Cholestérol

Le cholestérol, ou cholestérine, est un stérol, un stéroïde ou un alcool stéarylique. Les stérols contiennent quatre anneaux fusionnés de 17 atomes de carbone avec un groupe hydroxyle en position 3 dans l'anneau A. Le cholestérol possède une double liaison supplémentaire en position 5,6 et une queue aliphatique simple de huit atomes de carbone. Le cholestérol possède une double liaison supplémentaire en position 5,6 et une simple queue aliphatique de huit atomes de carbone. Le nom de la molécule est d'origine grecque : "chole" signifie "bile" et "stereos" signifie "solide", suivi du suffixe "-ol" pour "alcool".

Toutes les cellules animales contiennent des membranes cellulaires constituées d'un mélange de lipides à longue chaîne, de phospholipides et de stérols. En raison de sa structure volumineuse, le cholestérol perturbe la fluidité de la membrane lipidique, la rendant localement plus rigide. Le cholestérol est impliqué dans plusieurs processus cellulaires essentiels, tels que le transport des lipides à travers la membrane cellulaire, l'activité des protéines et des enzymes, la signalisation cellulaire et le trafic intracellulaire^.1 Le cholestérol a donc un large éventail de fonctions critiques dans le corps humain, notamment le métabolisme énergétique, l'équilibre hormonal, la santé cardiaque et la circulation sanguine, la digestion et les fonctions cérébrales.

Il n'est donc pas surprenant que le cholestérol soit probablement la molécule la plus décorée en biologie. Au moins onze prix Nobel ont été décernés à des scientifiques travaillant sur le rôle biologique du cholestérol^.2

Production, absorption et transport du cholestérol

Pratiquement toutes les cellules animales ont la capacité de synthétiser du cholestérol, le foie et le cerveau en produisant les plus grandes quantités. Par conséquent, en mangeant des aliments d'origine animale, nous absorbons du cholestérol. Le foie et les autres organes de la viande en contiennent le plus, suivis par le jaune d'œuf, les crevettes et les produits laitiers au lait entier, tels que le beurre, la crème et le fromage.

Une fois produit dans le foie, le cholestérol est transporté vers la vésicule biliaire, où il est sécrété dans l'intestin avec les acides biliaires. Là, le cholestérol produit se mélange au cholestérol provenant des aliments, et les deux sont absorbés par les cellules intestinales. Par conséquent, seulement 25 % du cholestérol sanguin chez l'homme provient de l'alimentation, et la réponse immédiate du taux de cholestérol sérique au cholestérol alimentaire est plutôt faible^.3

Après absorption dans les intestins, le cholestérol est attaché aux lipoprotéines, qui solubilisent la molécule amphiphile. Ces lipoprotéines, connues sous le nom de lipoprotéines de très basse densité et de chylomicrons, transportent les triglycérides et le cholestérol dans le sang et les distribuent dans l'organisme. Tout au long de ce processus de transport, les lipoprotéines rencontrent différents récepteurs cellulaires, qui éliminent une grande partie des triglycérides. Les lipoprotéines de basse densité (cholestérol LDL ou "mauvais cholestérol") et les chylomicrons sont alors enrichis en cholestérol.

La majorité de ces restes sont ensuite absorbés et éliminés par le foie. En particulier, les lipoprotéines de haute densité (cholestérol HDL ou "bon cholestérol") récupèrent l'excès de cholestérol et le ramènent au foie. Comme le foie ne peut pas dégrader le cholestérol, il stocke l'excès de cholestérol dans des dépôts graisseux ou le convertit en acides biliaires pour les sécréter dans l'intestin. Là, le cholestérol et les acides biliaires sont soit excrétés, soit métabolisés par les microbes intestinaux et réabsorbés, soit réabsorbés avec les graisses alimentaires, fermant ainsi le cycle systémique du cholestérol.

Cholestérol et santé métabolique

Le cholestérol est non seulement un composant structurel essentiel de toutes les membranes cellulaires humaines, mais aussi un précurseur de plusieurs hormones, de la vitamine D et des acides biliaires. Un taux de cholestérol optimal est donc essentiel pour la santé humaine, alors que plusieurs maladies métaboliques sont associées à des défauts génétiques liés au métabolisme du cholestérol et à une altération du taux de cholestérol dans le sang.

Toutes les hormones stéroïdes sont produites à partir du cholestérol, dans divers organes et tissus, tels que les glandes surrénales, le foie, les reins, le placenta, le cerveau et la peau. En tant que tel, le cholestérol participe à la synthèse des minéralocorticoïdes, des glucocorticoïdes et des hormones sexuelles, ce qui a un impact sur le volume sanguin, le développement sexuel, l'équilibre entre le sel et l'eau, le stress et la réponse immunitaire^.4

En tant que précurseur de la vitamine D, le cholestérol a un impact direct et indirect sur le système immunitaire. La vitamine D et le cholestérol activent tous deux une réponse inflammatoire pour éliminer les infections et les cellules tumorales. Cependant, le cholestérol fournit également aux lymphocytes T activés l'énergie nécessaire à leurs fonctions effectrices. En outre, l'augmentation du taux de cholestérol modifie la fluidité de la membrane des cellules immunitaires T et B, ce qui est essentiel pour la signalisation cellulaire et la présentation de l'antigène^.5

Même si elles ne sont pas encore totalement comprises, des études récentes ont montré que des niveaux élevés de cholestérol à lipoprotéines de faible densité sont liés au diabète sucré. Les femmes semblent être plus sensibles à cette affection.Une alimentation riche en graisses peut augmenter les risques de développer un diabète car la synthèse accrue de triglycérides dans le foie réduit les niveaux de cholestérol à lipoprotéines de haute densité, ce qui peut déclencher une résistance à l'insuline et un état pro-inflammatoire qui favorisent l'apparition du diabète^.6

Le cholestérol et le cœur

Au cours de leur voyage dans le corps humain, les grandes lipoprotéines sphériques de très faible densité et les chylomicrons transportant des triglycérides et du cholestérol rencontrent des cellules et interagissent avec les lipases qui se trouvent à leur surface. Celles-ci coupent les acides gras pour les importer dans la cellule, réduisant ainsi le taux de triglycérides. Les restes de lipoprotéines deviennent plus petits et enrichis en cholestérol^.7

En raison de leur taille réduite, les restes de lipoprotéines peuvent être absorbés par les macrophages de la paroi artérielle des vaisseaux sanguins et par les cellules musculaires lisses. Comme les cellules humaines ne peuvent pas dégrader le cholestérol, une trop grande quantité de cholestérol peut s'accumuler dans des circonstances spécifiques, entraînant la déformation, l'inflammation et le dysfonctionnement des cellules, laissant des plaques d'athérosclérose avec du cholestérol accumulé^.3

L'accumulation croissante de plaque peut bloquer la circulation sanguine et même entraîner des maladies cardiovasculaires graves, telles que la maladie coronarienne, la maladie artérielle périphérique ou la maladie de l'artère carotide. Par conséquent, un taux élevé de mauvais cholestérol - souvent le résultat d'une alimentation malsaine riche en graisses saturées - entraîne un risque plus élevé de maladie cardiaque, de crise cardiaque et d'accident vasculaire cérébral^.8 À l'inverse, les lipoprotéines de haute densité sont considérées comme athéroprotectrices, raison pour laquelle elles sont appelées "bon cholestérol".

Le cholestérol dans le système nerveux central

Notamment, les lipoprotéines transportant les triglycérides et le cholestérol ne peuvent pas traverser la barrière hémato-encéphalique. Or, le système nerveux central contient 20 à 25 % du cholestérol total présent dans l'organisme, alors qu'il ne représente qu'environ 2 % du poids total du corps humain. Le système nerveux central doit donc synthétiser, transporter, stocker et excréter le cholestérol par ses propres moyens.

Environ 70 à 80 % du cholestérol présent dans le système nerveux central réside dans la myéline, qui est le prolongement de la membrane plasmique des axones neuronaux. Représentant jusqu'à 30 % de sa teneur en lipides, le cholestérol stabilise la membrane, qui peut ainsi servir d'isolant électrique aux axones.

En outre, 20 à 30 % du cholestérol présent dans le système nerveux central se trouve dans les membranes plasmiques des neurones et des cellules gliales, dont il soutient souvent la morphologie élaborée. Le cholestérol y est impliqué dans la transmission synaptique et d'autres processus.

Le cholestérol est donc également un facteur essentiel de la santé neurologique. Il a été démontré qu'un métabolisme atypique du cholestérol dans le système nerveux central était lié à plusieurs maladies neurodégénératives, telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, la sclérose latérale amyotrophique et la démence frontotemporale^.9

Un taux de cholestérol sain et un mode de vie sain

Le cholestérol est une molécule essentielle pour le corps humain, son métabolisme, sa santé et son fonctionnement de base. Cependant, des taux de cholestérol malsains peuvent entraîner de graves problèmes de santé. Des contrôles réguliers du profil lipidique avec un dépistage du cholestérol HDL, LDL et total par analyse de sang constituent une stratégie importante de dépistage et de prévention des maladies pour les personnes ayant des antécédents familiaux pertinents.

Le cholestérol peut souvent être pris en charge en modifiant certaines habitudes de vie, notamment le régime alimentaire et l'exercice physique. Des études ont montré qu'un régime pauvre en sel, une alimentation saine pauvre en graisses saturées (par exemple, graisses animales) et favorisant les graisses trans, ainsi qu'une alimentation à base de plantes peuvent contribuer à prévenir l'hypercholestérolémie^.10 En outre, une activité physique modérée d'au moins 30 minutes la plupart des jours de la semaine, le maintien d'un poids corporel adéquat et l'absence de tabagisme contribuent à renforcer le muscle cardiaque, à maintenir un taux élevé de HDL et à éviter l'accumulation de plaque dentaire.

La constitution génétique peut toutefois rendre plus difficile le contrôle du taux de cholestérol par des habitudes de vie, et un dernier recours pourrait être d'éliminer le cholestérol LDL du sang par aphérèse des lipoprotéines.

Le cholestérol dans la recherche

En août 2023, il y a plus de 57 000 citations pour "cholestérol" dans des publications de recherche (*à l'exclusion des livres et des documents) sur PubMed. Le grand nombre de publications établissant un lien entre le cholestérol et la santé métabolique et cardiovasculaire suggère que toute étude visant à mieux comprendre les maladies cardiovasculaires, les maladies métaboliques ou l'altération du métabolisme dans le contexte d'autres maladies telles que le cancer peut bénéficier de la quantification du cholestérol.

Références

1. Chakraborty S, Doktorova M, Molugu TR, et al. How cholesterol stiffens unsaturated lipid membranes. Proc Natl Acad Sci U S A 2020 ; 117(36):21896-21905.
2. Kuijpers P. History in medicine : the story of cholesterol, lipids and cardiology. e-Journal of Cardiology Practice 2021;19(9).
3. Blesso CN, Fernandez ML. Cholestérol alimentaire, lipides sériques et maladies cardiaques : Les œufs travaillent-ils pour ou contre vous ? Nutrients 2018;10(4):426.
4. Biason-Lauber A, Boscaro M, Mantero F, et al. Défauts de la stéroïdogenèse. J Endocrinol Invest 2010;33(10):756-66.
5. Cardoso D, Perucha E. Cholesterol metabolism : a new molecular switch to control inflammation. Clin Sci (Lond) 2021;135(11):1389-1408.
6. Hu X, Liu Q, Guo X, et al. The role of remnant cholesterol beyond low-density lipoprotein cholesterol in diabetes mellitus. Cardiovasc Diabetol 2022;21(1):117.
7. Farnier M, Zeller M, Masson D, et al. Triglycérides et risque de maladie cardiovasculaire athérosclérotique : An update. Arch Cardiovasc Dis 2021;114(2):132-139.
8. Balling M, Afzal S, Varbo A, et al. Le cholestérol VLDL représente la moitié du risque d'infarctus du myocarde associé aux lipoprotéines contenant de l'apoB. J Am Coll Cardiol 2020;76(23):2725-2735.
9. Ho WY, Hartmann H, Ling SC. Le métabolisme du cholestérol du système nerveux central dans la santé et la maladie. IUBMB Life 2022;74(8):826-841.
10. Sandesara PB, Virani SS, Fazio S, et al. The Forgotten Lipids : Les triglycérides, le cholestérol résiduel et le risque de maladie cardiovasculaire athérosclérotique. Endocr Rev 2019;40(2):537-557.