Cholestérol

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 chole- (bile) et de stereos (solide), car il fut découvert sous forme solide dans les calculs biliaires en 1815 par le chimiste français Eugène Chevreul.

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

-en 1964, Konrad Bloch et Feodor Lynen reçurent le prix Nobel de médecine pour « leur découverte concerant le mécanisme de régulation des métabolismes du cholestérol et des acides gras »;
-en 1965, Robert Burns Woodwards, reçu en 1965 le prix Nobel de chimie pour « ses exceptionnelles réalisations dans l'art de la synthèse organique ». Il a été le premier à réaliser la synthèse chimique du choléstérol et et de la cortisone en 1951;
-en 1985, Michael S. Brown et Joseph L. Goldstein reçurent le prix Nobel de médecine pour « leur découverte portant sur la régulation du métabolisme du cholestérol ».

Structure

Le mot « cholestérol » désigne 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.

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 très hydrophobe avec un coefficient de solubilité de 5 micromoles. La fonction OH du cholestérol peut être estérifiée par un acide gras qui rend la molécule totalement insoluble dans l'eau.

Presque tous les cycles stéroïdes prennent la forme dite « chaise », conformation la plus stable thermodynamiquement. Les charnières entre les cycles B et C, et C et D sont toujours en configuration trans.

Localisation

Le cholestérol est présent sous forme de stérides (cholestérol estérifié) dans la plupart des tissus des vertébrés, et en particulier le foie, le cerveau, et la moelle épinière.

Synthèse

La synthèse du cholestérol se fait dans le cytoplasme des cellules du foie et de l'intestin principalement. La synthèse débute 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-Coenzyme A synthase (ou HMGCoA synthase), une enzyme, en présence de coenzyme 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 cholésterol à partir des insaturations présentes dans le squalène.

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