referencia 7. |
Además, existen tablas para calcular el riesgo de enfermedad cardiovascular según varios parámetros, entre los que se incluyen los niveles de los diferentes tipos de colesterol en sangre. Estas tablas las podéis encontrar en la página 6 de este documento (enlace). La Fundación del Corazón, por su parte, tiene en su página web una calculadora que facilita este cálculo y que puedes encontrar en este enlace (enlace).
La
importante relación entre LDL y los eventos cardiovasculares se debe a que esta
lipoproteína es la responsable de la aterosclerosis. Ésta es una enfermedad
inflamatoria que cursa con la formación de placas de ateroma entre la capa de
endotelio (túnica intima) y la de músculo liso vascular (túnica media). En la
figura se muestran las distintas capas de una arteria.
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Las células endoteliales que forman los vasos sanguíneos sintetizan y secretan una serie de moléculas que regulan los procesos que se dan lugar a su alrededor. Una de esas moléculas y de forma especialmente importante es el óxido nítrico (NO), que regula el tono vascular, inhibe la agregación plaquetaria, suprime la proliferación de las células de músculo liso vascular y bloquea la adhesión de leucocitos a la capa endotelial e impide así que la atraviesen y tengan acceso a los tejidos. Una concentración elevada de LDL en sangre disminuye los niveles de NO, lo que provoca que el endotelio no pueda ejercer dichas funciones correctamente. Esta disfunción del endotelio es el paso previo a la entrada de LDL a la zona subendotelial, donde queda atrapado por moléculas de la matriz extracelular. En este espacio, las LDL sufren una serie de modificaciones químicas, entre ellas, la oxidación de sus lípidos, formando ox-LDL. La ox-LDL está implicada en todos los pasos de la formación de la placa de ateroma, debido a que produce especies reactivas de oxígeno en las células endoteliales, macrófagos y células del músculo liso vascular.
La
activación endotelial provoca la expresión de moléculas de adhesión en las
células endoteliales, lo que propicia que los monocitos que circulan por la
sangre se adhieran a ellas. Estos monocitos entonces se desplazan sobre las
células endoteliales hasta encontrar la unión entre dos células, lugar por
donde pasan a la capa subendotelial. Esta migración se produce en respuesta a
señales quimotácticas (compuestos químicos que atraen a las células). A
continuación, algunos factores de crecimiento estimulan la diferenciación de
esos monocitos a macrófagos y la expresión de varios receptores denominados
'basura' (scavenger) que internalizan las ox-LDL y otras LDL modificadas. Como
consecuencia se producen las células espumosas en la capa subendotelial, lo que
constituye una característica distintiva de la lesión aterosclerótica temprana.
Estas células espumosas, cargadas de lípidos, liberan citoquinas
proinflamatorias y factores de crecimiento que amplifican la respuesta
inflamatoria local. De esta forma se reclutan otras células del sistema inmune,
linfocitos T y mastocitos, al lugar de la lesión.
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| Figura 8.- Composición de una placa de ateroma. |
Este
ateroma puede evolucionar y producir una lesión mucho más compleja que provoque
manifestaciones clínicas. Factores de crecimiento liberados por los macrófagos
estimulan la migración y la multiplicación de las células de músculo liso y la
acumulación de matriz extracelular, lo que provoca un crecimiento gradual y
continuo de la placa, dando lugar a una placa aterosclerótica avanzada.
Conforme crece la placa de ateroma se cierra la luz del vaso sanguíneo, lo que
reduce el flujo sanguíneo y puede provocar isquemia del tejido. Además, en el
estadio avanzado, se puede perder la capa endotelial y el espacio subendotelial
puede quedar expuesto a los componentes de la sangre. Las plaquetas entonces
pueden adherirse a esta zona y promover la formación de un trombo.
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| Figura 9.- Cortes histológicos de una arteria normal (imagen superior) y de una arteria con una placa de ateroma (imagen inferior). Imagen superior de Ivor Mason en Wellcome Images. Imagen inferior de la Pontificia Universidad Católica de Chile. |
Referencias
2.- Medical physiology”. Boron, Boulpaep. Elsevier Saunders. 2012.
3.- "Current Concepts of the Role of Oxidized LDL Receptors in Atherosclerosis". T Goyal, S Mitra, M Khaidakov, X Wang, S Singla, Z Ding, S Liu, JL Mehta. 2012 Curr Atheroscler Rep 14:150–159.
4.- "LDL-cholesterol versus HDL-cholesterol in the atherosclerotic plaque: inflammatory resolution versus thrombotic chaos". L Badimon, G Vilahur. 2012. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1254: 18–32.
5.- "Low-density lipoprotein, its susceptibility to oxidation and the role of lipoprotein-associated phospholipase A2 and carboxyl ester lipase lipases in atherosclerotic plaque formation". P Burchardt, J Żurawski, B Zuchowski, T Kubacki, D Murawa, K Wiktorowicz, H Wysocki. 2013. Arch Med Sci 9, 1: 151-158.
6.- "Colesterol y Triglicéridos. (Riesgo Cardiovascular)". Roche.
http://www.rapidcontrol.es/descargas/03_atencion/Colesterol-TG/Folletofarmaceutico.pdf
7.- "Guía del Paciente con Trastornos Lipídicos". Ministerio de Sanidad y Consumo. Instituto Nacional de Gestión Sanitaria. 2007.
Imágenes
- Figura 1-derecha.- Autor: Sbrools para Wikipedia.
- Figura 3.- Santa Monica College.- Figura 1-derecha.- Autor: Sbrools para Wikipedia.
http://homepage.smc.edu/wissmann_paul/anatomy2textbook/1cholesterol.html
- Figura 6.- "Colesterol y Triglicéridos. (Riesgo Cardiovascular)". Roche.
http://www.rapidcontrol.es/descargas/03_atencion/Colesterol-TG/Folletofarmaceutico.pdf
- Figura 7.- Imágenes de los cortes histológicos tomadas del Suffolk County Community College.
http://www2.sunysuffolk.edu/pickenc/Artery%20and%20Vein%20100X.JPG
http://www2.sunysuffolk.edu/pickenc/Labeled%20Artery%20wall%20400X.JPG
- Figura 9.- Imagen superior de Ivor Mason en Wellcome Images. Imagen inferior de la Pontificia Universidad Católica de Chile (http://escuela.med.puc.cl/paginas/Cursos/tercero/patologia/fotosLipidos.html)
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