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Cholesterin

Allgemeines

Das Cholesterin (auch Cholesterol, Cholest-5-en-3ß-ol, 5-Cholesten-3ß-ol genannt) ist ein weißer, fast geruchsloser Feststoff der in allen tierischen Zellen vorkommt.
Der Begriff setzt sich aus dem griechischen „chole“ = „Galle“ und „stereos“= „fest“ zusammen, da es schon im 18. Jahrhundert in Gallensteinen gefunden wurde.

Funktion

Cholesterin ist ein lebenswichtiges Sterol und ein sehr wichtiger Bestandteil der Plasmamembran in Zellen, da es gemeinsam mit anderen Proteinen zu deren Stabilität beiträgt.

Des Weiteren dient es dem Transport von Signalstoffen in die Zellen, bzw. aus den Zellen heraus. Da Cholesterin nicht wasserlöslich (lipophil und hydrophob) ist, befindet es sich vor allem in den Zellen.

Der menschliche Körper enthält ca. 140g Cholesterin. Um dieses im Blut transportieren zu können wird das Cholesterin an Lipoproteine gebunden. Diese werden nach ihrer unterschiedlichen Dichte in 5 Gruppen gegliedert:

  • Chylomikronen,
  • very low density lipoproteins (VLDL),
  • intermediate density lipoproteins (IDL),
  • low density lipoproteins (LDL) und
  • high density lipoproteins (HDL).

Im Körper dient das Cholesterin unter anderem als Vorstufe der Steroidhormone und Gallensäuren.
Dabei wird das Cholesterin über Vorstufen in die Geschlechtshormone

sowie in die Nebennierenhormone Cortisol und Aldosteron umgebaut.
Auch die beiden Gallensäuren Cholsäure und Glykocholsäure entstammen dem Cholesterin. Des Weiteren dient ein Zwischenprodukt der Cholesterinbiosynthese, das 7- Dehydrocholesterin, zur Bildung von Vitamin D3 aus UV- Licht.


Aufnahme und Abbau

Da Cholesterin für den Menschen ein lebenswichtiges Sterol ist, wird es zu über 90% vom Körper selbst hergestellt.
Bei einem Erwachsenen bedeutet das eine Produktion von 1-2g pro Tag. Die Cholesterinaufnahme aus dem Darm liegt bei ca. 0,1-0,3g pro Tag und kann auf maximal 0,5g gesteigert werden.

Die Grundsubstanz zur Cholesterinsynthese ist die „aktivierte Essigsäure“ (Acetyl- CoA). Aus dieser wird über Mevalonsäure (Mevalonat) nach einigen Schritten Isopentenyldiphosphat hergestellt. Nach einem Ringschluss aus Squalen zu Lanosterin entsteht nach zahlreichen enzymatischen Reaktionen das Cholesterin.

Die Ausscheidung des Cholesterins erfolgt über die Leber, indem das Cholesterin in Form von Gallensäuren in die Gallenblase abgegeben wird und von dort den Darm erreicht. Der Körper benötigt Gallensäuren, um wasserunlösliche Stoffe aus dem Darm zu resorbieren. Hierzu gehört also auch die Resorption von Cholesterin.

Da jedoch etwa 90% der Gallensäuren wieder aus dem Darm resorbiert werden, ist die Ausscheidung von Cholesterin relativ ineffektiv. Durch einige Medikamente, die Gallensäuren binden, kann die Ausscheidung des Cholesterins gesteigert werden. Dies führt jedoch zu einem Gegenregulationsmechanismus in der Leber und dadurch zu einer relativen Erhöhung der Cholesterinneusynthese, bzw. einer verstärkten Cholesterinaufnahme aus dem Blut.

Regulationsmechanismen

Es gibt zahlreichen Mechanismen, die das Gleichgewicht zwischen

  • aufgenommenen,
  • selbst produziertem und
  • benötigtem Cholesterin regulieren.

Der wichtigste Mechanismus ist dabei die HMG- CoA- Reduktase- Hemmung. Diese ist das wichtigste Enzym der Cholesterinbiosynthese und wird durch eine Rückkopplung durch Cholesterin selbst gehemmt.

So hemmt Cholesterin, bzw. dessen Vorstufen das Cholsterin-bildende Enzym und die Cholesterin- Synthese wird gestoppt. Dies ist der direkteste Weg der Cholesterin-Regulation.
Daneben gibt es noch zahlreiche andere Wege, die auf Ebene der Genregulation funktionieren. Beispielsweise aktivieren die Proteine

  • SCAP,
  • Insig-1 und
  • Insig-2 in Anwesenheit von Cholesterin die Proteolyse von SREBPs, die dann Gene regulieren, welche die Synthese von Cholesterin kontrollieren.

Cholesterintransport

Da Cholesterin in Wasser unlöslich ist, muss es zum Transport in Blut an Proteine gebunden werden. Diese werden als Lipoproteine bezeichnet.

Nach der Resorption aus dem Darm wird das Cholesterin von Chylomikronen aufgenommen. Diese transportieren das Cholesterin in die Leber. Weitere Lipoproteine (VLDL, IDL und LDL) transportieren das selbst hergestellte Cholesterin von der Leber zu den Geweben und werden deswegen auch als das „schlechte“ Cholesterin bezeichnet.

Die HDL hingegen nehmen das Cholesterin aus den Geweben auf und transportieren es zurück zur Leber. Sie werden deswegen als das „gute Cholesterin“ bezeichnet.

Lesen Sie mehr zum Thema unter: HDL - "high density lipoprotein"

Das „böse“ LDL wird dabei über zwei verschiedene Wege aus dem Blut abgebaut. Der größte Teil des LDL wird über den „LDL- Rezeptorweg“ verstoffwechselt. Diese Rezeptoren finden sich an fast allen Zellen von Arterien und Leberzellen und nehmen darüber das „böse“ Cholesterin auf.
Ein anderer Weg ist der Scavenger pathway. Dieser führt zum Abbau und zur Speicherung von Cholesterin in den Blutgefäßen. Letztendlich kann dies zur Plaquebildung und Verstopfung von Blutgefäßen führen und sich klinisch in einem Herzinfarkt oder Schlaganfall äußern.

Normwerte

Das Gesamtcholesterin wird für Werte zwischen 110-230 mg/dl angegeben. Dies gilt für Frauen und Männer.

  • Der LDL- Spiegel sollte für Frauen und Männer zwischen 70-180 mg/dl liegen. In beiden Fällen erhöhen deutlich höhere Werte das Schlaganfall- und Herzinfarktrisiko.
  • Die Triglyceride (TAG) sollten < 150mg/dl sein.
  • Da HDL das „gute Cholesterin“ ist, gibt es hierfür keinen oberen Grenzwert, je höher das HDL ist, desto besser. Es sollte mindestens > 35mg/dl liegen.

Klinik

Im Zusammenhang mit dem Cholesterin stehen die familiäre Hypercholesterinämie und die Bildung von Gallensteinen.

Die familiäre Hypercholesterinämie ist eine angeborene Störung des Cholesterinstoffwechsels. Sie geht mit stark erhöhten Cholesterinwerten im Blut einher und kann durch die Nahrungsaufnahme nicht beeinflusst werden.
Bei einer der bekannten Formen der Hypercholesterinämie sind die LDL- Rezeptoren nur unvollständig ausgebildet oder fehlen vollständig, sodass das Cholesterin aus dem Blut nicht aufgenommen werden kann. Es kommt zur vermehrten Aufnahme der LDL über den Scavenger pathway und dadurch zu einem deutlich erhöhten Risiko für Herzinfarkte und andere Gefäßerkrankungen schon im jüngeren Alter.

Die häufigste Form ist die autosomal dominante familiäre Hypercholesterinämie mit einer Prävalenz von 1:500. Die Patienten fallen laborchemisch häufig durch sehr hohe Gesamtcholesterin- und LDL- Cholesterinwerte auf, bei normalen Werten für HDL- Cholesterin und Triglyceride. Die Erkrankung kann nur durch die Hemmung der körpereigenen Synthese symptomatisch therapiert werden. Dies wird durch Statine erreicht, die zur Hemmung der HMG- CoA Reduktase führen und dadurch den körpereigenen Aufbau von Cholesterin hemmen.

Gallensteine entstehen durch eine Veränderung der Zusammensetzung der Galle. Dadurch kann das Cholesterin in großen Mengen nicht mehr in der Galle emulgiert werden und es bilden sich Gallensteine. Diese bestehen zu 80% teilweise aus Cholesterin, 50% der Steine bestehen aus reinem Cholesterin. Die Gallensteine können ohne Symptome einhergehen, können jedoch auch zu Gallenblasenentzündungen, starken Schmerzen und Abflussstörungen der Galle führen, wenn die Steine den Weg verschließen. In diesen Fällen muss oft die Gallenblase entfernt werden. Dadurch wird auch das Risiko einer erneuten Bildung von Gallensteinen minimiert, da Gallensteine nur in der Gallenblase selbst entstehen können.

Medikamente

Fibrate sind Medikamente, die der Senkung von Triglyceriden dienen.
Sie steigern die Aktivität der Lipoproteinlipase und vermindern gleichzeitig die Konzentration von Apolipoprotein C III. Dadurch senken sie den Trigylceridspiegel sehr stark.

Die Statine sind die momentan wirksamsten Medikamente zur Senkung des Cholesterinspiegels. Statine hemmen die HMG- CoA- Reduktase und senken dadurch die körpereigene Cholesterinsynthese. Durch die deutlich geringere Synthese nimmt der Körper das LDL- Cholesterin aus dem Blut auf, um dieses zur Bildung der Steroidhormone zu nutzen. So sinkt der Gesamtcholesterinspiegel und das LDL- Cholesterin um bis zu 60%.

Ezetimib ist ein Sterintransporthemmer und verhindert die Aufnahme von Cholesterin aus dem Darm. Dadurch senkt er das LDL- Cholesterin um 15-20%. Es blockiert das Niemann-Pick C1-Like 1- Protein (NPC1L1), welches an der Membran von Enterozyten der Dünndarmwand sitzt und zur Aufnahme von Cholesterin aus dem Darm notwendig ist.

Prophylaxe

In einigen Studien konnte ein Zusammenhang zwischen erhöhten Cholesterinwerten und Gefäßerkrankungen dargestellt werden.
Zur Senkung des Cholesterinspiegels können zum einen die oben genannten Medikamente eingenommen werden. Allerdings können auch eine

  • wenig fettreiche Nahrung und
  • viel Bewegung

den Cholesterinspiegel deutlich senken und damit auch das Herzinfarkt- oder Schlaganfallrisiko.

Gemäß den Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung sollte dabei auf folgende Punkte geachtet werden:
Die Nahrung sollte möglichst fettarm zubereitet werden, am besten unter Verwendung von Pflanzenöl.

  • Fettes Fleisch,
  • Innereien,
  • Wurst,
  • Käse und Eigelb

sollten selten gegessen werden, dafür mehrmals täglich frisches Obst und Gemüse. Ausreichende Bewegung und der Verzicht auf Alkohol senken das Risiko zusätzlich.

Zusammenfassung

Cholesterin ist ein für den Körper lebenswichtiger Stoff und ist Grundsubstanz zur Bildung zahlreicher Hormone (Geschlechtshormone, Glucocorticoide).

Es entsteht in der Leber über einen komplizierten Mechanismus aus der aktivierten Essigsäure (Acetyl- CoA). Wichtigstes Enzym bei der körpereigenen Synthese des Cholesterins ist die HMG-CoA- Reduktase.

Nur ein geringer Teil des Cholesterins wird täglich über die Nahrung aus dem Darm aufgenommen. Das Cholesterin ist ein wasserunlöslicher Stoff und muss an verschiedene Lipoproteine gebunden werden, um im Blut transportiert werden zu können. Mit Hilfe dieser Transportproteine wird es zu den Geweben und zurück zur Leber transportiert.

In einigen Studien konnte gezeigt werden, dass jahrelange deutlich erhöhte Cholesterinwerte mit einem erhöhten Risiko für Gefäßerkrankungen und damit Schlaganfall und Herzinfarkt einhergehen.
Eindeutig mit einem erhöhten Cholesterin vergesellschaftete Erkrankungen sind die angeborene familiäre Hypercholesterinämie und das Gallensteinleiden.

Wirksame Medikamente zur Senkung des Cholesterins sind in erster Linie die

  • HMG-CoA- Reduktase- Hemmer (Statine),
  • Fibrate und
  • Ezetimib.

Zudem kann der Cholesterinspiegel durch eine gesunde Ernährung, viel Bewegung und wenig Alkohol gesenkt werden.

Weiterführende Informationen

Weitere Informationen finden Sie unter unserem Thema:

Qualitätssicherung durch: Dr. N. Gumpert      |     Letzte Änderung: 16.07.2018
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