Холестерин

Давным-давно, чуть более ста лет назад, российский патологоанатом Николай Иванович Аничков заинтересовался проблемой атеросклероза и решил повторить ранее поставленный эксперимент с кроликами известного тогда в узких кругах доктора Игнатовского, правда, с некоторыми изменениями. Точнее проводил эксперимент не он, а его ученик, но строго под его чутким руководством. Они разделили кроликов на три группы: первая группа получала с кормом жидкую вытяжку из мяса, второй добавляли яичные белки, а третьей – желтки. Спустя несколько недель они обнаружили у кроликов в аортах атеросклеротические бляшки, но не у всех, а только у той группы, которая лакомилась яичными желтками. Поначалу исследователи долго не могли понять, что именно в яичном желтке смогло вызвать развитие атеросклероза, т.к. изначально (еще самим Игнатовским) предполагалась, что всему виной были белковые добавки. Но потом проанализировав наблюдения, поизучав этих кроликов и их бляшки более пристально и сравнив биоматериалы, они пришли к выводу, что это ничто иное как холестерин. И не раздумывая начали кормить кроликов пищевой добавкой, содержащей чистый холестерин. На радость ученым атеросклероз продолжал поражать артерии несчастных животных и в 1913 году они окончательно убедились в том, что экзогенный холестерин вызывает атеросклероз и объявили об этом всему научному сообществу! Вот так вот и были открыты атерогенные свойства холестерина, а господина Аничкова немедленно отправили стажироваться за границу.

Любопытно, что на крысах и собаках повторить эксперимент не удалось. Тогда же закралось сомнение: не связано ли это с тем, что собаки и крысы всеядны, а кролики – нет. А можно ли в таких условиях проецировать результаты данного эксперимента на людей, ведь они тоже всеядны? Более того, не у всех кроликов обнаружили атеросклероз, около 10% кроликов так и не узнали о его существовании. «По всей видимости, возникновение атеросклероза все же связано с нарушением каких-то процессов в организме, а не с самим холестерином напрямую…» — решили тогда ученые. 

Еще один интересный факт, открывшийся позже: сам господин Аничков старался придерживаться бесхолестериновой диеты, однако, умер от инфаркта миокарда, а на вскрытии его коллеги обнаружили у него тяжелейший атеросклероз с осложненными бляшками и массивными пристеночными тромбами.

В конце концов, конечно, признали, что дело-то в не холестерине (хотя, конечно, и в нем тоже), а в нарушении его транспорта и обменных процессов.

Собственно говоря…

Собственно говоря, все, что производит наш организм, нам для чего-нибудь да нужно. А холестерин (далее – ХС), как известно, мы не только получаем с пищей, но и производим сами. Производим всеми возможными тканями, но самое большое количество образуется в печени (более 80%).  Используем мы его самыми разными способами, например, в качестве компонента клеточных мембран (у него там очень важная роль: он регулирует избирательную проницаемость мембраны клетки, стабилизирует ее, повышая ее плотность) и миелиновых оболочек нервных волокон. Миелиновые оболочки, богатые холестерином, обеспечивают изоляцию нервных волокон для более эффективного проведения электрических импульсов. Демиелинизация волокон ведет к такому серьезному заболеванию как рассеянный склероз.

Так же холестерин является предшественником витамина D. Именно ХС образованный и депонированный в нашей коже под воздействием солнечных лучей превращается в витамин D. А без витамина D тоже ведь не жизнь: у взрослых недостаток его приведет к остеопорозу, а у детей — к рахиту т.к. нарушается обмен кальция и фосфора. Хотя даже летом, загорая на солнышке, мы не в состоянии полностью обеспечить потребность организма в витамине D, восполняется всего лишь 1/10 суточной нормы.

Также холестерин участвует в образовании рогового слоя эпидермиса и тем самым делает нашу кожу еще более устойчивой к проникновению различных химических веществ, а также уменьшает испарение воды с ее поверхности, еще один «+» в борьбу с морщинами.

Надпочечники используют ХС для синтеза стероидных гормонов (таких как кортизол и альдостерон), половые железы синтезируют из ХС эстрогены у женщин и тестостерон у мужчин. Все гормоны участвуют в регуляции множества процессов: энергетического, водно-солевого обмена, половых функций.

Более 80% холестерина превращается в печени в желчные кислоты, которые входят в состав желчи. Желчь не только расщепляет жиры, но и участвует во всасывании таких важных жирорастворимых витаминов как А, D, Е, и К.

В одном эксперименте у морских свинок с недостатком витамина С развилась не только цинга, но и атеросклероз вместе с желчекаменной болезнью. Все потому, что аскорбиновая кислота участвует в синтезе желчных кислот, и без нее они переставали синтезироваться и ХС вместо того, чтобы выводиться с желчью в кишечник, задерживался в печени. Образование желчных кислот также нарушается если у нас избыток ХС в организме. Когда его слишком много он кристаллизуется в желчи, и образуются холестериновые камни. А если к тому же еще и пить мало воды, или, наоборот, много мочегонных, проблема может только усугубиться.

Кстати, при избытке ХС в крови в качестве одного из методов лечения используют желчегонные средства, потому что существует так называемая энтерогепатическая циркуляция желчных кислот  (круговорот желчи в организме). Около 90% желчных кислот из кишечника по воротной вене возвращаются обратно в печень. Вообще-то это весьма выгодно экономически: желчные кислоты можно многократно использовать вместо того, чтобы каждый раз синтезировать заново, готовые выделять из печени в желчный пузырь в составе желчи и снова выбрасывать в кишечник во время еды. И так до 6-8 раз. А при применении желчегонных препаратов, желчь перестает всасываться обратно в кишечнике, не возвращается в печень, и безвозвратно выводится из организма. И т.к. холестерин используется для синтеза новой желчи, то количество его будет неизбежно сокращаться.

Синтез ХС в организме регулируется различными способами: гормонами, ферментами и даже статинами, которые активно используются в профилактике атеросклероза. При сахарном диабете и гипотиреозе наблюдается повышение концентрации ХС в плазме крови. Это связано с тем, что инсулин и гормоны щитовидной железы участвуют в регуляции синтеза ХС и тормозят его.

Интересно, что при увеличении количества холестерина в рационе концентрация его в плазме крови обычно не меняется больше чем на 15%, т.к. увеличение поступившего с пищей холестерина приводит к торможению синтеза образованного в организме. Но лучше все же не злоупотреблять насыщенными жирами, заедая стресс на работе, т.к. при их увеличенном поступлении в организме образуется большое количество субстрата для синтеза ХС. Лучше налегать на ненасыщенные жиры, будет всяко полезней.

Впервые холестерин был выделен в твердом виде в 1769 году французским врачом и химиком Пулетье де ля Саль из желчных камней. Однако, был назван «холестерин» только в 1815 Мишелем Эжен Шеврёль: «холе» — «желчь», «стерин» — «жир», дословно «жирная желчь». Но на самом деле он относится к ненасыщенным спиртам, поэтому правильнее говорить холестерол, хотя относят его все равно к липидам, т.к. он обладает их свойствами. Холестерин характерен только для животных организмов. Растения, грибы и дрожжи его не синтезируют.

Взрослый человек весом около 70 кг в сутки синтезирует около 1 г ХС. Одномоментно в организме содержится около 35 г, большая часть в составе клеточных мембран. Ежедневно с пищей животного происхождения поступает около 300 мг ХС, а выводится около 1 г.

Надо сказать, что несмотря на то, что почти все клетки в организме способны синтезировать холестерин, утилизировать его они не умеют. Наш организм просто не в состоянии расщепить ХС до углекислого газа и воды, как это обычно происходит с другими органическими веществами, поэтому, чтобы избавиться от ХС, его приходится превращать в другие продукты. Основные пути утилизации ХС в нашем организме как раз и связаны с его превращением в желчные кислоты, витамин D, стероидные гормоны и использование для построения клеточным мембран.

Хороший, плохой, злой.

Сам по себе холестерин, конечно же, не является чем-то плохим. Скорее наоборот. НО! вот избыточное его количество в организме может стать серьезной проблемой.

Т.к. молекулы холестерина не растворимы в воде, а значит и в крови, они транспортируются в нашем организме двумя типами липопротеинов крови (ЛП) — это такие сложные белки, которые защищают липидный компонент от контакта с кровью. ЛП низкой плотности (ЛПНП) переносят холестерин из печени ко всем клеткам организма. ЛП высокой плотности (ЛПВП) осуществляют обратный транспорт ХС из клеток, в том числе захватывают избыток ХС с клеточных мембран сосудов (буквально чистят сосуды) и переносят его обратно в печень.

Чтобы передать клеткам холестерин ЛП взаимодействуют со специальными клеточными рецепторами, количество которых варьируется в зависимости от потребности клетки в ХС. Если ХС нужен – рецепторов много (20-50 тысяч), если нет – их становится существенно меньше.

В норме соотношение ЛПНП к ЛПВП – 4:1. Если ХС не используется на нужды клеток в крови нарастает концентрация ЛПНП, при этом меняется соотношение ЛПНП и ЛПВП, и возникает состояние, именуемое гиперлипопротеинемия, которое является одним из факторов риска для атеросклероза.

Например, если по каким-то причинам у вас поврежден внутренний слой стенки крупного сосуда, в этом месте будут собираться и осаждаться ЛПНП, они повреждают клетки сосуда и в место повреждения приходят клетки воспаления – макрофаги, Т-лимфоциты, фибробласты и другие. Макрофаги начинают неконтролируемо поглощать накопившиеся там ЛПНП, но полностью переварить их не могут и в итоге целиком заполняются ЛПНП и погибают. В процессе макрофаги привлекают все больше себе подобных и других клеток в место скопления ЛПНП и возникает эффект снежного кома. В результате образуется холестериновая бляшка, которая существенно сужает просвет сосуда и нарушает кровоток. Это и есть атеросклероз. Критическая стадия атеросклероза характеризуется повреждением бляшки и образованием тромба, что ведет к развитию угрожающих жизни состояний, вплоть до разрыва сосуда и смертельного кровотечения. Важнейшее значение имеют связанные с атеросклерозом ишемическая болезнь сердца (ИБС) и поражение сосудов головного мозга, которое может привести к инсульту. В случае с сердцем, речь идет о коронарных сосудах, которые кровоснабжают само сердце, нарушение их проходимости приведет к ишемии, то есть острому недостатку кровоснабжения, а в дальнейшем и к инфаркту миокарда или даже внезапной сердечной смерти.

Фитостерол в рационе

Поступивший с едой ХС уже через 7-10 часов вообще перестает влиять на общую концентрацию ХС в крови. А вот в первые 7 часов, когда холестерин всасывается в кишечнике и разносится по организму в составе ЛП – концентрация его увеличивается. Впрочем, избыточное всасывание холестерина в кишечнике компенсируется торможением его синтеза в организме.

В тонкую кишку ХС поступает и с желчью (эндогенный), и с пищевыми продуктами (экзогенный). С пищей поступает около 300 мг, а с желчью из печени около 800-1400 мг. То, что основное кол-во ХС доступного для всасывания в кишечнике поступает из печени с желчью очень часто недооценивается. Именно поэтому серьезные ставки только на диеты делать опасно и бессмысленно. Около 50% выделенного с желчью холестерина обратно всасывается из тонкой кишки обратно в кровоток.

Все препараты направленные на блокировку реабсорбции ХС в кишке направленны на уменьшение обратного всасывания именно эндогенного ХС, и снижение тем самым концентрации общего холестерина в плазме крови. Такая терапия стала применяться практически повсеместно (статины). Однако, т.к. эти препараты вызывают достаточно много побочных эффектов, все больший интерес представляют натуральные продукты, которые также не дают холестерину всасываться в кишечнике. Некоторые растительные продукты, такие как авокадо, семена льна и арахис содержат фитостерол (растительный стерол). Он конкурирует с холестерином за всасывание в кишечнике. Транспорт холестерина и фитостерола в энтероциты – четко регулируемый процесс, и всасываются они одинаково. Однако, менее 1% фитостерола в дальнейшем поступает в кровоток, в то время как 50-60% всосавшегося холестерина оказывается именно там. И поэтому фитостеролы могут использоваться как добавка к диете, которая направлена на снижение уровня ХС. Некоторые авторы разработали целую гипотезу о потреблении фитостерола и пищевых волокон. Диетологи и нутрицисты теперь составляют индивидуальные диеты и программы питания для пациентов, которые не хотят снижать уровень ХС медикаментозно. Рекомендуется употреблять не более 1,6-3,0 г фитостерола в сутки. Например, по данным мета-анализов доза в 2,1 г способствует снижению ЛПНП примерно на 12% в сравнении с плацебо. При этом западное сообщество рекомендует употреблять не более 200-300 мг фитостерола в сутки, в то время как азиатские и вегетарианские диеты допускают намного больше фитостерола в рационе.

Тем не менее плюсы наличия фитостерола в диете довольно неоднозначны, поэтому обязательно проконсультируйтесь со своим врачом прежде чем добавлять в рацион какие-либо пищевые добавки или продукты не свойственные вашему региону.

О бедных статинах замолвите слово…

Кстати, статины не только ингибируют синтез ХС, и поэтому широко применяются для лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Некоторые ретроспективные исследования показали, что статины эффективны в предотвращении нейродегенеративных заболеваний, например, болезнь Альцгеймера. И хотя огромное количество исследований популяционного масштаба о влиянии статинов на опухолевый процесс в основном давало спорные результаты, в одном из последних выяснилось, что статины блокируют сцепливание и миграцию некоторых опухолевых клеток, что мешает определенным опухолям расти и метастазировать. Т.е. статины замедляют опухолевую прогрессию.

Однако, не следует забывать, что у статинов очень много побочных эффектов и не стоит назначать их себе самостоятельно.

Холестерин и рак

Рак груди — наиболее частая злокачественная опухоль, которую диагностируют у женщин. Экзогенный холестерин поступающий с пищей связывают с повышенным риском его развития. Оксистерол 27-гидроксихолестерол, основной метаболит холестерина, стимулировал рост опухоли и ее метастазирование у мышей в эксперименте. Более того, холестерин является предшественником эстрогена, а высокий уровень эстрогенов в крови также увеличивает риск развития этого типа рака.

Рак простаты, в свою очередь, самая часто диагностируемая опухоль у мужчин и основная причина смерти в западных странах. Повышенное содержание холестерина у пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы обнаружили еще 70 лет назад, а в последнее десятилетие свидетельства в пользу важнейшей роли холестерина в развитии рака простаты встречаются все чаще.

Кстати, длительное применение статинов действительно снижает риск развития рака простаты.

Таким образом, снижение уровня циркулирующего в крови холестерина, возможно полезно еще и с точки зрения профилактики и лечения злокачественных опухолей. Есть над чем задуматься…