Lipides : stéroïdes et stérols
Cholestérol : fonctions

Chez les mammifères, le cholestérol est essentiel :

• au maintien de l'intégrité, de la perméabilité et de la fluidité des membranes plasmiques (MP) des cellules animales,
• aux voies de signalisation,
• à la synthèse des hormones stéroïdes et des acides biliaires.

Le cholestérol peut former des dépôts pathologiques :

• à l'intérieur des artères, i.e. athérosclérose,
• à l'intérieur du canal cholédoque, i.e. calculs biliaires.

Cholestérol et membranes

Le cholestérol est un composant d'environ 25 % des membranes plasmiques (MP) des cellules animales et est nécessaire pour maintenir l'intégrité et la fluidité des membranes cellulaires.

Dans les gaines de myéline, il représente la moitié des lipides.

1. Le cholestérol est intégré dans la membrane par l'interaction :

• entre le groupe hydroxyle ($\ce{-OH}$), en C3 du cholestérol et les têtes polaires des phospholipides (PL), en particulier de la phosphatidylcholine (PC) et des sphingolipides membranaires,
• entre sa chaîne volumineuse de stéroïdes et d'hydrocarbures intégrée dans la membrane aux côtés de la chaîne d'acides gras non polaire des autres lipides membranaires.

a. Il maintient une fluidité membranaire appropriée en évitant la cristallisation des acides gras, soit en écartant les phospholipides dans des structures compactes, soit en réduisant la mobilité des chaînes carbonées dans une structure lâche.

b. Il diminue la perméabilité membranaire aux molécules hydrosolubles.

2. Dans la membrane plasmique, l'altération du rapport physiologique cholestérol libre/phospholipides des membranes cellulaires, en modifiant leur fluidité, :

• affecte la conformation et la fonction de certaines protéines membranaires intégrales qui peuvent être inhibées par un rapport cholestérol libre/phospholipide élevé,
• perturbe également la fonction de certaines molécules de signalisation qui résident normalement dans des domaines non-radeau.

3. Les niveaux excessifs de cholestérol intracellulaire peuvent également entraîner une toxicité par divers mécanismes (Consequences of cellular cholesterol accumulation: basic concepts and physiological implications 2002) :

• cristallisation intracellulaire du cholestérol,
• oxydation du cholestérol en oxystérols,
• déclenchement de voies de signalisation apoptotiques.

Cholestérol et voies de signalisation

1. Le cholestérol entre dans la composition des radeaux lipidiques et des cavéoles (Role of Cholesterol and Lipid Rafts in Cancer Signaling: A Promising Therapeutic Opportunity? 2021).

2. Le cholestérol contribue à la libération des neurotransmetteurs lors de leur exocytose et donc la propagation de l'influx nerveux.

Cholestérol et synthèse d'autres molécules

1. Le cholestérol se retrouve en grande quantité dans le foie pour former les acides biliaires, aussi appelés sels biliaires, sécrétés par le foie, se trouvent principalement dans la bile des mammifères et proviennent du catabolisme du cholestérol.

Les acides biliaires sont stockés au niveau de la vésicule biliaire et transitent via la bile par le canal cholédoque pour se déverser dans le duodénum.

2. Une partie du cholestérol est dirigé :

• dans les gonades pour synthétiser les hormones stéroïdiennes sexuelles,
• dans les glandes surrénales pour synthétiser les hormones surrénaliennes,
• dans la peau pour la synthèse de la vitamine D.

3. Le métabolisme du cholestérol est également précurseur de nombreuses molécules dérivées :

• les stérides,
• les oxystérols obtenus par oxydation ( Oxysterols and Other Cholesterol Derivatives de LipidWeb),
• les secostéroïdes,
• le dolichol, composé entrant dans les processus de glycosylation,
• une quinone de la chaîne respiratoire, i.e. coenzyme Q10…

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