Cholesterinhomöostase ist jeder Mechanismus, der dazu beiträgt, einen ausgeglichenen inneren Cholesterinzustand in einem lebenden Organismus aufrechtzuerhalten. Cholesterin, ein essentielles biologisches Molekül im menschlichen Körpersystem, erfüllt verschiedene physiologische Funktionen, wie zum Beispiel als Vorläufer für die Produktion von Gallensäuren, Vitamin D und Steroidhormonen. Es fungiert auch als kritisches Strukturelement in der Zellmembran jeder im Körper vorhandenen Zelle. Trotz der nützlichen und notwendigen Funktionen des Cholesterins kann eine Störung der Cholesterinhomöostase ein erhöhtes Risiko für Herzerkrankungen sowie eine Störung anderer homöostatischer Rückkopplungssysteme im Zusammenhang mit dem Cholesterinstoffwechsel verursachen. Eine der grundlegendsten systemischen Dysfunktionen des Cholesterin-Ungleichgewichts kann innerhalb der Zellmembran beobachtet werden, da das Verhältnis von polaren Lipiden zu Cholesterin die Proteinmobilität und die Permeabilität der Membran selbst beeinflusst.
Wie alle im menschlichen Körper vorkommenden Lipide ist Cholesterin im flüssigen Anteil des Blutes bzw. im Blutplasma unlöslich und muss daher durch Proteinträger transportiert werden. Im Fall von Cholesterin „schließen“ Proteine, sogenannte Lipoproteine, die Cholesterinpartikel für den Transport ein. Die beiden bekanntesten Träger sind Low-Density-Lipoproteine (LDLs) und High-Density-Lipoproteine (HDLs), da dies die namentlich genannten Zahlen in Labors sind, die Tests zur Cholesterinhomöostase durchführen. Das Gesamtgleichgewicht des Cholesterins kann auch auf drei zusätzliche Proteine zurückgeführt werden: Chylomikronen, Lipoproteine mit sehr niedriger Dichte (VLDLs) und Lipoproteine mit mittlerer Dichte (IDLs). Eine der Hauptursachen für ein primäres homöostatisches Ungleichgewicht, das zu Krankheiten führen kann, ist der Zustand dieser Proteine, der unverhältnismäßig wird.
Das auffälligste Organ, das die Cholesterinhomöostase steuert, ist die Leber, da sie nicht nur das in den Kreislaufsystem freigesetzte Cholesterin biosynthetisiert, sondern auch potenziell schädliches, frei schwebendes Cholesterin aus dem Blutkreislauf abbaut. HDLs sind bei der Aufrechterhaltung der Cholesterinhomöostase von Vorteil, da sie potenziell gefährliches Cholesterin aufnehmen und direkt zurück zur Leber liefern, wo es zu harmlosen Gallensäuren synthetisiert wird, die vom Verdauungssystem verwendet werden. LDLs wirken weniger vorteilhaft, da sie dazu neigen, ihr Cholesterin in Körperzellen und an Arterienwänden abzulagern. Es ist nachweislich ein zu hoher LDL-Spiegel, der das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht.
Bei einem gesunden Erwachsenen wird die Cholesterinhomöostase durch komplexe Rückkopplungsschleifen streng reguliert. Wenn der gesunde Patient in diesem Fall reichlich Cholesterin aus der Nahrung zu sich nimmt, wird die Biosynthese in der Leber stark reduziert, um das Gleichgewicht zu halten. Bei einem Erwachsenen, der einen hohen LDL-Basiswert hat, entweder durch jahrelange schlechte Ernährungsgewohnheiten oder andere genetische oder medizinische Bedingungen, können die Rückkopplungsschleife und der systemische Bewältigungsmechanismus durch dieselbe reichliche Aufnahme überfordert werden, was zu einem gefährlichen homöostatischen Ungleichgewicht führt. In diesen Fällen kann die Einnahme von Arzneimitteln wie Statin-Medikamenten dem Körper helfen, zu einem gesunden Cholesterin-Gleichgewicht zurückzukehren.