Comprendere gli elementi essenziali del metabolismo lipidico del sangue
Struttura e classificazione delle lipoproteine e delle apolipoproteine
Sebbene il colesterolo e il TG servano diverse funzioni importanti all’interno del corpo, sono particelle insolubili e devono essere confezionati in lipoproteine per circolare nel plasma, dai siti di sintesi o assorbimento ai siti di utilizzo., Il nucleo della lipoproteina, contenente estere di colesterolo e TG, è non polare e idrofobo e lo strato esterno della particella lipoproteica (contenente colesterolo libero, fosfolipidi e apolipoproteine specifiche), è polarizzato, consentendo alle particelle lipoproteiche di essere trasportate nella circolazione. Le apolipoproteine (apo) come apoB, apoC e apoE, rivestono le particelle di lipoproteine e servono una serie di funzioni tra cui il trasporto di lipidi nel sangue e il riconoscimento delle particelle di lipoproteine da parte di enzimi che elaborano o rimuovono i lipidi dalle particelle di lipoproteine., Ad esempio, apoC-II attiva l’enzima lipoproteina lipasi (LPL), che rimuove TG dalle particelle lipoproteiche come chilomicroni e VLDL.
Ogni classe di lipoproteine (chilomicroni, VLDL, IDL, LDL e HDL) varia in dimensioni, densità e composizione lipidica all’interno del nucleo della particella. All’interno delle principali classi di lipoproteine, ci può essere un’ulteriore differenziazione in sottoclassi, ma ai fini di questa discussione sono indicati come una singola lipoproteina., Chilomicroni e VLDL sono le particelle più grandi e più galleggianti, con più TG all’interno del loro nucleo; al contrario, LDL e HDL hanno più estere di colesterolo all’interno del loro nucleo e quindi una maggiore densità di particelle. La tabella I descrive la classificazione delle lipoproteine, inclusa la componente lipidica principale, le apolipoproteine associate a ciascuna particella e la fonte della particella.
I chilomicroni sono prodotti nel lume intestinale in seguito all’assorbimento del grasso digerito. Sono la più grande lipoproteina e sono ricchi di TG., A causa della loro dimensione delle particelle, i chilomicroni disperdono più luce e possono indurre il siero ad assumere un aspetto torbido dopo i pasti, o in pazienti con sindromi dislipidemiche caratterizzate dall’incapacità di catabolizzare chilomicroni e lipoproteine ricche di TG. I chilomicroni sono trasportati nel sangue ai tessuti quali il muscolo scheletrico, il grasso ed il fegato. I letti capillari di questi tessuti contengono alte concentrazioni di LPL., LPL idrolizza TG nei chilomicroni in acidi grassi liberi che vengono ossidati dalle cellule muscolari per generare energia, immagazzinati nel tessuto adiposo, ossidati nel fegato o utilizzati nella sintesi VLDL epatica. Una volta che i chilomicroni sono stati elaborati da LPL, il chilomicrone impoverito da TG è chiamato particella residua, che viene quindi trasportata al fegato per ulteriori elaborazioni.
VLDL è una particella lipoproteica simile ai chilomicroni, che contiene un’alta concentrazione di TG., VLDL è sintetizzato da acidi grassi liberi formati nel catabolismo dei chilomicroni nel fegato o dalla produzione endogena di TG. La componente TG di VLDL subisce anche l’idrolisi da parte del capillare LPL per fornire acidi grassi al tessuto adiposo e muscolare. La porzione lipidica rimanente è chiamata IDL. L’IDL viene quindi convertito in LDL dall’azione enzimatica della lipasi epatica o viene assorbito dal fegato attraverso il recettore LDL.
Le particelle LDL trasportano la maggior parte del colesterolo nel sangue, fornendo colesterolo alle cellule., I recettori LDL nelle cellule periferiche o nel fegato si legano con LDL e lo eliminano dal sangue. Le cellule periferiche utilizzano il colesterolo LDL per la struttura della membrana cellulare e anche la produzione di ormoni. LDL è una particella di lipoproteina aterogenica e si è stabilito che livelli più elevati di LDL sono associati ad un aumento del rischio di malattie cardiovascolari. Inoltre, l’eterogeneità della composizione delle particelle LDL, a causa delle differenze nella quantità di colesterolo per particella, suggerisce che la dimensione delle particelle è una considerazione importante nel potenziale aterogenico delle LDL., Sebbene il meccanismo esatto non sia pienamente apprezzato, le particelle LDL piccole e dense contenenti più estere di colesterolo (fenotipo B) sono considerate più aterogene delle particelle LDL (fenotipo A) galleggianti. Piccolo, LDL denso è pensato per essere più suscettibile alla modificazione ossidativa e può quindi essere più tossico per l’endotelio vascolare. Una sequenza di eventi immunologici e infiammatori nella parete arteriosa contribuisce all’aterogenesi e allo sviluppo di lesioni aterosclerotiche., Queste lesioni avanzate occludono il flusso sanguigno dell’arteria coronaria e contribuiscono a presentazioni cliniche come angina instabile o infarto del miocardio.
È ben noto che un aumento dei livelli di HDL è associato a una diminuzione del rischio di malattia coronarica, mentre una riduzione dei livelli di HDL aumenta il rischio. Il ruolo cardioprotettivo dell’HDL è quello di facilitare il trasferimento del colesterolo dalle lipoproteine aterogene e dai tessuti periferici al fegato., Sebbene indichi un semplice processo di “trasporto inverso”, il meccanismo esatto, dipendente dalle interazioni tra le apolipoproteine HDL e l’attività enzimatica, è altamente complesso e poco conosciuto. Le particelle HDL sono sintetizzate e catabolizzate nel fegato e nell’intestino. Nascente HDL ottiene colesterolo libero dai tessuti periferici. Un enzima circolante chiamato lecitina: colesterolo aciltransferasi promuove l’assorbimento del colesterolo libero da HDL mediante una reazione chiamata esterificazione., L’esterificazione del colesterolo libero in estere di colesterolo produce un nucleo più idrofobo, migliorando la densità della particella HDL. Un altro enzima, cholesteryl estere transfer protein, media il trasferimento di estere del colesterolo dal nucleo HDL e altre lipoproteine circolanti come LDL.
Lipoproteina (a) è un’altra particella lipoproteina che nella struttura è molto simile a LDL con l’aggiunta di apolipoproteina(a)., Lp(a) collega il metabolismo lipidico con la coagulazione del sangue e, a causa delle somiglianze strutturali della particella Lp(a) sia con LDL che con plasminogeno, si pensa che questa particella abbia sia potenziale aterogenico che trombogenico. Lp (a) può inibire la trombolisi e livelli elevati sono collegati ad un aumentato rischio di malattia coronarica; questo rischio appare maggiore in presenza di elevati livelli di colesterolo LDL.
Sono state identificate diverse apolipoproteine; La tabella I descrive le apolipoproteine associate a ciascuna classe di lipoproteine., Le apolipoproteine hanno molti ruoli nel metabolismo lipidico, che sono presentati nella Tabella II .
La tabella III elenca diversi importanti enzimi coinvolti nel metabolismo delle lipoproteine che sono stati identificati. Attivati dalle apolipoproteine, questi enzimi svolgono un ruolo unico, ma non tutti sono completamente compresi.