16 Struttura e metabolismo delle lipoproteine plasmatiche

Le lipoproteine plasmatiche

Metabolismo e trasporto dei lipidi

Le lipoproteine servono per trasportare i lipidi nel plasma: i lipidi sono molecole apolari che rischierebbero di aggregarsi fra loro e formare strutture micellari deleterie per le pareti vasali => per essere trasportati formano degli aggregati che ne consentono la solubilizzazione nel circolo sanguigno.

• Chilomicroni: deputati al trasporto dei lipidi alimentari.
• VLDL: colesterolo e TG biosintetizzati nel fegato sono assimilati nelle LDL.
• LDL: queste, in seguito al loro metabolismo, si convertono in LDL, che contengono quindi il colesterolo di origine epatica e lo distribuiscono a tutti i tessuti.

La struttura delle lipoproteine è formata da TG, PL, colesterolo libero ed estere, che si dispongono in modo tale da avere i lipidi più apolari nel core centrale, circondati da un guscio di lipidi più polari, colesterolo libero e PL; associati a questi aggregati si trovano delle componenti proteiche = apolipoproteine, con varie funzioni.

NB: le lipoproteine non trasportano acidi grassi liberi, che sono trasportati dall'albumina = proteina globulare presente in alta concentrazione nel sangue, che dispone di tasche idrofobiche, capaci di ospitare anche 10 molecole di acido grasso ciascuna, anche se solitamente non tutti questi spazi risultano occupati.

Gli acidi grassi trasportati dall'albumina sono quelli che provengono dalla mobilizzazione del tessuto adiposo => gli acidi grassi liberi, non associati a strutture lipidiche più complesse, ma comunque sempre associati all'albumina, sono solo quelli che derivano dal tessuto adiposo, ad esempio durante il digiuno; gli acidi grassi assorbiti con la dieta e provenienti dall'intestino e quelli sintetizzati dal fegato sono veicolati invece sempre sotto forma di TG o lipidi più complessi con le lipoproteine, responsabili quindi del trasporto dei lipidi complessi: PL, TG e colesterolo sia in forma libera che esterificata.

Lipidi plasmatici

• Triacilgliceroli (16%)
• Fosfolipidi (30%)
• Colesterolo (14%)
• Esteri del colesterolo (36%)
• Acidi grassi liberi (4%)

Lipoproteine plasmatiche

In base alla composizione lipidica varia sia la densità, che la dimensione, che la mobilità elettroforetica, che dipende dalla densità, della lipoproteina:

1. Chilomicroni: di origine intestinale, sono quelli con minore densità.
2. Chilomicroni residui: si originano dai chilomicroni dopo che questi, rilasciati nel vaso linfatico e nel torrente circolatorio, hanno liberato i TG.
3. VLDL
4. IDL: prodotto intermedio di metabolismo che si origina dalla demolizione delle VLDL prima di diventare LDL.
5. HDL: possono essere a diversi gradi di maturazione –> appena rilasciate sono dette HDL nascenti, poi a mano a mano acquisiscono componenti lipidici e proteici, diventano HDL2 e 3.

La diversa densità è alla base della separazione cromatografica cui può essere sottoposto il plasma per separare i diversi tipi di lipoproteine: i chilomicroni, meno densi, migrano meno velocemente rispetto alle HDL, le più dense.

La densità è proporzionale al rapporto del contenuto lipidi-proteine: all'aumentare della densità diminuisce il contenuto lipidico e aumenta quello proteico; inoltre, meno densa è la lipoproteina, perché più ricca di lipidi e più povera di proteine, più sono grandi le sue dimensioni => rapporto inverso densità-grandezza.

Le apoproteine sono di diverso tipo e sono sintetizzate nel fegato o nell'intestino e sono associate alle lipoproteine secrete da questi organi, ma nello stesso tempo non è detto che la loro funzione sia connessa alla lipoproteina con cui sono secrete: tutte le lipoproteine sono aggregati lipidici-proteici in cui l'aggregazione non avviene tramite la formazione di legami covalenti, ma sono tutti legami labili, per cui le lipoproteine possono scambiarsi fra loro sia componenti proteiche che lipidiche.

Albumina trasportatore di acidi grassi liberi.

Caratteristiche delle lipoproteine plasmatiche

Caratteristiche e funzioni delle principali apolipoproteine plasmatiche

Le Apolipoproteine, o Apoproteine o, semplicemente, Apo, svolgono funzioni specifiche, quali:

• Componenti strutturali che favoriscono la solubilità dei lipidi in ambiente acquoso.
• Cofattori degli enzimi adibiti al loro metabolismo.
• Elementi di riconoscimento dei recettori presenti su alcuni tipi cellulari che permettono o il rilascio della lipoproteina dal sito in cui è stata sintetizzata, oppure la captazione di questa da parte dell'organo che necessita i lipidi contenuti in essa.

Sintesi e destino metabolico dei chilomicroni

Trigliceridi e colesterolo alimentare.

TG = trigliceridi
C = colesterolo libero
CE = colesterolo estere
PL = fosfolipidi
LCAT = lecitina colesterolo acil transferasi.

Permette il rilascio del chilomicrone per esocitosi dagli enterociti.

TGC, CE, PL.

Attiva la LCAT.

TGC, CE, A, soprattutto muscolo e tessuto adiposo.

PL, TG, CE, CII, C, PL, C e PL, discoidali nascenti.

Degrada i trigliceridi dei chilomicroni.

TG, C, CE, PL.

Proteina relativa al recettore LDL.

Permette la captazione per endocitosi dei residui dei chilomicroni residui nell’epatocita.

I chilomicroni sono le lipoproteine sintetizzate solo ed esclusivamente dopo un pasto e per un periodo breve => le lipoproteine presenti nel plasma possono variare in qualità: iniziano a comparire dopo un paio d'ore e scompaiono nell'arco di 4-5 ore; le altre lipoproteine sono invece sempre presenti perché la loro funzione è differente.

I chilomicroni sono sintetizzati dall'assemblaggio dei lipidi alimentari nella forma di TG, colesterolo, libero in prevalenza, e PL, associati alle apoproteine ApoB-48 e ApoA-1.

• L'ApoB-48 serve al chilomicrone in quanto media la sua fuoriuscita dall'enterocita nel sistema linfatico, negli organismi incapaci di sintetizzare questa proteina, i lipidi alimentari non possono essere veicolati e quindi utilizzati, ma verranno escreti; in questo caso quindi la dieta dovrebbe essere povera di acidi grassi a lunga catena e più ricca di acidi grassi a corta e media catena che non sono trasportati tramite i chilomicroni, ma sono assorbiti direttamente nel sangue.
• L'ApoA-1 invece non serve al chilomicrone, ma è una proteina necessaria per attivare l'enzima LCAT, che permette di esterificare il colesterolo nel plasma, in modo che il chilomicrone rilasciato in circolo possa scambiare materiale lipidico e proteico con le altre lipoproteine presenti e in particolare con le HDL nascenti, che sono lipoproteine fortemente immature rilasciate dal fegato; queste hanno un basso contenuto lipidico e un alto contenuto proteico e in particolare hanno ApoE e ApoC-II, che non servono alle HDL e quindi vengono cedute ai chilomicroni che allo stesso tempo cedono ApoA, un po' di colesterolo libero e PL, in modo che le HDL nascenti inizino ad ingrossarsi.
• L'ApoC-II serve al chilomicrone in quanto attiva la lipoprotein lipasi, enzima localizzato sulle pareti dei vasi sanguigni.