Cosa sono e qual è la funzione delle Lipoproteine?

Se vi state chiedendo come i lipidi vengono trasportati all’interno del circolo sanguigno, questo è l’articolo che fa per voi. Parleremo di tutti i meccanismi che permettono al nostro organismo di immagazzinare o espellere i lipidi. Come già sappiamo i lipidi essendo composti non idrosolubili, per essere immessi nel sangue e trasportati ai diversi organi e tessuti, devono essere in qualche modo resi idrosolubili. Per questo motivo, essi vengono circondati da un involucro di proteine dette apolipoproteine che vanno a formare una struttura ad alto peso molecolare che prende il nome di lipoproteina. Possiamo immaginare le lipoproteine come dei “contenitori” il cui ruolo principale è quello di veicolare i grassi, che per la loro natura non potrebbero circolare liberamente in un mezzo acquoso e distribuirli ai vari distretti dell’organismo.

Le lipoproteine plasmatiche

Le lipoproteine sono strutture idrofile e sferiche e sono costituite da un involucro esterno proteico (apolipoproteine, colesterolo libero e fosfolipidi con i gruppi polari rivolti verso l’esterno) che rappresenta cofattori e ligandi per gli enzimi che processano i lipidi, ed un core centrale che contiene i lipidi, in particolare colesterolo esterificato e trigliceridi che interagiscono con la parte interna apolare dell’involucro fosfolipidico. Questa particolare forma facilita il complesso metabolismo dei lipidi, consentendo in particolare il loro trasporto in ambienti acquosi, come la circolazione sanguigna. Le lipoproteine possono mediare il trasferimento dei lipidi dall’intestino ad altri tessuti per l’immagazzinamento o trasporto dei lipidi dai tessuti al fegato per il catabolismo.

*Figura 1 – Struttura delle lipoproteine*
*[Fonte:* https://moodle2.units.it/mod/resource/view.php?id=133416 ]

Nel nostro organismo ci sono alcune classi di lipoproteine che sono classificate in base a:

densità: data dal rapporto tra proteine e lipidi;
contenuto proporzionale di lipidi e proteine;
dimensione: inversamente proporzionale alla densità
tipo di apolipoproteina: responsabile della funzione delle diverse lipoproteine.

Le dimensioni e densità dipendono dal rapporto quantitativo proteine/lipidi: se la densità aumenta, aumenta il contenuto proteico mentre le dimensioni diminuiscono.

Classificazione

Nel plasma, le lipoproteine si possono suddividere in classi in base alla loro densità in:

Chilomicroni sono le lipoproteine più grandi e meno dense. Sono prodotti dall’intestino e sono deputati alla distribuzione dei lipidi assunti con la dieta;
VLDL (Very Low Density Lipoproteins) sono lipoproteine a bassissima densità e sono sintetizzate dal fegato e trasportano i trigliceridi prodotti dal fegato al tessuto adiposo, dove sono poi immagazzinati;
IDL (Intermediate Density Lipoproteins) sono lipoproteine a densità intermedia che derivano dalle VLDL e convertite velocemente in LDL;
LDL (Low Density Lipoproteins) sono lipoproteine a bassa densità che derivano dalle IDL. Rappresentano la forma “cattiva” di colesterolo;
HDL (High Density Lipoproteins) sono lipoproteine ad elevata densità e sono sintetizzate dal fegato. Hanno la capacità di sottrarre il colesterolo in eccesso presente nei tessuti, trasportandolo al fegato dove viene degradato.

Panoramica sul metabolismo lipidico e biogenesi delle lipoproteine

Ogni sottoclasse di LP ha un ruolo importante nel metabolismo lipidico endogeno o esogeno. La via endogena prevede la sintesi dei lipidi da parte del tessuto epatico e il successivo trasporto mediato da VLDL, LDL o HDL in tutto l’organismo, mentre la via esogena comprende l’assorbimento intestinale dei lipidi da fonti alimentari e il successivo trasporto chilomicron-dipendente nel sistema linfatico.

*Figura 2 – Lipoproteine e Trasporto lipidico* *[Fonte:* https://elearning.unite.it/pluginfile.php/201589/mod_resource/content/0/lezione%2031%20marzo%202021.pdf]

Circa il 95% dei grassi introdotti con la dieta sono costituiti dai trigliceridi, che nello stomaco e nel duodeno sono idrolizzati in acidi grassi liberi e monogliceridi. Questi ultimi sono quindi solubilizzati nell’intestino dalle micelle di acidi biliari, che li veicolano fino ai villi intestinali dove vengono assorbiti. Una volta assorbiti negli enterociti, vengono riconvertiti in trigliceridi e uniti insieme al colesterolo di origine alimentare a apolipoproteine, principalmente l’apoB-48, formando le lipoproteine più grandi dette chilomicroni. I chilomicroni appena sintetizzati entrano nella linfa intestinale e poi sono trasferiti nella circolazione sistemica.

Dopo essere entrati nel flusso sanguigno, i chilomicroni nascenti acquisiscono apolipoproteine, come l’apoC-II, dalle HDL. L’apoC-II attiva la lipoproteina lipasi ,che catalizza l’idrolisi dei trigliceridi in acidi grassi e glicerolo. Questi ultimi sono poi immagazzinati negli adipociti o ossidati dalle cellule muscolari scheletriche per ricavare energia. I chilomicroni residui, che hanno un elevato contenuto di esteri del colesterolo, arrivano al fegato dove sono eliminati.

Lipoproteine a bassissima densità

Quando la dieta contiene più acidi grassi di quanto non è richiesto, essi sono convertiti nel fegato in triacilgliceroli e associati a specifiche apolipoproteine formando VLDL. Le lipoproteine a bassissima densità contengono colesterolo e esteri del colesterolo, l’apolipoproteina B-100 (apo B), l’apo CI, l’apo CII e CIII. Le VLDL mediano il trasporto di trigliceridi e colesterolo ai tessuti periferici. L’apo C-II sulla superficie delle VLDL attiva la lipoprotein-lipasi endoteliale per scindere i trigliceridi in acidi grassi liberi e glicerolo, che sono quindi assorbiti dalle cellule.

Le IDL sono LP transitorie derivate dalle VLDL in seguito alla deplezione di trigliceridi da parte della lipoproteina lipasi nei capillari. Le IDL sono eliminate dal fegato o metabolizzate dalla lipasi epatica in LDL.

Lipoproteine trasportatrici di colesterolo: LDL e HDL

I prodotti del metabolismo delle VLDL e delle IDL, sono le lipoproteine più ricche di colesterolo ovvero le LDL. La loro principale apolipoproteina è l’apoB-100 e il loro ruolo è quello di fornire colesterolo ai tessuti non epatici in particolare ghiandole surrenali, muscolo scheletrico e reni. Sebbene il colesterolo sia importante per la sintesi delle membrane e degli ormoni, elevate quantità di LDL circolanti possono innescare processi patologici, come la formazione di placche aterosclerotiche, aumentando l’apporto di colesterolo ai tessuti periferici. Ma le cellule periferiche si difendono dall’eccesso di colesterolo circolante, riducendo l’espressione dei recettori per le LDL ed aumentando la sua esterificazione e la cessione alle HDL. Il colesterolo in eccesso nelle LDL, attraversa l’endotelio dei vasi sanguigni e viene captato dai macrofagi che possiedono i recettori specifici.

Le HDL sono la sottoclasse più piccola delle LP e hanno la densità più elevata. Le HDL sono sintetizzate dal fegato e contengono elevate quantità di apoA-I, apoA-II, apoC e apoE rispetto alle quantità di lipidi (colesterolo e fosfolipidi). Queste LP sono prevalentemente responsabili del trasporto inverso dei lipidi, un meccanismo preventivo contro l’accumulo di colesterolo nell’organismo. In particolare, le HDL trasportano il colesterolo dai tessuti non epatici al fegato per l’eventuale eliminazione. Pertanto, si ritiene che le HDL siano protettive nei confronti di eventi cardiovascolari cronici e acuti, come la formazione e la rottura di placche aterosclerotiche.