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Cholesterin – was ist das?

Wow, Leute, wow. So lange ich mich schon mit Ernährung beschäftige, war ich als Laie schon immer verwirrt über Cholesterin. Bei meinen Nachforschungen zu diesem Blogartikel haben sich zwar einige Fragen geklärt, jedoch neue aufgetan. Mal ist Cholesterin ja das schlimmste Übel, das einen befallen kann, mal ist es gar nicht so schlimm, mal kann man es vernachlässigen und hat es keinen Einfluss auf gar nichts, mal korreliert ein tiefer Cholesterinwert sogar mit einem erhöhten Risiko[1] für Depressionen und Aggressivität!

Die Dietary Guidelines for Americans 2015-2020[2] heben die täglichste Höchstmenge für die Aufnahme von Cholesterin von 300mg wieder auf. Besser gesagt, es wird nur in einem Kommentar erwähnt, dass Ernährungsweisen, welche viel cholesterinhaltige Lebensmittel beinhalten, dazu beitragen können, dass Koronare Herzkrankheiten und Arterienverkalkungen entstehen. Kein Wort jedoch zu Cholesterin in den „Key Recommendations“ – und wer liest sich denn bitte schon die ganzen 144 Seiten durch?

Wer sollte da nicht verwirrt sein? Mir waren jedenfalls immer, wenn ich dieses Thema recherchieren wollte, 3 Grossbuchstaben auf die Stirn geschrieben: WTF?! Also hab ich es dann meistens wieder fallen lassen…bis jetzt, wo ich so langsam hoffe, das Thema ansatzweise verstanden zu haben und denke, dass ich verlässliche Informationen dazu finden konnte. Endlich.

Also, was ist denn nun Cholesterin?

Erst mal ist eine wichtige Unterscheidung vonnöten, die häufig einfach übergangen wird:

Es gibt den Blutwert des Cholesterins, also wieviel Cholesterin in unserem Blut herumschwimmt und dann gibt es das Cholesterin in Nahrungsmitteln. Diese Unterscheidung ist sehr wichtig und meiner Meinung nach wird ihr viel zu wenig Beachtung geschenkt. Das Cholesterin in den Nahrungsmitteln ist nicht dasselbe Cholesterin, welches in Blut herumschwimmt und wie viel vom Cholesterin direkt aus den Nahrungsmitteln aufgenommen wird, ist von Person zu Person sehr unterschiedlich und kann zwischen 20-60% schwanken.[3] Euer Arzt kann nicht feststellen, wieviel Cholesterin ihr über die Nahrung zu euch nehmt. Er kann nur den momentanen Blutwert erfassen.

Cholesterin ist eine wachsartige, fettähnliche Substanz und lebenswichtig für uns. Vor allem im Gehirn finden wir viel Cholesterin, da es dort die Myelinschicht, also die Schutzschicht um unsere Neuronenarme bildet. Diese Arme nennt man Axone. Das Gehirn ist in der Lage, sein eigenes Cholesterin herzustellen, ist also, was dies betrifft, autonom.[4] Es ist in fast jeder Zelle unseres Körpers zu finden, da es für die Hormonproduktion, Vitamin D Herstellung, als Teil der Galle und Instandhaltung der Zellmembran genutzt wird.[5]

chemische Struktur von Cholesterin
Chemische Struktur einer ungesättigten Fettsäure

Cholesterin hat sehr viel mit dem Fettstoffwechsel zu tun.[6] Da es ein wasserabweisendes Molekül ist, kann es nicht einfach so alleine im Blut herumschwimmen, sondern muss in so genannte Lipoproteine eingepackt werden. Lipo heisst Fett, Lipoproteine sind also grössere Pakete, die Fett und fettähnliche Stoffe wie Cholesterin in eine Proteinschicht packen, damit sie im Blut transportiert werden können. Proteine sind  hydrophil (hydro = Wasser; -phil = liebend) und somit das ideale Transportunternehmen für alles Hydrophobe (-phob = fürchtend), wie eben Fett. Normalerweise kann die Leber all das Cholesterin herstellen, das wir brauchen. Sie ist ausserdem sehr effektiv im Recycling.

Die wichtigsten beiden Lipoproteine, in denen Cholesterin durch die Blutbahnen transportiert werden kann, heissen HDL und LDL. Vielleicht habt ihr diese beiden Begriffe ja schon einmal gehört. Oftmals wird das LDL als das „schlechte“ Cholesterin bezeichnet, das HDL als das „gute“. Dies ist jedoch nicht ganz korrekt. Beide Arten von Lipoproteinen übernehmen wichtige Transportfunktionen im Cholesterinzyklus[7]:

  • Das LDL (oder low density lipoprotein = Lipoprotein geringer Dichte, das „schlechte“ Cholesterin) entsteht durch verschiedene Zwischenschritte aus dem VLDL (very low density lipoprotein = Lipoprotein sehr geringer dichte). Eine geringe Dichte heisst, dass das Molekül nur zu einem geringen Teil aus Proteinen besteht, den grössten Teil machen die Fettsäuren aus, wovon viele Cholesterinmoleküle sind. Das VLDL wird durch einen komplizierten Vorgang (ihr wollt es gar nicht wissen…) in der Leber aus Glukose hergestellt und in die Blutbahn abgegeben, wo es die Fettmoleküle in die verschiedenen Gewebe bringt, welche das Fett entweder speichern oder als Energiequelle nutzen. Durch die Blutzirkulation wird aus dem VLDL schliesslich LDL. Die Hauptfunktion von LDL ist der Transport von Cholesterin zu verschiedenen Geweben. LDL enthält von allen Lipoproteinen das meiste Cholesterin. Zum Schluss gelangt das LDL wieder in die Leber, wo es  zu neuen Lipoproteinen recycelt oder über die Galle ausgeschieden wird.

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  • Das HDL (oder high density lipoprotein = Lipoprotein hoher Dichte, das „gute“ Cholesterin) wird in der Leber hergestellt und ist erst mal „leer“, also cholesterinfrei. Es sammelt überschüssiges Cholesterin in den verschiedenen Geweben ein, um es zur Leber zurückzubringen. Dort kann es, wie das LDL, entweder recycelt oder über die Galle ausgeschieden werden.

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Ihr seht also, wir brauchen alle verschiedenen Möglichkeiten, Cholesterin zu transportieren und keine davon ist „gut“ oder „schlecht“. Doch wie wird das Cholesterin aus der Nahrung aufgenommen?

Fette aus der Nahrung kommen als Lipidtröpfchen im Darm an und werden da noch weiter emulgiert zu Mizellen. Im Darmgewebe werden Fettsäuren, Monoglyzeride, Cholesterin aus der Nahrung und Apoproteine aufgenommen, zusammengepackt als Chylomikronen, welche vor allem aus Fett und wenig Apoproteinen (Aminosäuren, siehe Blogpost zu Eiweiss) bestehen. Und natürlich Cholesterin. Diese Chylomikronen werden dann über das Lymphatische System ins Blut transportiert, wo sie als Fetttransporteure dienen und schliesslich in die Leber aufgenommen werden. Hier werden sie – wie LDL und HDL entweder recycelt oder ausgeschieden.

Ihr kann euch also schon denken, was passiert, wenn man zu viel Nahrungsfette und einfach zu verdauende Kohlenhydrate (oder Glukose wie Weissbrot, weisse Nudeln, verarbeitete Lebensmittel generell) aufnimmt: mehr Chylomikronen in der Blutbahn, mehr Lipoproteine werden in der Leber hergestellt und so sind mehr Transportmoleküle für Cholesterin vorhanden. Dafür braucht es jedoch auch mehr Proteine, um die ganzen (gesättigten) Fette einpacken und in die Blutbahn entlassen zu können. Und welche Lebensmittel enthalten besonders viel von beidem? Genau! Alle tierischen Lebensmittel. Wie praktisch…

Quellen:

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Cholesterol – what is that?

Wow, guys, wow. Since I’ve begun learning about nutrition, I have always been confused about cholesterol. During research for this article, some questions have been answered, but new ones appeared. One time, cholesterol is the worst thing that can ever happen to you ever, another article says it can be neglected and has no influence on anything, sometimes low blood cholesterol is even correlated with a higher risk for depression and aggressive behavior! [1]

The Dietary Guidelines for Americans 2015-2020[2] lift the lid on the daily upper intake recommendation of cholesterol of 300mg, or rather, they only comment that diets high in cholesterol can contribute to coronary artery disease and the hardening of the arteries. Not one mentioning of cholesterol in their “key recommendations” – and seriously, who really reads the whole 144 page document?

Who wouldn’t be confused? Whenever I tried to research cholesterol, I always had 3 letters written in capslock on my forehead: WTF?! So I left it alone…until now, where I slowly hope to begin to understand the topic and think I have found some reliable information sources. Finally.

So, what is cholesterol?

First, there’s an important distinction to make that I find is highly important but mostly ignored:

There are two kinds of cholesterol. First, there’s the blood cholesterol that’s circulating around in your veins and then there’s the dietary cholesterol that’s in your food. In my opinion this is really important to notice but often gets overlooked. The cholesterol in your food is not the same cholesterol as in your veins and how much of the dietary cholesterol gets absorbed varies greatly from person to person and can fluctuate between 20-60%.[3] Your doctor can only measure the blood cholesterol, he can’t measure how much cholesterol you ingest with your food.

Cholesterol is a waxy, fat-like substance and really important for us. A lot of it is actually in our brains, where it makes up the layer of myelin protecting the arms of our neuronal cells. These arms are called axons. The brain can make all the cholesterol it needs on its own and is autonomous in this respect.[4] But cholesterol can be found in every single cell of our body because it is important for the production of hormones, making vitamin D, as part of the bile fluid and is also used for the maintenance of the cell’s membranes.[5]

cholesterol-chemical-structure
chemical structure of cholesterol
chemical structure of an unsaturated fatty acid

 

Since it is a kind of fat, cholesterol has a lot to do with lipid (=fat) metabolism. [6] Because it is a hydrophobic (hydro = water, phobic = fearing) molecule, it can’t be transported easily in the blood but has to be packaged into so-called lipoproteins. Lipoproteins are bigger bundles that package fat and fat-like substances like cholesterol into a protein layer so that they can circulate in the bloodstream safely. Proteins are hydrophilic (philic = loving) and thus the ideal carrier for anything hydrophobic like fat. Normally, the liver makes all the cholesterol we need and is also very effective in recycling.

The two most important lipoproteins for transporting cholesterol in the blood are called HDL and LDL. Maybe you have already heard those abbreviations. We commonly refer to the LDL as the “bad” cholesterol and to the HDL as the “good” one. This is technically not 100% correct, since both lipoproteins take on important roles in the cholesterol cycle[7]:

  • The LDL (or low density lipoprotein, the “bad” cholesterol) originates from VLDL (very low density lipoprotein). A low density means that the molecule’s composition is made up by mostly fatty acids and only a little protein. The biggest bulk of the molecule’s mass is made up of fat, with some cholesterol. The VLDL is made from glucose in a very complicated cycle (you don’t even want to know…) inside the liver cells and then released into the bloodstream, where it delivers the fat to different tissue cells that either store the fat or use it as an energy source. Through circulation, eventually the VLDL is converted to LDL. The main function of LDL is to also transport the cholesterol to various body tissues. Of all lipoproteins, the LDL contains the most cholesterol (maybe that’s why it’s called the “bad” cholesterol). Finally, the LDL returns to the liver where it is either recycled or excreted through bile.

  • The HDL (or high density lipoprotein, the “good” cholesterol) is also made in the liver and starts as an “empty” HDL without cholesterol. Its main purpose is to collect excess cholesterol at the various tissue cells and bring it back to the liver. There, the HDL can also be either recycled or excreted through bile.

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You see, we need all these different possibilities to transport fat and cholesterol through our body. None of them is really “good” or “bad”. But how is cholesterol from food ingested?

Fats from our diets arrive as lipid droplets in the colon, where they get emulsified even more into micelles. Fatty acids, monoglycerides, cholesterol from our diet and apoproteins get absorbed and packaged as so-called chylomicrons. These molecules consist mostly of fat and apoproteins (amino acids, see my blogpost about protein). And of course, cholesterol. The chylomicrons travel through the lymphatic system into the bloodstream, where they act as transporters for fat and eventually get absorbed by the liver. Here they also can be recycled or excreted.

So, you see what happens if we ingest too much dietary fat and a lot of easily digested carbohydrates (or glucose, like white bread, white pasta, refined grains in general): more chylomicrons in our bloodstream, more lipoproteins can be built in the liver and thus, more transport molecules for cholesterol are available. But you also need more protein to package and transport all those lipoproteins in the blood. And what foods contain a lot of protein and (saturated) fats? Exactly! All animal foods. How convenient…

Sources:

[1]https://de.wikipedia.org/wiki/Cholesterin#cite_ref-75
[2] https://health.gov/dietaryguidelines/2015/resources/2015-2020_Dietary_Guidelines.pdf
[3] http://www.jlr.org/content/12/2/233.full.pdf or https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2390860/
[4]
ARTE-documentary„Cholesterin, der große Bluff“: http://www.arte.tv/guide/de/051063-000-A/cholesterin-der-gro%C3%9Fe-bluff?country=DE (am 07.11.2016 angesehen)
[5] https://www.youtube.com/watch?v=PkKH8lTxvzA
[6] Very well made videos by the Khan academy: https://www.youtube.com/watch?v=i0kHf_5s3J8&list=PLbKSbFnKYVY0IFIZQsDo8ZfAq8oq8cgxg&index=2 and https://www.youtube.com/watch?v=u5VmmOji1ho&list=PLbKSbFnKYVY0IFIZQsDo8ZfAq8oq8cgxg&index=3
[7]
https://www.youtube.com/watch?v=PkKH8lTxvzA&t=577s

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