Vooreerst is het belangrijk onderscheid te maken tussen de soorten vetzuren die het celmembraan kunnen vormen:
Bedenk dat zowel cis- als transvetzuren onverzadigd zijn, waarbij het verschil de conformatie rond de dubbele binding is. Een transvetzuur is min of meer een rechte lijn, terwijl het cis-vetzuur een duidelijke “knik” vertoont op de plaats van de dubbele binding.
Nou, het voorgestelde moleculaire mechanisme achter de gezondheidsrisico’s in verband met transvetzuren heeft te maken met een eigenschap van het celmembraan die membraanfluïditeit wordt genoemd. Deze eigenschap beïnvloedt het vermogen van de cel om signalen te zenden en te ontvangen, en het beïnvloedt in hoge mate de functie van vele eiwitten waarvan de structuur en de rol afhankelijk zijn van de toestand van het membraan. Het membraan moet vloeibaar genoeg zijn om zijn doel naar behoren te dienen.
(Als je geen tijd hebt om een lang antwoord te lezen, kun je nu naar de laatste alinea overslaan. Ga anders door…)
Eén van de belangrijkste functies van het celmembraan is het scheiden van het binnenste van de cel van de buitenwereld, om zo het interne milieu van de cel te regelen, schade uit de omgeving te voorkomen en om te gaan met schadelijke stoffen of ongunstige leefomstandigheden. De cel moet echter met de buitenwereld communiceren via verschillende signaalmechanismen, waarbij chemische signalen worden verzonden en ontvangen, en zich aanpassen aan verschillende levensomstandigheden. Om dat te kunnen doen, moet de cel een membraan hebben met een dynamische structuur, d.w.z. een membraan dat zich aan de omgeving kan aanpassen. De evolutie heeft bepaald dat dit het best kan worden bereikt door een lipidenbilaag.
Deze afbeelding toont een gedeelte van een celmembraan, dat is opgebouwd uit vele vetzuren in een formatie die energetisch als het meest stabiel wordt beschouwd, als gevolg van de hydrofobe/hydrofiele interacties van de vetzuren onderling en met het omringende water. Op deze afbeelding is ook te zien hoe cholesterol hier en daar in de bilaag is ingebed.De maat voor de vloeibaarheid van een membraan wordt bepaald door het soort vetzuren waaruit het bestaat en het cholesterolgehalte van het membraan.
Eenvoudig gezegd: hoe meer rechte vetzuren in het membraan, hoe stijver (d.w.z. minder vloeibaar) het zal zijn. Hoe meer “onderbrekingen” in de hydrofobe interacties tussen de staarten van de vetzuren (door “knikken” in de staarten of cholesterol), hoe vloeibaarder het membraan zal zijn.
Het bovenstaande plaatje toont twee verschillende toestanden van het membraan. Aan de rechterkant bevat het membraan voornamelijk rechte (d.w.z. verzadigde en/of trans) vetzuren, wat resulteert in een stijver en stroperiger membraan. Deze toestand maakt het voor de cel moeilijker om met zijn omgeving te communiceren (chemische signalen kunnen de cel niet gemakkelijk binnendringen, eiwitten in het membraan zijn minder beweeglijk, enz.).Aan de linkerkant bevat het membraan meer onverzadigde vetzuren van de cis-conformatie. De “knik” die kenmerkend is voor cis-vetzuren is de belangrijkste reden waarom dit membraan vloeibaarder is – het maakt het moeilijker voor de staarten van de vetzuren om aan elkaar te kleven als gevolg van hydrofobe aantrekkingskracht.Cholesterol dient hetzelfde doel als die “knikken”. door de aantrekkingskracht tussen de hydrofobe staarten van de vetzuren te onderbreken. Dit is een zeer belangrijke rol van cholesterol in vrijwel alle cellen in het lichaam, waardoor cholesterol een zeer belangrijk molecuul in het lichaam is.
Samengevat worden transvetzuren als ongezond beschouwd, omdat ze bij consumptie grotendeels intact blijven (d.w.z. niet worden gemetaboliseerd; omdat deze vorm van vetzuren niet in de natuur voorkomt, hebben de enzymen van het lichaam een beperkt vermogen om ze te kataboliseren), en dan kunnen ze celmembranen binnendringen, rigide hydrofobe bindingen vormen met de andere vetzuren en de algehele vloeibaarheid van het membraan verminderen.
Zie Dieet en HD – artikel van de Stanford universiteit.