Biochimica - metabolismo degli acidi biliari

Acidi biliari: sintesi e trasformazione

Gli acidi biliari rappresentano il prodotto del catabolismo del colesterolo; la loro sintesi avviene esclusivamente nel fegato dove inizia nel citoplasma e reticolo endoplasmico sino alla formazione del triidrossicoprostano, procede poi nei mitocondri sino alla formazione dell'acido biliare, quindi nel citoplasma dove l'acido viene copulato con CoA e termina nei perossisomi con la formazione di acidi glico e taurocolanici.

Poiché sia gli acidi biliari sia i loro coniugati, acidi glico e taurocolanici, sono relativamente poco solubili e tossici per la cellula, essi nel fegato sono sempre legati a proteine che ne potenziano la solubilità.

Acidi biliari primari e secondari

Il processo di sintesi dell'acido biliare si conclude con la formazione di acido antropodesossicolico o chenodesossicolico e colico, i quali sono definiti acidi biliari primari; nell'intestino, dalla flora batterica entrambi vengono ridotti rispettivamente ad acido litocolico o monossicolanico, e desossicolico per riduzione della funzione alcoolica in 7 che da gruppo alcoolico secondario (=CH-OH) passa a gruppo metilenico (=CH). Questi due acidi vengono pertanto detti acidi biliari secondari perché non direttamente sintetizzati dall'uomo.

Il processo di sintesi

La sintesi inizia con la conversione irreversibile del colesterolo in 7-α idrossicolesterolo per idrossilazione del gruppo metilenico in 7. L'enzima detto 7α idrossilasi è localizzato sulla membrana del reticolo dal lato citoplasmatico. In effetti si tratta di un complesso enzimatico che prevede la partecipazione di NADPH, ossigeno molecolare (O₂), di un enzima flavinico (FP), di citocromo b₅ (cit b₅) che funziona da accettore di elettroni e del citocromo P450 (cit P450) che è la vera idrossilasi.

Dapprima FP ossida NADPH ridotto a NADP⁺ ed accetta i due idrogeni sul proprio gruppo prostetico FAD che si converte in FADH₂, e successivamente si riossida cedendo uno alla volta un elettrone al cit b₅ il cui Fe al centro dell'emo si riduce da trivalente a bivalente, e liberando due protoni H⁺. L'atomo di Fe sull'emo di cit b₅ viene ora riossidato dal cit P450 il cui Fe da trivalente passa a bivalente; a questo punto il cit P450-Fe lega O₂ da un lato e dall'altro il colesterolo e trasferisce un elettrone a O₂ formando un anione superossido O₂^-.

Successivamente cit P450 sottrae a cit b₅ il secondo elettrone ceduto nel contempo da FP FADH₂ radicalico, lo lega al proprio Fe³⁺, che si trasforma in Fe²⁺, e quindi lo trasferisce ad O₂ che a sua volta si trasforma in anione perossido O₂^2-. Da ultimo, cit P450 agisce su O₂ trasferendo un atomo di ossigeno come O ai due protoni derivati dal FAD formando una molecola.