Salute e malattia
La conversione del colesterolo in colesterone è un processo ossidativo che ha luogo nei batteri, inclusi i batteri nell'intestino umano. Questa reazione è stata ampiamente usata in laboratori per il rilevamento del colesterolo e dei suoi prodotti di reazione.
Le strutture chimiche di colesterolo e colesterone sono virtualmente identiche eccetto che il colesterolo è un alcol (contiene un gruppo idrossile, o -OH) e il colesterone è un chetone (lo stesso ossigeno è doppiamente legato a un carbonio e ha perso il suo -H). Il colesterone è detto essere una forma "ossidata" di colesterolo.
Il colesterolo è convertito in colesterone da una proteina batterica chiamata colesterolo ossidasi. Con l'eccezione del suo gruppo idrossile, il colesterolo è idrofobo - cioè, come l'olio, non si mescola prontamente con l'acqua. Per questo motivo, la colesterolo ossidasi deve estrarre il colesterolo dalla membrana cellulare dove è normalmente localizzato.
I batteri che convertono il colesterolo in colesterone vivono nel tratto digestivo della maggior parte dei mammiferi, e il colesterone si trova nei loro prodotti di scarto. Questi batteri usano il colesterolo come fonte di carbonio e la reazione di ossidazione come fonte di energia. C'è qualche evidenza che suggerisce che il colesterone è anche usato dai batteri come sensore per funghi nell'ambiente.
Il legame tra colesterolo elevato e malattia delle arterie coronariche è ora ben stabilito, e, per quella ragione, la colesterolo ossidasi è diventata una proteina importante in laboratori clinici e biologici. La reazione di ossidazione del colesterolo produce perossido di idrogeno in aggiunta al colesterone, e il perossido di idrogeno è facilmente rilevato da tecniche chimiche standard. La quantità di perossido di idrogeno prodotta in un campione di sangue incubato con colesterolo ossidasi può essere usata per calcolare il livello totale di colesterolo nel sangue.
L'ossidazione del colesterolo nel corpo umano e possibilmente l'ingestione di colesterolo ossidato da alimenti animali sono stati implicati nello sviluppo dell'aterosclerosi. Per questa ragione, la capacità di rilevare e quantificare i prodotti di ossidazione del colesterolo (COP) ha attirato intenso interesse di ricerca. La macchina di ossidazione nelle cellule mammifere produce prodotti di ossidazione diversi dal colesterone. Questi diversi prodotti di ossidazione hanno ancora il gruppo idrossile che differenzia il colesterolo dal colesterone e non sono prontamente rilevati. Ricercatori e clinici possono usare la colesterolo ossidasi batterica, che può agire su questi derivati del colesterolo così come sul colesterolo, per convertire l'idrossile in un gruppo chetonico e produrre perossido di idrogeno. Gli stessi metodi usati per il rilevamento e la quantificazione del colesterolo possono poi essere usati per quantificare i COP in un campione.
La reazione di conversione colesterolo-colesterone è stata anche usata in studi di deplezione del colesterolo e come meccanismo per il controllo dei parassiti insetti. Poiché non è metabolizzata nel tratto intestinale umano, è stata anche proposta come agente anti-obesità.
Colesterolo