Kolesteroli

Aikuisen ihmisen elimistö tuottaa pääosin maksassa noin gramman verran kolesterolia päivässä^[3]. Ihmisen ja muiden nisäkkäiden maksa muodostaa kolesterolia asetaatista eli asetyyli-KoA:sta nelivaiheisen synteesin kautta^[4].

Suurin osa maksasolun tuottamasta kolesterolista kuljetetaan ulos esimerkiksi sappihappona tai kolesteryyliesterinä. Kolesteryyliesteri on kolesterolia hydrofobisempi eli vähemmän vesiliukoinen molekyyli, minkä vuoksi se on kuljetettava muualle elimistöön verenkierron mukana siirtyvissä lipoproteiinihiukkasiksi kutsutuissa kuljettimissa.^[4] Lipoproteiinihiukkaset kuljettavat kolesteryyliestereiden lisäksi triglyseridejä, vapaata kolesterolia, fosfolipidejä ja apolipoproteiineja^[12].

Suurin osa maksan tuottamista lipoproteiinihiukkasista on niin sanottuja harvoja lipoproteiinihiukkasia eli LDL-hiukkasia (engl. Low Density Lipoprotein particles). Erilaisten LDL-hiukkasten sisältämän kolesterolin kokonaismäärää kutsutaan LDL-kolesteroliksi.^[4] Maksa tuottaa myös tiheitä lipoproteiinihiukkasia eli HDL-hiukkasia (engl. High Density Lipoprotein particles), joiden sisältämän kolesterolin kokonaismäärää kutsutaan HDL-kolesteroliks"^[13].

Kolesterolia valmistuu myös muissa kudoksissa^[14]. Lisäksi aikuisen ihmisen elimistöön päätyy tyypillisesti pieni määrä (0,2–0,3 g/vrk) ravinnon mukana tulevaa kolesterolia. Ravinnossa kolesterolia esiintyy etenkin kananmunassa, mädissä ja maksassa.^[3]

Ravinnosta tulevasta kolesterolista imeytyy elimistöön ohutsuolesta 20–80 prosenttia lopun poistuessa ulosteen mukana^[15]. Lisäksi 20–80 prosenttia sapesta ohutsuoleen kulkeutuneesta kolesterolista imeytyy takaisin verenkiertoon^[15].

Elimistö vakioi yleensä tarkoin kolesterolin kokonaismäärän tuottamalla sitä vähemmän omaa kolesterolia, mitä kolesterolipitoisempaa ravintoa nautitaan^[15]. Ravinnon kolesteroli imeytyy heikommin lihavien ja metabolisesta oireyhtymästä sekä kakkostyypin diabeteksesta kärsivien elimistöön, jolloin sitä tuotetaan enemmän sisäsyntyisesti^[15].

Vuonna 2017 julkaistussa suomalaistutkimuksessa havaittiin, että hiukan tavallista kolesterolipitoisempaa ravintoa nauttineiden veressä oli tavallista tavallista vähemmän triglyseridejä ja tavallista enemmän omega 3 -rasvahappoja sekä LDL- ja HDL-hiukkasia^[16].

Joihinkin vakaviin sairauksiin, kuten syöpään sekä ihmisen raihnaistumiseen eli elämän loppupäässä tapahtuvaan terveydentilan voimakkaaseen heikentymiseen, liittyy sekä elimistön oman kolesterolintuotannon että myös ravinnosta saatavan kolesterolin imeytymisen voimakas heikkeminen^[17].

Harvat lipoproteiinihiukkaset (engl. LDL-P, low density lipoprotein particle) ovat 18-25 nanometrin suuruisia pallonmuotoisia kuljettimia, joiden tehtävänä on kuljettaa kolesterolia maksasta esimerkiksi solukalvojen rakennusaineeksi ja steroidihormonien synteesiä varten^[18][8]. LDL-hiukkaset osallistuvat lisäksi immuunijärjestelmän toimintaan inaktivoimalla mikrobeja ja niiden erittämiä haitta-aineita^[5].

Muut solut ottavat sisäänsä verenkierron kuljettamia LDL-hiukkasia LDL-reseptoriensa avulla ja käyttävät niitä kalvojensa rakentamiseen tai valmistavat niistä esimerkiksi steroidihormoneja ja D-vitamiinia.^[4] Lisämunuainen valmistaa kolesterolista steroidihormoneja ja sukupuolirauhaset sekä istukka valmistavat kortisolista sukupuolihormoneja^[4].

LDL-hiukkasten määrä ei korreloi luotettavasti sydänkohtausriskin kanssa^[19]. Sen sijaan erittäin harvojen VLDL-hiukkasten (engl. very-low-density lipoprotein particles) ja keskiharvojen IDL-hiukkasten (engl. intermediate-density lipoprotein particles) tiedetään lisäävän valtimotaudin riskiä^[20].

LDL-hiukkaset jaetaan neljään suuruusluokkaan eli suuriin, keskikokoisiin, pieniin ja hyvin pieniin. Kahteen jälkimmäiseen ryhmään kuuluvia kutsutaan pieniksi harvoiksi LDL-hiukkasiksi (sdLDL, small dence LDL). Suurimmat LDL-hiukkaset ovat halkaisijaltaan noin 22–24 nanometriä (ion mobility, peak size) ja pienimmät noin 18–20 nanometriä.^[21] LDL-hiukkasten yksilöllinen kokojakauma voidaan selvittää NMR hiukkastestin avulla^[22].

Ruokavalion makroravinteiden keskinäinen suhde, yksilön rasvakudoksen määrä ja yksilön perimä vaikuttavat kaikki LDL-hiukkasten jakaumaan. Niitä, joiden veressä on enimmäkseen suurempia LDL-hiukkasia, kutsutaan A-fenotyypin yksilöiksi ja niitä, joiden verestä löytyy suuri määrä pienen kokoluokan LDL-hiukkasia, B-fenotyypin yksilöiksi.^[23] Fenotyypillä tarkoitetaan yksilön ilmiasua, joka on geenien ja ympäristön yhteisvaikutuksen tulos^[24].

Harvan lipoproteiinihiukkasen ulkokehä eli reunus koostuu fosfolipideistä ja pieneksi osaksi myös esteröitymättömästä kolesterolista sekä apolipoproteiinista, joka muodostaa hiukkasen proteiiniosan. Hiukkasen sisus eli ydin koostuu triglyseridi-muotoista rasvaa ja esteröityneestä kolesterolista. Harvan lipoproteiinihiukkasen kuljettamaa kolesterolia kutsutaan harvan lipoproteiinin kolesteroliksi (low density lipoprotein cholesterol) eli LDL-kolesteroliksi. LDL-hiukkaset sisältävät erityisen runsaasti monityydyttymätöntä linolihappoa, joka hapettuu erittäin herkästi verisuonten sisäpinnalla lisäten valtimokovettumataudin riskiä.^[18] Myös linolihappoon sitoutunut kolesteroli hapettuu herkästi^[25].

Vapaat radikaalit saattavat hapettaa harvoja lipoproteiinihiukkasia kudoksia vaurioittaviksi hapettuneiksi LDL-hiukkasiksi (Oxidized low density lipoprotein, LDL_ox), jotka kykenevät tunkeutumaan valtimon seinämän sisälle^[9].Hapettuminen muuttaa LDL-hiukkasten rakennetta tavalla, joka käynnistää valtimoiden kovettumiseen johtavan prosessin verisuonten seinämissä^[10]. Hapettuneet LDL-hiukkaset pääsevät helposti makrofagien sisälle. Makrofagit ottavat tällöin sisäänsä LDL-partikkeleita sen sijään että luovuttaisvat niitä HDL-hiukkasille maksaan kuljetusta varten. Tämä johtaa makrofagien muuttumiseen vaahtosoluiksi ja rasvajuosteiden syntymiseen verisuonten seinämään. LDL-hiukkasten kerääntyminen makrofageihin ja vaahtosolujen muodostuminen on oleellinen vaihe valtimokovettuman synnyssä. Rasvajuosteissa olevan LDL-hiukkasten kertyminen suonen seinämään rasvahuosteisiin ja lisääntynyt tulehdusreaktio johtaa aterooman eli plakin muodostumiseen ja valtimon ahtautumiseen. Plakki voi aiheuttaa repeytymän suonen seinämään, mikä johtaa verihyytymän muodostumiseen ja valtimotukoksen syntyyn.^[26]

Lihavuus, tupakointi ja miesten alhainen testosteronipitoisuus lisäävät hapettuneen LDL:n määrää, joka korreloi iäkkäillä merkittävästi kokonaiskuolleisuuden kanssa.^[10] Myös insuliiniresistenssi ja metabolinen oireyhtymä lisäävät LDL-kolesterolin hapettumisriskiä^[27].

Hapettuneen LDL-kolesterolin (LDL_ox) kokonaismäärä voidaan mitata nykyisin suoraan verinäytteestä^[28].

Pienet ja tiheät LDL-hiukkaset (small dence LDL, lyh. sdLDL) hapettuvat helpoiten^[29]. Jos kolesterolia kudoksiin kuljettavien hiukkasten joukossa on paljon pienen kokoluokan LDL-hiukkasia, on myös todennäköistä, että veressä on vain vähän kolesterolia valtimoista pois kuljettavia HDL-hiukkasia tai että niiden lastina on vain vähän kolesterolia^[30].

Pienten LDL-hiukkasten määrä voidaan arvioida mittaamalla veren LDL-hiukkasten sisältämien apolipoproteiinien määriä^[31]. Suuri apolipoproteiini B:n (apo B) pitoisuus suhteessa LDL-hiukkasten sisältämän kolesterolin määrään on suoraan verrannollinen sydän- ja verisuonitautien eli sepelvaltimo-, aivovaltimo- ja perifeeristen valtimotautien riskiin^[32]. Suurentunut sepelvaltimotautiriski liittyy tyypillisesti tilanteisiin, joissa veren apo B-pitoisuus on selvästi kohonnut samalla kun LDL-kolesteroli on normaali tai vain lievästi koholla^[32]. Apo B -pitoisuus onkin kokonaiskolesterolia ja LDL-kolesterolia parempi sydän- ja verisuonitautien riskin mittari.^[33] Myös apo B:n ja apo A 1:n välinen suhdeluku on parempi mittari mittaamaan sydän- ja verisuonitautien riskiä kuin LDL-kolesterolin määrä tai kokonaiskolesterolin suhde HDL- tai LDL-kolesteroliin^[34]. Apo B:n pitoisuus on suurempi ja ApoA1:n pitoisuus pienempi sepelvaltimotautia sairastavilla kuin terveillä henkilöillä^[35].

Apo B-proteiinia sisältävät lipoproteiinit sisältävät paljon LDL-kolesterolia ja triglyseridejä juuttuen helposti valtimoiden seinämän sisärakenteisiin. Ne sisältävät yliravitsemuksesta kärsivien potilaiden kohdalla lisäksi keskiharvoja ja erittäin harvoja lipoproteiineja^[36], joissa on noin 40 kertaa enemmän kolesterolia kuin LDL-hiukkasissa^[37].

Ravinnon suuri hiilihydraattipitoisuus nostaa paljon triglyseridejä sisältävän VLDL-lipoproteiinin (very low density lipoprotein) määrää. Tämä saattaa johtaa myös helposti hapettuvien pienen kokoluokan sdLDL-hiukkasten määrän kasvuun.^[23]

Maksan tuottamien tiheiden lipoproteiinihiukkasten (engl. HDL-particle, high density lipoproteine particle) tehtävänä on kuljettaa valtimoiden seinämiin tarttuneita pieniä LDL-kolesterolihiukkasia takaisin maksaan, joka hajottaa ne ja prosessoi ne uudelleen^[13]. Tiheät lipoproteiinihiukkaset jaetaan kolmeen kokoluokkaan. Isojen tiheiden lipoproteiinien halkaisija on 9,4–14 nanometriä, keskikokoisten 8,3–9,3 ja pienten 7,3–8,2 nanometriä.^[38] Tiheiden lipoproteiinihiukkasten ulkokehä eli reunus koostuu lipoproteiineista ja sisus eli ydin kolesterolista.

HDL-kolesterolihiukkasten korkean pitoisuuden uskotaan suojaavan valtimoita, koska niillä, joilta löytyy paljon suuria HDL-hiukkasia, on pienempi riski sairastua valtimotautiin^[39]. Vuonna 2017 julkaistussa tutkimuksessa havaittiin kuitenkin, että liian suuri HDL-kolesterolin määrä nostaa sydänsairauksien riskiä. Niillä miehillä, joiden HDL-kolesterolin taso oli yli 3 millimoolia/l esiintyi kaksi kertaa tavallista enemmän kuolemantapapauksia, niillä naisilla, joiden HDL-taso oli yli 3,5 millimoolia, esiintyi 70 prosenttia enemmän kuolemantapauksia. Pienin kuolleisuus oli niillä miehillä, joiden HDL-kolesterolin taso oli noin 1,9 millimoolia litrassa ja naisilla, joiden vastaava luku on 2,4 millimoolia.^[40]

HDL-hiukkasten on havaittu suojaavan ateroskleroosilta monella eri tavalla liittyen ehkä siihen, että niiden proteiini- ja lipidikoostumuksessa esiintyy runsaasti vaihtelua. HDL-hiukkaset saattavat menettää toiminnallisuutensa tulehduksellisten tilojen yhteydessä muuttuen tällöin jopa haitallisiksi.^[41]

Myös HDL-hiukkaset saattavat hapettua ja muuttua sydän- ja verisuonisairauksien riskiä lisääviksi^[42].

Transrasvat laskevat hyvänä pidetyn HDL-kolesterolin ja nostavat huonona pidetyn LDL-kolesterolin määrää.^[43]

Tyydyttyneet rasvahapot nostavat sekä HDL- että LDL-kolesterolin määrää^[43]. Runsaasti tyydyttynyttä rasvaa sisältävä ravinto suurentaa samalla LDL-kolesterolihiukkasten kokoa, millä on sydän ja verisuonitaudin riskiä alentava vaikutus^[44].

Tyydyttymättömien rasvahappojen saannin lisääminen laskee LDL-kolesterolia.^lähde?

Joihinkin margariineihin lisätyt kasvisterolit estävät ravinnosta saatavan kolesterolin imeytymistä elimistöön ja vähentävät veren kokonaiskolesterolia. Noin 20 prosenttia kasvisteroleilla tai -stanoleilla täydennettyjä elintarvikkeita käyttävistä saa yli 3 g kasvisterolia/-stanolia päivässä, mikä on Euroopan elintarviketurvallisuusviranomaisen (EFSA) asettaman suositellun päivittäissaannin yläraja. On viitteitä siitä, että liian suuren kasvisterolien ja -stanolien saannilla on paksusuolen syöpää lisäävää vaikutusta.^[45] Kasvisterolit eivät vähennä tutkimusten mukaan sydän- ja verisuonisairauksia,^[46] mutta saattavat päin vastoin aiheuttaa niitä ^[47].

Runsas hiilihydraattien saanti ja vähäinen rasvan saanti vähentää kolesterolia valtimoiden seinämien sisältä pois kuljettavien HDL-hiukkasten määrää. HDL-hiukkasten määrä nousee, jos ravinnon hiilihydraatteja korvataan rasvalla.^[48]

Etenkin kauran ja ohran luontaisesti sisältämä beetaglukaani -niminen liukoinen ravintokuitu alentaa veren LDL-hiukkasten sisältämän kolesterolin kokonaismäärää. Jo kolmen päivittäisen beetaglukaanigramman nauttiminen aiheuttaa kolesterolin vähenemistä.^[49][50] Vaikutus perustuu siihen, että beetaglukaani muodostaa vettä sisältävän geelin, joka sitoo ohutsuolessa olevia ravinnosta saatua kolesterolia sisältäviä sappihappoja niin ettei niiden sisältämä kolesteroli ole enää elimistön käytettävissä^[51].

Kolesteroli on ihmiselle elintärkeä aine. Sitä tarvitaan solukalvon rakentamisessa ja sappiyhdisteiden valmistuksessa. Aivojen kuivapainosta merkittävä osa on kolesterolia – ihmiselimistön kaikesta kolesterolista 25 prosenttia on aivoissa^[52]. Kolesteroli toimii steroidien ja solujen seinien rakennusaineena, vaurioituneiden kudosten korjausaineena, hermosolujen eristysaineena ja rasvojen kuljetusaineena verenkierrossa sekä D-vitamiinihormonin esiasteena^[3]. Kolesterolia tarvitaan useiden muidenkin hormonien (progestageenit, estrogeenit, androgeenit, glukokortikoidit, mineralokortikoidit) valmistukseen.

Kolesterolin biosynteesin häiriöt aiheuttavat Smith-Lemli-Opitz syndromaa ja muita ^[53].

Tutkimuksissa on käynyt ilmi, että matalan kokonaiskolesterolitason omaavilla eläkeikäisillä on muita suurempi kuolleisuus ja korkean kolesterolitason omaavilla muita pienempi kuolleisuus. Esimerkiksi vuonna 2001 julkaistussa Honolulu Heart Program -tutkimuksessa havaittiin, että sillä ryhmällä, joka kuului kolesterolitason matalimpaan neljännekseen oli lähes 60 prosenttia suurempi kuolleisuus kuin korkeimpaan neljännekseen kuuluvilla. Tutkimukseen osallistui noin 3600 japanilaista ja yhdysvaltalaista 71–93-vuotiasta miestä, joita seurattiin yli 20 vuoden ajan.^[54] Vuonna 2023 julkaistussa ruotsalaistutkimuksessa saatiin samankaltainen tulos^[55].

Vuonna 2019 julkaistussa korealaistutkimuksessa havaittiin, että kokonaiskolesterolin taso 6 mmol/l ennusti pienintä kuolleisuutta kymmenen vuoden seuranta-aikana. Alhaisimman kolesterolitason omanneiden joukossa taas esiintyi yli kaksinkertainen määrä kuolemantapauksia verrattuna kuuden millimoolin tason omaaviin. Erotus olin suurin kuusikymmenvuotiaiden keskuudessa sekä keski-ikäisillä miehillä, joilla 3 millimoolin kokonaiskolesterolitaso kolminkertaisti kuolleisuuden. Korkeimman kolesterolitason omaavien (n. 7 mmol/l) kuolleisuus oli vain 25 prosenttia suurempi kuin tasolla 6 mmol/l. Tutkittavien määrä oli lähes 13 miljoonaa.^[56]

Myös eläkeikäisillä vuonna 1997 tehdyssä suomalaistutkimuksessa havaittiin, että kuolleisuus oli pienintä yhdentoista mittausta seuranneen vuoden aikana niillä, joilla oli erityisen korkea kokonaiskolesteroli (>8 mmol/l). Niillä, joiden kokonaiskolesterolin taso oli suositusten mukainen (ᐸ5 mmol/l) oli puolestaan viisinkertainen kuolleisuus verrattuna ensin mainittuun korkean kolesterolitason ryhmään.^[57]

Vuonna 2023 julkaistussa tieteellisten kaksoissokkotutkimusten yhteenvedossa havaittiin, että LDL-kolesterolin alentaminen vähentää kuolleisuusriskiä vain noin yhdellä prosentilla. Tarkasteltuja tutkimuksia oli 60 ja niihin osallistui yhteensä 324 000 henkeä.^[58]

Vuonna 2018 julkaistussa kiinalaistutkimuksessa (Shanghai Aging Study) havaittiin, että ne vanhukset, joiden veressä oli eniten LDL-kolesterolia, sairastuivat tavallista harvemmin dementiaan^[59].

On olemassa viitteitä siitä, että veren alhaiset kolesterolitasot saattavat lisätä aivohalvauksen riskiä^[60].

Jos veren sokeriarvot eli glukoositasot ovat pitkiä aikoja liian korkeat, sokeria kertyy verisuonten pintarakenteisiin, jolloin niiden toiminta häiriytyy ja kolesterolia alkaa kertyä verisuonten seinämiin. Kyseisiä vaurioita syntyy vielä helpommin, jos potilaan verenpaine on koholla.^[61] Korkean verensokerin aiheuttama tulehdus lisää sydän-, aivo- ja verisuoniongelmia aiheuttavan ateroskleroosin eli valtimonkovettumataudin riskiä. Tulehdusriskiä kasvattaa esimerkiksi huonossa hoitotasapainossa oleva diabetes^[62] sekä perunan ja leivän kaltaisten^[63] korkean glykeemisen indeksin omaavien eli niin sanottuja nopeita hiilihydraatteja sisältävien ruoka-aineiden runsas käyttö^[64]. Metabolinen oireyhtymä ja tyypin 2 diabetes lisäävät myös ateroskleroosiriskiä kasvattavien ”small dense” -lipoproteiinien määrää^[30]. Kohonneen verensokerin aiheuttamat terveysongelmat koskettavat Suomessa joka kolmatta keski-ikäistä^[61].

Harva lipoproteiini eli LDL saattaa hapettua vapaiden radikaalien toimesta. Hapettunut LDL kulkeutuu valtimoiden seinämän sisälle, jossa se vaurioittaa ympärillä olevaa kudosta.^[9] LDL:n pieni koko, tupakointi, metabolinen oireyhtymä, huonossa tasapainossa oleva diabetes, altistuminen ympäristömyrkyille ja lisäaineille sekä stressi lisäävät harvan LDL:n hapettumista.^[9] Pienimmän kokoluokan small dence LDL -hiukkaset hapettuvat helpoiten,^[9] minkä vuoksi ne ovat potentiaalisesti haitallisia.

Verisuonten sisäpinnan solut hapettavat poikkeuksellisen herkästi LDL-kolesterolin runsaasti sisältämää monityydyttymätöntä linolihappoa. Valtimonkovettumatautia sairastavien potilaiden LDL-kolesterolissa, veriplasmassa ja valtimoiden verisuoniplakissa esiintyy erityisen runsaasti linolihapon hapettumistuotteita, jonka hapettumisaste korreloi suoraan sairauden vakavuuden kanssa.^[25]

Kun LDL-hiukkasen sisältämä äärimmäisen herkästi hapettuva linolihappo hapettuu, apoB:tä sitoutuu hiukkasen aldehydeihin ja ketoneihin. Tämän seurauksena makrofagit alkavat muodostaa hiukkasesta vaahtosolua.^[25]

Haitallinen kehitys saa alkunsa, kun rasvoja on veressä niin paljon, että niitä kertyy verisuonen sisäkerroksiin enemmän kuin niitä ehtii poistua. Rasvat kulkeutuvat verisuonten sisärakenteisiin sen vuoksi, että ne kuljettavat soluille ravinteita. LDL-hiukkaset eivät pääse takaisin verenkiertoon, jos sähköisesti varautuneet sidekudosproteiinit pääsevät hapettamaan niitä. Tämän jälkeen immuunipuolustusjärjestelmän syöjäsolut vangitsevat hapettuneet LDL-hiukkaset ja niiden sisältämät rasvat sisäänsä muuttuen niin sanotuiksi vaahtosoluiksi, joista muodostuu rasvajuosteita. Jos prosessi etenee edelleen, valtimon lihaskerroksesta saapuu sileälihassoluja, jotka sieppaavat rasvoja sisäänsä. Tällöin rasvajuoste paksuuntuu.^[65]

Kun rasvaa täynnä olevat solut kuolevat, niistä ja niiden sisältä vapautuneesta rasvasta muodostuu aterooma eli valtimonrasvoittuma eli rasvaa ja sidekudosta tai side- ja lihaskudosta sisältävä plakki, joka muodostaa paksuuntuman suonen seinämään. Nämä paksuuntumat ahtauttavat verisuonia, mikä aiheuttaa hapenpuutetta ympäröiviin kudoksiin. Plakin mahdollinen repeytyminen aiheuttaa terveyttä uhkaavan verihyytymän eli veritulpan tai tukoksen eli embolian.^[65] Repeytyneet plakit sisältävät enemmän tyydyttymätöntä kuin tyydyttynyttä rasvaa^[66][67].

Veren kuljettamat veteen liukenemattomat kolesterolialkoholimolekyylit ovat sitoutuneet rasvamolekyylien kanssa lipoproteiineiksi kutsuttuihin kuljetusmolekyyleihin, joita kutsutaan tiheiksi lipoproteiineiksi (engl. high density lipoprotein) eli HDL:ksi, keskiharvoiksi lipoproteiineiksi (engl. intermediate-density lipoprotein), harvoiksi lipoproteiineiksi (low density lipoprotein) eli LDL:ksi sekä erittäin harvoiksi lipoproteiineiksi eli VLDL:ksi^[68]. Edellä mainitut lipoproteiinit jaetaan edelleen alaryhmiin niiden sisältämien proteiinien mukaan, joita ovat esimerkiksi Apo A-1, Apo B48, Apo B100, IDL, HDL1, HDL2 ja HDL3. Apo-B-lipoproteiineja kutsutaan aterogeenisiksi lipoproteiineiksi, koska niillä on suurta taipumusta aiheuttaa ateroskleroosia^[69].

LDL-hiukkaset kuljettavat rasvoja ja kolesterolia kudoksiin HDL-hiukkasten kuljettaessa rasvahappoja kudoksista maksaan, josta ne erittyvät sappihappojen mukana suolistoon ja edelleen ulosteisiin. Koska verisuonten sisärakenteiden kolesteroli- ja rasvakertymillä on taipumus aiheuttaa terveys­haittoja, kolesterolia pois kuljettavaa HDL-kolesterolia on alettu nimittää arkikielessä ”hyväksi” kolesteroliksi ja LDL-kolesterolia vastaavasti ”huonoksi” kolesteroliksi. Ylipainon, metabolisen oireyhtymän ja tyypin 2 diabeteksen yhteydessä apolipoproteiini B:tä sisältävien aterogeenisten lipoproteiinien määrä voi olla kuitenkin lisääntynyt, vaikka ”huonoja” LDL-kolesterolihiukkasia olisi jopa tavallista vähemmän. Todellisen sydän- ja verisuonitautiriskin selvittämiseksi olisi määritettävä näissä tapauksissa myös apolipoproteiini B:n ja apolipoproteiini A-I:n määrä sekä niiden keskinäinen suhdeluku.^[69]

Infektiot lisäävät valtimoiden kovettumisen riskiä^[70] ja rasvojen^[71] kertymistä tulehtuneiden valtimoiden sisäkalvon alle aloittaen valtimoita ahtauttavan prosessin.^[72] Kolesterolin kiteytynyt muoto aktivoi verisuonen seinämän inflammasomi-proteiinin^[73][74], jonka tehtävänä on aistia solunsisäisiä vaarasignaaleja ja vapauttaa tarvittaessa tulehdusreaktiota ja kuumetta aiheuttavia interleukiineja. Jos tilanne on äärimmäisen huono, inflammasomi käynnistää solun pyroptoosin eli inflammasomin ohjaaman solukuoleman.^[75]

Apo B -lipoproteiinit ja ateroskleroottiset LDL-hiukkaset pääsevät valtimoiden seinämän pintakerroksen alle sen vuoksi, että valtimoihin kulkeutuneet mikrobit ovat tulehduttaneet seinämää, jolloin se on vahingoittunut^[76].

LDL-kolesterolia hapettavat herkästi esimerkiksi metalli-ionit, reaktiivisten happiradikaalit, lipoksygenaasit ja peroksyylinitri, eikä hapettunutta kolesterolia esiinny terveissä valtimoissa. Hapettunut kolesteroli on haitallista, koska se vaurioittaa verisuonia. Tällöin paikalle saapuu elimistöä siivoavia makrofagisoluja^[3]. Jos hapettuneiden kolesterolihiukkasten poiskuljetus on liian hidasta, makrofageihin kertyy niitä liikaa, jolloin makrofageista muodostuu niin sanottuja vaahtosoluja^[77]. Liian suuriksi paisuvat makrofagit juuttuvat valtimon sisäkalvon alle, mikä ruokkii kudosvaurioita aiheuttavaa tulehdusta^[3].

Jos vaahtosolut eivät ehdi luovuttaa vangitsemiaan rasvapisaroita HDL-kolesterolihiukkasille, ne muodostavat vähitellen valtimonkovettumataudille tunnusomaista plakkia^[78], joka koostuu pääosin kalkista ja tyydyttämättömistä rasvahapoista^[79]. Tällöin syntyy aterooma eli valtimon sisäkalvon pullistuma. Veren suurentunut LDL-pitoisuus edistää vaahtosolujen muodostamien rasvajuosteiden kehittymistä valtimonkovettumataudiksi, mikä voi johtaa ajan kuluessa verenvirtausta heikentävään suonen ahtautumiseen^[78]. Ateroomasta voi kehittyä edelleen fibroottista plakkia ja siitä taas komplisoitunutta plakkia, joka synnyttää sepelvaltimotaudin, aivojen verenkiertohäiriöiden ja perifeerisen valtimotaudin riskiä lisäävän trombin eli aerotromboosin. Verisuonten kalkkeutumisen aste eli koronaarikalkin määrä korreloi ateroskleroottisen plakkien määrään ja sitä voidaan mitata tietokonetomografian avulla.^lähde?

Vuonna 2011 julkaistun ruotsalaistutkimuksen mukaan tuoreet eli äskettäin muodostuneet plakit ovat vanhoja plakkeja epävakaampia eli taipuvaisempia aiheuttamaan ongelmia^[80].

Valtimonkovettumatautia voi olla missä tahansa valtimoissa, mutta erityisen hankalaa se on aivo- ja sepelvaltimoissa, joihin ei ole korvaavia reittejä hapen tuomiseksi.

Sepelvaltimotaudin syynä on yleensä ateroskleroosi eli valtimokovettumatauti. Ateroskleroosin uskotaan syntyvän siitä, että kolesterolia kertyy valtimoiden seinämän pintakudoksen alla olevaan sisäkalvoon.

Ajan myötä ateroomat eli valtimon sisäkalvon pullistumat ahtauttavat valtimoita haitaten veren virtausta. Ahtautuneeseen kohtaan voi tulla pieni repeämä sepelvaltimon sisäseinämään, jolloin verihiutaleet takertuvat siihen, ja seurauksena voi olla veritulppa ja sydäninfarkti. Pienentämällä veren kolesterolipitoisuutta uskotaan voitavan vähentää kolesterolin kertymistä suoniin ja saada jo syntyneitä ahtaumia pienenemään. Kolesterolin kertyminen suoniin alkaa jo lapsuudessa.^lähde?

Verisuonet voivat ahtautua myös muualla kuin sydämen sepelvaltimoissa, esimerkiksi aivoverisuonissa. Tämä saattaa aiheuttaa aivoverenkiertohäiriöitä. Ahtautumia voi olla myös alaraajoihin vievissä verisuonissa, jolloin seurauksena saattaa olla muun muassa katkokävelyä aiheuttava alaraajojen verenkiertohäiriö.^lähde?

Vuonna 2017 JACC:in julkaisemassa tutkimuksessa huomattiin suora lineaari suhde LDL-kolesteroli tasojen ja ateroskleroosiin vakavuuden välillä. Tutkimuksessa havaittiin myös, että LDL-kolesterolin pitää olla alle 70 mg/dl, jotta ateroskleroosi olisi olematon.^[81]

Tupakoinnin lopettaminen sekä lisäainepitoisten ruoka-aineiden ja stressin välttäminen vähentävät LDL:n hapettumista^[9].

Vuonna 2009 julkaistun turkkilaistutkimuksen mukaan statiinilääkitys vähensi metabolisesta oireyhtymästä kärsivien potilaiden pieniä LDL-hiukkasia kahden kuukauden seurantajakson aikana 31–56 prosenttia. Tutkimuksessa oli 40 osanottajaa.^[82]

Liikunta lisää HDL-hiukkasissa olevan kolesterolin määrää^[83][43].

Vuonna 2011 julkaistun statiinihoitoa käsittelevän tutkimuksen mukaan kolesterolihypoteesi on yleisesti hyväksytty lakina, ja kiistanalaisuutta on vain siitä, kuinka paljon veren kolesterolitasoa pitäisi laskea.^[84] Kolesterolin merkityksestä valtimotautien syytekijänä on kiistelty kuitenkin kymmeniä vuosia^[85]. Tämä johtuu siitä, että suuri osa tutkimusnäytöstä on ristiriidassa kolesteroliteorian kanssa. Esimerkiksi tanskalainen tutkija ja sisätautilääkäri sekä Kolesterolimyytti-kirjan kirjoittaja Uffe Ravnskov ja skottilainen lääkäri sekä Ei sittenkään kolesteroli -kirjan kirjoittaja Malcolm Kendrick ovat käyneet kumpikin tahoillaan läpi laajan tutkimusaineiston ja väittävät, ettei ole löydettävissä syy-yhteyttä eri väestöryhmistä mitattujen kolesteroliarvojen sekä sydän- ja verisuonitautien esiintyvyyden välillä.^[17]

Ravnskovin mukaan korkean kokonaiskolesterolitason on monissa tutkimuksissa havaittu päin vastoin lisäävän elinvuosia. Tämä johtuu siitä, että kolesteroli suojaa useilta sairauksilta, etenkin niiltä jotka johtuvat tulehduksista. Vaikutus on ilmennyt Ravnskovin mukaan myös silloin, kun kaikki tutkittavat olivat tutkimuksen alussa terveitä. Myös statiinien puuttuva hoito–vastesuhde kertoo Ravnskovin mukaan siitä, ettei korkea kolesteroli ole kardiovaskulaarisen taudin syy. Kolesterolin alentaminen statiineilla päin vastoin lisää kokonaiskuolleisuutta ja aiheuttaa myös muita haittavaikutuksia.^[86]

Myös suomalaiset emeritusprofessorit Matti Järvilehto ja Pentti Tuohimaa ovat kyseenalaistaneet kolesteroliteorian. Heidän mukaansa veren korkea kolesterolipitoisuus ei voi selittää ateroskleroottisen plakin syntymistä verisuonen seinämään. He uskovat niiden syntyvän, kun verisuonten seinämien verenkierrosta huolehtivat pikkusuonet (vasa vasorum) vaurioituvat, niin että LDL-hiukkasia ja muita veressä olevia aineita tunkeutuu verisuonten seinämien sisärakenteisiin. Tätä tapahtumaa voitaisiin ehkäistä hoitamalla korkeaa verenpainetta.^[87]

Sydänsairauksiin erikoistunut amerikkalainen lääkäri William C. Roberts on kuitenkin väittänyt, ettei verisuoniin voisi syntyä plakkia, jos veressä ei ole liikaa kolesterolia, minkä vuoksi muut valtimotaudin riskitekijät kuten perimä, verisuonten rappeutuminen, tulehduksenaiheuttajat, tupakointi, korkea verenpaine, diabetes, liikalihavuus, liikunnan puute ja stressi olisivat enintään avustavia tekijöitä^[88]. Tämä ei pidä kuitenkaan paikkaansa, koska metabolista oireyhtymää sairastava potilas voi sairastua sepelvaltimotautiin, vaikka hänellä olisi hyvin alhaiset LDL-kolesteroliarvot^[89] ja sepelvaltimotautia sairastavan sydänkohtausriski voi olla merkittävä, vaikka hänen LDL-kolesterolipitoisuutensa olisi normaali^[19].

Oululainen biokemian maisteri Pauli Ohukainen on kritisoinut kolesteroliteorian kyseenalaistajien argumentointia siitä, että he siteeraavat vain sellaisia tutkimuksia, joiden tulokset eivät tue kolesteroliteoriaa. Ohukainen on esittänyt, että tiedelehti Lancetin vuonna 2007 julkaisema metatutkimus Blood cholesterol and vascular mortality by age, sex, and blood pressure todistaisi kolesteroliteorian paikkansapitävyyden.^[17] Kyseisen tutkimuksen aineistona oli yhteensä 900 000 aikuista. Tuloksena oli, että yksi millimoolia/litra keskivertoa pienempi kokonaiskolesterolitaso vähentää sydäntautikuoleman riskiä 56 prosentilla 40–49-vuotiailla, kolmanneksella 50–70-vuotiailla ja 17 prosentilla 70–89-vuotiailla^[90]. Nuorilla ja keski-ikäisillä miehillä havaittu korkean kolesterolin ja sydäntaudin yhteys selittyy Uffe Ravnskovin mukaan kuitenkin stressillä, joka nostaa kolesterolia ja on myös sydäntaudin itsenäinen riskitekijä. Korkea kolesteroli on silloin merkki terveyttä heikentävästä stressistä, eikä sairastumisen syy.^[86]

Vuonna 2016 julkaistussa tieteellisten tutkimusten yhteenvedossa havaittiin, että ihmiset, joilla on tavallista alhaisempi veren kolesterolipitoisuus, tekevät muuta väestöä enemmän itsemurhia. Tämä johtuu mahdollisesti siitä, että liian alhainen kolesterolipitoisuus tulehduttaa keskushermostoa.^[91]

Ruotsalaisessa 250 000 hengen väestötutkimuksessa havaittiin, että alhaisen kolesterolipitoisuuden omaavat ihmiset joutuvat muita useammin pidätetyksi väkivaltaisen käyttäytymisen vuoksi. Tutkimuksissa on havaittu myös, että kolesterolia alentava ruokavalio aiheuttaa apinoissa aggressiivisuutta. Tämä saattaa liittyä siihen, että veren alhainen kolesterolipitoisuus laskee elimistön serotoniinitasoja. Myös veren kolesterolipitoisuuksia laskevien statiinien käytön on raportoitu johtavan joillakin ihmisillä ja ihmisryhmillä esimerkiksi aggressiiviseen käyttäytymiseen, ärtyisyyteen, hallitsemattomiin raivokohtauksiin tai muunlaiseen impulsiiviseen käytökseen.^[92]

Ihmisellä on syntyessään erittäin alhainen veren kolesterolipitoisuus, mutta se nousee imetyksen johdosta. Rintamaitoa nostaa kolesterolia äidinmaidonkorviketta enemmän. Vastasyntyneiden suomalaisten kokonaiskolesteroli oli 1980- ja 1990-luvuilla noin 1,5 millimoolia litrassa, ja se kohosi ensimmäisen kahden elinkuukauden aikana keskimäärin lähes 3 millimooliin ja kolmanteen ikävuoteen mennessä tasolle 4,5 millimoolia. Veren kolesterolipitoisuus nousi aina kouluikään asti.^[93] Koululaisilta mitatut kolesterolitasot laskivat selvästi vuosien 1987–1997 aikana samalla kun koululaisten ylipaino lisääntyi^[93].

Murrosiässä kolesteroli alkaa laskea siten, että lapsuusiän tasot saavutetaan uudestaan vasta 20 ikävuoden jälkeen^[93], jolloin ne sijoittuvat yleensä välille 2,9–6,1 mmol/l^[2].

Veren seerumin kokonaiskolesterolin määrä lisääntyy ihmisen ikääntyessä. Aikuisväestön kokonaiskolesterolin viitearvot ovat vuonna 2004 julkaistun yhteispohjoismaisen vertaisarvioidun viitearvomäärityksen mukaan: 18–29-vuotiaat: 2,9–6,1 mmol/l, 30–49-vuotiaat: 3,3–6,9 mmol/, yli 50-vuotiaat: 3,9–7,8 mmol/l^[2].

Suomalaisten kokonaiskolesteroli oli korkeimmillaan 1970-luvun alussa, jolloin keskiarvo oli noin 7 millimoolia litrassa^[94]. Suomalaisten keskimääräinen kokonaiskolesteroli oli laskenut 2000 alkuun tultaessa tasolle 6 mmol/l^[95]. Työikäisten väestön kokonaiskolesteroli laski vuosina 1992-2017 tasolta 5,5 tasolle 5,2 mmol/l^[96].

Helsingin yliopistollisen sairaalan sisätautien ja geriatrian erikoislääkäri, dosentti Timo Strandberg arveli vuonna 2003, että kokonaiskolesterolin tavoitetasoksi pitäisi ottaa selvästi alle viisi millimoolia, koska luonnonkansojen kolesterolitasot ovat vain 3–4 mmol/l.^[95] Luonnonkansojen jäsenet kuolevat kuitenkin usein ennenaikaisesti tulehdustauteihin^[97][98][99].

Suomalaisten keskimääräinen veren kolesterolipitoisuus nousi vuosina 2007–2012 miehillä 1,7 prosenttia ja naisilla 3,1 prosenttia ilman, että sydäntautikuolleisuus kääntyi nousuun^[94].

Veriseerumin ikäryhmittäiset LDL-kolesterolin viitearvot ovat vuonna 2004 julkaistun yhteispohjoismaisen vertaisarvioidun viitearvomäärityksen mukaan: 18–29-vuotiaat: 1,2–4,3 mmol/l, 30–49-vuotiaat: 1,4–4,7 mmol/l ja yli 50-vuotiaat: 2–5,3 mmol/l^[2]. Suomalaisen lääkäriseura Duodecimin LDL-kolesterolin tavoitearvo perusterveillä on alle 3,0 mmol/l^[100] ja diabeetikoilla sekä sepelvaltimotautiin sairastuneilla alle 2,5 mmol/l. Terveys 2000 -tutkimuksen mukaan 85 prosentilla suomalaisista miehistä ja 81 prosentilla naisista on tavoitteen ylittävä LDL-kolesterolipitoisuus. Sydänliiton vuonna 2015 julkaiseman artikkelin mukaan LDL-kolesterolin arvo 1 mmol/l:n olisi ihanteellinen arvo suomalaisilla aikuisilla, koska se on vastasyntyneiden vauvojen tavanomainen arvo^[101].

Veren LDL-kolesterolipitoisuus ei korreloi kuitenkaan luotettavasti sydänkohtausriskin kanssa^[19], koska lähes puolet sydänkohtauksista ilmaantuu ihmisille, joilla on normaali LDL-kolesterolitaso^[102]. LDL-kolesterolin määrä ei kuvasta myöskään aterogeenisten hapettuneiden LDLox-hiukkasten määrää. Aikuisen alhainen LDL-kolesteroliarvo saattaa lisäksi liittyä aikuisilla matala-asteiseen tulehdukseen, joka voi laskea LDL-kolesterolin jopa alle 2,5 millimooliin litrassa^[103].

Veriseerumin HDL-kolesterolin viitearvo on vuonna 2004 julkaistun yhteispohjoismaisen vertaisarvioidun viitearvomäärityksen mukaan 1–2,7 mmol/l^[2]. Suomalainen lääkäriseura Duodecim käyttää viitearvoa, jossa ei ole lainkaan ylärajaa. Duodecimin mukaan naisten viite on korkeammalla kuin miesten (yli 1,2 ja yli 1 mmol/l).^[104]

Poikien HDL-kolesteroli alkaa laskea kokonaiskolesterolin tavoin murrosiän seksuaalisen kypsymisen myötä ja lapsuusiän tasot saavutetaan uudelleen vasta 20 ikävuoden jälkeen^[93].

Veren LDL-kolesterolin mittauksessa ei mitata lainkaan aterogeenisten eli valtimotautia aiheuttavien VLDL-kolesterolin (engl. very-low-density lipoprotein cholesterol) ja IDL-kolesterolin (engl. intermediate-density lipoprotein cholesterol) määrää^[20]. Aterogeenisesti hapettuneen LDL-kolesterolin (LDL_ox) kokonaismäärä voidaan mitata kuitenkin suoraan verinäytteestä^[105].

Etenkin ylipainoisten, diabeetikkojen ja munuaissairaiden sydän- ja verisuonitautiriskiä voidaan selvittää myös ApoB/A1-tutkimuksella^[106], jossa lasketaan LDL-hiukkasten sisältämän haitallisen apolipoproteiini B:n määrä suhteessa hyödyllisen A1-apolipoproteiinin määrään. Tulos kuvastaa helposti hapettuvien pienten sd-LDL-hiukkasten määrää.^[107][32]

Euroopan ateroskleroosiyhdistys ja Euroopan kliinisen kemian ja laboratoriolääketieteen liitto julkaisivat vuonna 2017 lausunnon, jonka mukaan potilaiden ei kannata enää paastota ennen lipoproteiinihiukkasten ja muiden lipidien määritystä varten tehtävää näytteenottoa. Paastossa tehty mittaus saattaa peittää aineenvaihdunnassa esiintyviä ongelmia. Ateriointi suurentaa seerumin triglyseridipitoisuutta korkeintaan 0,3 mmol/l ja pienentää HDL-kolesterolipitoisuutta korkeintaan 0,2 mmol/l eikä vaikuta LDL-kolesterolin tasoihin lainkaan.^[108] Kolesterolin kanssa yleensä mitattava seerumin triglyseridipitoisuus vaatii kuitenkin paaston onnistuakseen^[109].

Kolesterolin synteesi, kuljetus ja eritys elimistössä on monimutkainen prosessi. Maksasolut tuottavat runsaasti kolesterolia asetyylikoentsyymi-A:sta ja asetoasetyylikoentsyymi-A:sta. Prosessin tärkein säätelijä on HMGCR-entsyymi.^[110] Ravinnon kolesteroli taas imeytyy ohutsuolen epiteelisoluihin NPC1L1-proteiinin avulla ja suolessa kolesterolia esteröidään ACAT2-proteiinin vaikutuksesta ja pakataan kylomikroneihin, jotka kulkevat suolen imusuoniston kautta verenkiertoon. Verenkierrossa kylomikroneista siirtyy rasvahappoja endoteelisoluissa hiussuonen ravitseman kudoksen käyttöön endoteelin LPL-entsyymin ja kylomikronin apoproteiini-CII:n vuorovaikutuksessa, jolloin jäljelle jää ns. jäännöskylomikroneita. Jäännöskylomikroneita siirtyy maksasoluihin hepariinisulfaattiproteoglykaanien ja apoproteiini E:n tunnistavien LDL- ja LRP-reseptoreiden vaikutuksesta. Maksasoluissa kolesterolia siirtyy solussa tuotettuihin VLDL-partikkeleihin MTP-proteiinin ja apoproteiini B-100:n avulla ja VLDL-partikkeleita erittyy maksasolusta verenkiertoon. Kylomikroneiden tavoin VLDL-partikkeleista siirtyy endoteelisoluissa rasvahappoja hiussuonen ravitseman kudoksen käyttöön ja jäljelle jää jäännöspartikkelina ns. IDL-partikkeleita. Osa muodostuvista IDL-partikkeleista siirtyy maksasoluihin apoproteiini B-100:n ja LDL- ja LRP-reseptoreiden vuorovaikutuksesta ja osa partikkeleista jää verenkiertoon edelleen kudosten käytettäväksi kunnes jäännöspartikkelina muodostuu LDL-partikkeleita. LDL-partikkelit siirtyvät endoteelisolujen välistä diffuusion vaikutuksesta kudoksen soluvälitilaan (kuten valtimon intimaan^[111]) ja täältä edelleen solujen sisään LDL-reseptoreiden välityksellä, missä niistä vapautetaan kolesterolia lysosomeissa solujen käyttöön. Soluissa olevaa kolesterolia muunnetaan LCAT-proteiinin vaikutuksesta takaisin kolesterolirasvahappoestereiksi, joita siirretään HDL-partikkeleihin, jotka kulkevat endoteelin tai imusuoniston kautta takaisin verenkiertoon. Veressä HDL-partikkeleiden kolesteroliestereitä taas siirtyy muihin lipoproteiinipartikkeleihin CETP-proteiinin vaikutuksesta.^[110]

Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Kolesteroli.

• Yllättävä tutkimustulos – Korkea kolesteroli onkin hyväksi (Arkistoitu – Internet Archive) MTV.fi. 27.10.2011.
• Ravintotekijä: kolesteroli (GC) Fineli.fi.
• Cholesterol PubChem (englanniksi)
• Human Metabolome Database (HMDB): Cholesterol (englanniksi)
• Food Component Database (FooDB): Cholesterol (englanniksi)
• Cholesterol, DrugBank (englanniksi)
• Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): Cholesterol (englanniksi)
• Cholesterol, ChemBlink (englanniksi)
• Pherobase: Semiochemical - cholesterol (englanniksi)
• Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Databases: Cholesterol (englanniksi)