Homeostazia colesterolului este orice mecanism care contribuie la procesul de menținere a unei stări interne echilibrate a colesterolului în cadrul unui organism viu. Colesterolul, o moleculă biologică esențială în sistemul corpului uman, îndeplinește diverse funcții fiziologice, cum ar fi acționând ca un precursor pentru producerea de acizi biliari, vitamina D și hormoni steroizi. De asemenea, funcționează ca un element structural critic în membrana celulară a fiecărei celule prezente în organism. În ciuda funcțiilor benefice și necesare ale colesterolului, o dereglare a homeostaziei colesterolului poate provoca un risc crescut de boli de inimă, precum și deranjarea altor sisteme de feedback homeostatic asociate cu metabolismul colesterolului. Una dintre cele mai de bază disfuncții sistemice ale dezechilibrului colesterolului poate fi observată în membrana celulară, deoarece raportul lipidelor polari la colesterol afectează mobilitatea proteinelor și permeabilitatea membranei în sine.
Ca toate lipidele care se găsesc în corpul uman, colesterolul este insolubil în porțiunea fluidă a sângelui, sau în plasma sanguină, așa că trebuie transportat de purtători de proteine. În cazul colesterolului, proteinele cunoscute sub numele de lipoproteine „îngrădesc” particulele de colesterol pentru transport. Cei doi purtători cei mai cunoscuți sunt lipoproteinele cu densitate joasă (LDL) și lipoproteinele cu densitate înaltă (HDL), deoarece acestea sunt numerele specificate pe nume în laboratoarele care efectuează teste pentru homeostazia colesterolului. Echilibrul total al colesterolului poate fi atribuit și la trei proteine suplimentare: chilomicroni, lipoproteine cu densitate foarte scăzută (VLDL) și lipoproteine cu densitate intermediară (IDL). Una dintre principalele cauze ale dezechilibrului homeostatic primar care poate duce la boli este starea acestor proteine devenind disproporționată.
Cel mai vizibil organ care controlează homeostazia colesterolului este ficatul, deoarece nu numai că biosintetizează colesterolul eliberat în sistemul circulator, dar descompune colesterolul potențial dăunător, care plutește liber din sânge. HDL-urile sunt benefice în menținerea homeostaziei colesterolului deoarece preiau și furnizează colesterol potențial periculos direct înapoi la ficat, unde este sintetizat în acizi biliari inofensivi utilizați de sistemul digestiv. LDL-urile funcționează mai puțin benefic, deoarece au tendința de a-și depozita colesterolul în celulele corpului și pe pereții arteriali. Nivelurile excesive de LDL s-au dovedit a crește riscul de boli cardiovasculare.
La un adult sănătos, homeostazia colesterolului este strâns reglată de bucle complexe de feedback. În acest caz, dacă pacientul sănătos mănâncă cantități mari de colesterol alimentar, biosinteza în ficat este mult redusă pentru a menține echilibrul. La un adult care are un nivel inițial ridicat de LDL, fie din anii de obiceiuri alimentare proaste, fie din alte afecțiuni genetice sau medicale, bucla de feedback și mecanismul sistemic de adaptare pot fi copleșite de același aport abundent, provocând un dezechilibru homeostatic periculos. În aceste cazuri, utilizarea produselor farmaceutice, cum ar fi medicamentele cu statine, poate ajuta organismul să revină la un echilibru sănătos al colesterolului.