Biochimica/Metabolismo dei lipidi

Lipoproteine

Le lipoproteine sono strutture macromolecolari sferiche costituite da proteine (dette apolipoproteine o apo) e lipidi. Si classificano in chilomicroni, VLDL, LDL e HDL in base alla composizione e alla densità. La funzione delle lipoproteine è di trasportare i lipidi nel sangue e di distribuirli ai tessuti.

Le lipoproteine son fatte di:

un nucleo di trigliceridi e di colesteril esteri
un guscio composto da un monolayer di fosfolipidi, colesterolo libero e dalle apo.

Le apo hanno diverse funzioni, tra cui:

siti di riconoscimento per i recettori plasmalemmali;
attivatori e coenzimi di enzimi coinvolti nel metabolismo delle lipoproteine.

Non conosciamo le funzioni di tutte le apo.

Chilomicroni

I chilomicroni vengono assemblati nell'enterocita a partire da trigliceridi (90% del totale dei lipidi), colesteril esteri, fosfolipidi, colesterolo libero e dall'apo B-48. I chilomicroni siffatti vengono quindi rilasciati dalla cellula e prendono il nome di chilomicroni nascenti;

quando raggiungono il plasma, i chilomicroni nascenti riucevono l'apo E e le apo C I, II e III dalle HDL in circolo, diventando così chilomicroni maturi;

la lipoproteina lipasi (LPL), ancorata alle pareti dei capillari dei tessuti di destinazione, viene attivata dall'apo C-II dei chilomicroni circolanti. La LPL idrolizza quindi i trigliceridi in acidi grassi e mono acil-glicerolo, che vengono rilasciati ai tessuti,

i chilomicroni ora cedono alle HDL in circolo le apo C, i trigliceridi rimasti, il colesterolo libero e i fosfolipidi, mentre ricevono da esse colesteril esteri. Si formano così i chilomicroni residui,

i chilomicroni residui vengono trasportati al fegato. I recettori di superficie degli epatociti riconoscono le apo E, i chilomicroni vengono perciò endocitati. I colesteril esteri vengono idrolizzati nei lisosomi in colesterolo e acidi grassi.

VLDL e LDL

Le VLDL hanno il compito di trasportare i lipidi prodotti nel fegato a i tessuti (via endogena). Le VLDL son costituite per il 60% da trigliceridi.

Le VLDL nascenti, rilasciate nel sangue dal fegato, contengono apo E e apo B-100;
nel circolo le HDL donano alle VLDL l'apo C-II e ulteriore apo-E;
Nei capillari dei tessuti le apo C-II attivano le LPL, con conseguente rilascio di acidi grassi e glicerolo ai tessuti;
l'apo C-II viene ceduta alle HDL insieme ai triglicerdidi, fosfolipidi e colesterolo libero in cambio di colesteril esteri. Si formano così le VLDL residue o IDL;

Le IDL seguono due destini diversi:

il 50% viene endocitato nel fegato grazie all'interazione di apo B-100 e apo E coi recettori sugli epatociti;
l'altra metà perde ulteriormente i trigliceridi e cede l'apo E a un HDL nascente e diventa così una LDL costituita prevalentemente da costeril esteri.

Le LDL hanno la funzione di trasportare il colesterolo ai tessuti e vengono endocitate dalle cellule di destinazione grazie al recettore di membrana LDL-R:

per il 60% le LDL vengono endocitate dal fegato;
il 40% viene endocitato dai tessuti periferici.

Le LDL vengono degradate dai lisosomi nei loro costituenti. Il colesterolo può essere incluso nella membrana o venir estrerificato dall'enzima acil-CoA:colesterolo acil transferasi (ACAT) per essere conservato in gocce lipidiche.

HDL

Le HDL nascono nell'intestino e nel fegato e contengono trigliceridi, fosfolipidi e apo A. Assumono trigliceridi, apo C e fosfolipidi da VLDL e assumono colesterolo libero da lipoproteine e tessuti periferici.

L'enzima LCAT (lecitina:colesterolo acil-transferasi) contenuto nelle HDL esterifica il colesterolo così acquisito. Le HDL seguono due destini diversi:

possono cedere i colesteril esteri ai chilomicroni e alle VLDL (in cambio dei composti suddetti) che si dirigeranno al fegato come prima descritto;
oppure le HDL vengono direttamente trasportate al fegato cui cedono il colesterolo esterificato, riiniziando così un nuovo ciclo.