Este documento proporciona información sobre el colesterol, un reactivo no misterioso que se ha utilizado en liposomas, LNP e incluso adyuvantes (AS01B). Su naturaleza, estructura y papel nos son familiares. Tengamos un mejor entendimiento.
Figura 1. Colesterol
En 1769, el médico francés François Poulletier DE LA Salle identificó por primera vez el colesterol sólido en los cálculos biliares.
En 1815, el químico francés Michel Eugène Chevreul nombró al compuesto "Colesterol".
(Su nombre en inglés "colesterol" es la palabra griega "chole" (bilis) más "estéreos" (sólido), terminando con "OL" (debido al grupo hidroxilo en su estructura química).
Apariencia: polvo cristalino blanco | CAS:57 88 5 |
Fórmula química: C27H46O | Densidad: 1.052 g/cm3 |
Masa molar: 386,65g/mol | Punto de ebullición: 360 °C (633 K) |
Punto de fusión: 148-150 °C (271 K) | Punto de inflamación: 209,3 ± 12,4 °C |
Solubilidad: escasamente soluble en agua (0.095 mg/L a 30 ° C); soluble en acetona, benceno, cloroformo, etanol, éter dietílico, hexano, miristato de isopropilo, metanol. | |
El colesterol representa aproximadamente el 30% de cualquier membrana animal. El colesterol construye y mantiene las membranas celulares y regula la fluidez de la membrana dentro de los rangos de temperatura fisiológicos.
·Los grupos hidroxilo de cada molécula de colesterol pueden interactuar con las moléculas de agua alrededor de la membrana, al igual que las cabezas polares de los fosfolípidos de la membrana y los esfingolípidos. Las cadenas de hidrocarburos de esteroides y otros lípidos están incrustadas en la membrana celular junto con cadenas de ácidos grasos no polares. Al interactuar con cadenas de ácidos grasos fosfolípidos, el colesterol aumenta el empaquetamiento de la membrana, lo que altera la fluidez de la membrana y mantiene la integridad de la membrana. Por lo tanto, a diferencia de las plantas y la mayoría de las bacterias, las células de los animales no tienen paredes celulares. Si bien la membrana celular permanece estable y duradera, no es rígida, lo que permite que las células animales cambien de forma y se muevan.
·La Estructura del colesterol tetraloop contribuye a la fluidez de la membrana celular. La molécula en una conformación trans permite que todas las partes, excepto la cadena lateral del colesterol, sean rígidas y planas. En respuesta a esta estructura, el colesterol también disminuye la permeabilidad de la membrana plasmática A solutos neutros, iones de hidrógeno e iones de sodio.
El colesterol regula el proceso biológico de presentación del sustrato, así como las enzimas activadas por la presentación del sustrato. La fosfolipasa D2 (PLD2) es una enzima típicamente activada por la presentación del sustrato. La enzima está palmitoilada (unida covalentemente por ácido palmítico y cisteína), lo que hace que se transporte a dominios de lípidos dependientes del colesterol llamados "balsas de lípidos". El sustrato de PLD2 es fosfatidilcolina (PC), que es insaturada y está presente en baja abundancia en balsas de lípidos. PC se localiza en regiones desordenadas de la célula junto con el 4,5 de fosfatidilinositol lipídico poliinsaturado (PIP2), un sustrato para muchas proteínas de señalización importantes. PLD2 tiene un dominio PIP2-binding. Cuando la concentración de PIP2 aumenta en la membrana, PLD2 abandona el dominio dependiente del colesterol y se une a PIP2, y luego se une a su sustrato fosfatidilcolina EN LA PIP2-binding dOmain para catalizar la Unión.
El colesterol también participa en el proceso de señalización celular, contribuyendo a la formación de balsas de lípidos en la membrana plasmática y, por lo tanto, acercando las proteínas receptoras con altas concentraciones de moléculas de segundo mensajero. En múltiples capas, el colesterol y los fosfolípidos son aislantes eléctricos que facilitan la velocidad de transmisión de impulsos eléctricos a lo largo del tejido neural. Para muchas fibras neuronales, La mielina es rica en colesterol, lo que proporciona aislamiento para una conducción de impulsos más eficiente. La desmielinización se considera parte de la base de la esclerosis múltiple.
El colesterol se une e influye en la compuerta de muchos canales iónicos, como los receptores nicotínicos de acetilcolina, GABAUnReceptores, y canales de potasio rectificantes hacia adentro. El colesterol también activa el receptor alfa relacionado con el estrógeno (ERRα) y puede ser un ligando endógeno para este receptor. La inhibición de la señalización de ERRα al reducir la producción de colesterol se ha identificado como un mediador clave de los efectos de las estatinas y bifosfonatos en los huesos, músculos y macrófagos. Con base en estos hallazgos, se ha sugerido que ERRα está deshuérfano y clasificado como receptor de colesterol.
Intracelularmente, el colesterol es una molécula precursora de varias vías bioquímicas. Por ejemplo, es una molécula que sintetiza la precursora en el metabolismo del calcio vitamina D y todas las hormonas esteroides como las hormonas suprarrenales cortisol y aldosterona, así como progesterona, estrógeno, testosterona y sus derivados.
El colesterol circula en el cuerpo. El colesterol se excreta en la bilis por el hígado, luego se almacena en la vesícula biliar y luego se excreta en el tracto digestivo en una forma no esterificada (a través de la bilis). Por lo general, aproximadamente la 50% del colesterol excretado es reabsorbido de nuevo en la sangre por el intestino delgado.
“Posición” | “Responsabilidades” |
Emulsionante | El colesterol puede usarse como un emulsionante cuando se hacen emulsiones de aceite en agua. |
Vacuna adyuvante | Un liposoma preparado a partir de colesterol se usa como adyuvante en AS01B para reducir la hemólisis de QS-21. |
Base de ungüento | Como base de pomada hidrófila y absorbente, puede aumentar la emulsificación y penetración de aceites medicinales en productos farmacéuticos. Con propiedades emolientes, se usa comúnmente en formulaciones en concentraciones de 0.3% a 0.5% (W/W) para aumentar la capacidad de absorción de agua de los ungüentos. |
Material de membrana para preparar liposomas | El colesterol se puede utilizar como material de membrana con otros excipientes fosfolípidos para preparar liposomas. |
Nanopartículas lipídicas | El colesterol se puede combinar con lípidos catiónicos, fosfolípidos estructurales y lípidos PEGilados para preparar LNP para el suministro de medicamentos/vacunas de ARN y mejorar eficazmente la fluidez y estabilidad de las membranas lipídicas. |
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Referencias:
[1].Wikipedia, la enciclopedia libre
[3]. Yeagle PL (octubre de 1991). “Modulación DE LA FUNCIÓN DE MEMBRANA por colesterol”. Biochimie. 73 (10): 1303-10. DOI: 10,1016/0300-9084(91)90093-G. 1664240 PMID.
[4]. Incardona JP, Eaton S (abril de 2000). “Colesterol en la transducción de señales”. Opinión actual en biología celular. 12 (2): 193-203. doi: 10,1016/S0955-0674(99)00076-9. 10712926 PMID.
[5]. Levitan I, Singh DK, Rosenhoy-Dantsker A (2014). “Se une el colesterol a los canales iónicos”. Fronteras en Fisiología. 5: 65. doi: 10,3389/fphys.2014.00065. 3935357 PMC. 24616704 PMID.
[6]. Cohn JS, Kamili A, Wat E, Chung RW, Tandy S (febrero de 2010). “Fosfolípidos dietéticos y absorción de colesterol intestinal”. Nutrientes. 2 (2): 116-27. doi: 10,3390/nu2020116. 3257636 PMC. 22254012 PMID.
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