Lipidi I lipidi sono una classe di composti

Lipidi • I lipidi sono una classe di composti che hanno una varietà strutturale maggiore rispetto alle altre macromolecole biologiche. • Sono costituiti da un gruppo eterogeneo di sostanze limitatamente solubili in acqua per la presenza di gruppi apolari.

Struttura dei lipidi • I lipidi sono una classe eterogenea di composti di cui fanno parte: • gli Acidi grassi; • i Triacilgliceroli; • i Fosfoacilgliceroli; • gli Sfingolipidi; • i Glicolipidi; • gli steroidi. • Gli acidi grassi sono i costituenti essenziali di tutti i lipidi ad eccezione degli Steroidi.

Ruolo dei lipidi • I lipidi hanno molteplici ruoli e funzioni : • Lipidi di deposito: sono la fonte di energia per il metabolismo intermedio di fegato, cuore e tessuto muscolare (trigliceridi). • I triacilgliceroli sono depositati negli adipociti del tessuto grasso e nelle ghiandole mammarie. Rappresentano una riserva energetica ma forniscono anche un isolamento termico. Sono idrofobici e quindi non idratati. • L’ossidazione dei triacilgliceroli produce energia 2 volte maggiore rispetto a quella liberata da una pari quantità di carboidrati • Un individuo può conservare fino a 15 -20 Kg di triacilgliceroli negli adipociti sufficienti a fornire energia per mesi; il glicogeno è sufficiente per meno di un giorno. • I carboidrati (glucosio e glicogeno) hanno il vantaggio di essere fonte immediata di energia metabolica per la loro solubilità

• Trigliceridi costituiti da glicerolo e acidi grassi; gli a grassi sono composti amfipatici perchè contengono il gruppo carbossilico idrofilo ed una catena idrocarburica idrofobica che può contenere solo legami singoli (acidi grassi saturi) o può contenere uno (acidi grassi insaturi) o più doppi legami (acidi grassi polinsaturi)

Ruolo dei lipidi • Lipidi cellulari e strutturali: sono componenti di tutte le membrane plasmatiche e intracellulari (fosfogliceridi, colesterolo, glicolipidi). • I fosfolipidi hanno al posto di un acido grasso un gruppo fosforico legato ad una molecola polare. Presentano quindi una parte idrofilica (gruppo fosorico esterificato) ed una idrofobica (catene idrocarburiche degli acidi grassi)

Fosfolipidi

• Lipidi che prendono origine dal nucleo steroideo: • colesterolo, molecola essenziale, componente del doppio strato lipidico delle membrane; • steroidi (ormoni steroidei surrenalici, ovarici e testicolari). Colesterolo

• Il colesterolo, precursore anche degli ormoni steroidei e dei sali biliari è sintetizzato a partire dall’acetil-Co. A principalmente nel fegato. Dopo la biosintesi una piccola parte viene incorporata nelle membrane degli epatociti, mentre una gran parte viene esportata come esteri del colesterolo e Sali biliari

• La vitamina D (colecalciferolo) si forma a partire del colesterolo per azione di raggi UV. • I derivati idrossilati di questa vitamina sono le forme metabolicamente attive che promuovono l’assorbimento nell’intestino del calcio introdotto con la dieta, reso cosi disponibile per le ossa.

• AG essenziali (acido arachidonico): precursori di sostanze chiave modulatrici delle risposte infiammatorie (es. leucotrieni e prostaglandine).

Leucotrieni • Leucotrieni: scoperti nei leucociti contengono tre doppi legami coniugati. • Hanno il ruolo di controllare la contrazione della muscolatura liscia, nei polmoni. • Durante le reazioni allergiche si ha la sintesi di Leucotriene C. • Il prednisone: è un farmaco antiasmatico che agisce inibendo la sintesi di leucotrieni.

Prostaglandine • Identificate nella ghiandola prostatica. • Il loro precursore è l’acido arachidonico. Differiscono tra loro per il numero e posizione dei doppi legami. Controllano la pressione sanguigna, la contrazione della muscolatura liscia, l’infiammazione. Inibiscono l’aggregazione piastrinica, prevenendo la formazione di coaguli.

Le Lipoproteine • Le lipoproteine sono macromolecole grazie alle quali i grassi possono essere trasportati nell’organismo derivanti dalla combinazione di una proteina con lipidi di varia natura: colesterolo, esteri del colesterolo, fosfolipidi, trigliceridi. • Esistono diverse classi di lipoproteine che si differenziano per: - Densità Contenuto proporzionale di lipidi e proteine Tipo di apoproteina Tipo prevalente di lipidi contenuti nel core.

Lipoproteine

Classi di lipoproteine • Le principali classi di lipoproteine sono le seguenti: - Chilomicroni - VLDL: very low density lipoproteins, ossia lipoproteine a densità molto bassa - IDL: intermediate density lipoproteins, ossia lipoproteine a densità intermedia - LDL: low density lipoproteins, ossia lipoproteine a bassa densità - HDL: high density lipoproteins, ossia lipoproteine ad alta densità • Passando dai chilomicroni alle HDL, il rapporto tra contenuto di lipidi e contenuto di proteine diminuisce, e quindi la densità della lipoproteina progressivamente aumenta.

Apolipoproteine

Funzioni delle lipoproteine • Chilomicroni: costituiti da un cuore lipidico (trigliceridi, fosfolipidi, colesterolo e vitamine lipolosubili) circondato da macromolecole proteiche. In superficie hanno diverse apoproteine (Apo A-I, Apo B, Apo C ed Apo E). • Sono prodotti nelle cellule intestinali dalle quali fuoriescono per entrare nel circolo linfatico e poi in quello ematico. • Dopo aver distribuito il loro contenuto lipidico ai vari tessuti, i chilomicroni vengono convogliati al fegato, che provvede a distruggere il loro involucro proteico e a riciclare i residui lipidici racchiusi al loro interno.

Funzioni delle lipoproteine • Le VLDL (lipoproteine a bassissima densità) sono sintetizzate dagli epatociti. Trasportano trigliceridi dal fegato (dove sono stati sintetizzati, per esempio, a partire dal glucosio) ad altri tessuti (soprattutto quello adiposo e muscolare). • Le LDL (lipoproteine a bassa densità) derivano dalle VLDL, per progressivo impoverimento del loro contenuto in trigliceridi. Sono cariche di colesterolo che trasportano e distribuiscono ai tessuti periferici. • Le HDL (lipoproteine ad alta densità) sono secrete nel sangue da fegato e intestino. Sono quindi deputate al trasporto del colesterolo dai tessuti periferici al fegato (trasporto inverso del colesterolo).

Tecniche di separazione

Tecniche di separazione

Elettroforesi

Elettroforesi

Ultracentrifugazione L’ultracentrifugazione analitica consente una separazione basata sui diversi coefficienti di sedimentazione delle lipoproteine in rapporto alla loro grandezza e densità

Ultracentrifugazione

Caratteristiche principali

Metabolismo delle lipoproteine • Il metabolismo delle lipoproteine si può immaginare suddiviso in due cicli, uno esogeno ed uno endogeno che hanno entrambi luogo nel fegato e sono tra loro interconnessi • Essi dipendono da due sistemi enzimatici: • La lipoproteina lipasi ( LPL) che scinde gli acidi grassi ed il glicerolo (trigliceridi) dai chilomicroni e dalle VLDL nei tessuti • La Lecitina colesterolo acil transferasi (LCAT), che forma esteri del colesterolo dal colesterolo libero e dagli acidi grassi

• Ciclo esogeno: I lipidi presenti nella dieta vengono assorbiti (emulsione) nell’intestino ed incorporati nei chilomicroni che vengono secreti nella linfa e raggiungono il circolo sanguigno tramite il dotto toracico. • In circolo i trigliceridi vengono rimossi gradualmente ad opera della LPL. Una volta perso il trigliceride, il chilomicrone diventa più piccolo e raggrinzito. Queste rimanenze sono rimosse dal fegato. Il colesterolo può essere utilizzato dal fegato come componente delle membrane o degli acidi biliari o può essere escreto dalla bile. Ciclo esogeno

• Ciclo endogeno: Il fegato sintetizza particelle di VLDL che vanno incontro allo stesso processo di distacco subito dai chilomicroni per azione della LPL. Ciò porta alla formazione di una lipoproteina a densità intermedia (IDL), che diventa la lipoproteina a bassa densità (LDL) in seguito ad ulteriore perdita di lipidi. La LDL può essere allontanata dalla circolazione grazie all’interazione con il recettore della LDL o da altre vie di eliminazione. Ciclo esogeno Ciclo endogeno

Endocitosi delle LDL mediata da recettore

Endocitosi delle LDL mediata da recettore

HDL trasporto inverso del colesterolo

HDL trasporto inverso del colesterolo

Aterosclerosi

Patogenesi dell’aterosclerosi

Patogenesi dell’aterosclerosi

Patogenesi dell’aterosclerosi

Sindrome metabolica

Fattori di rischio

Dislipidemie

Parametri di laboratorio

Norme per il prelievo

VALUTAZIONE DEL METABOLISMO LIPIDICO I parametri di laboratorio per la valutazione del metabolismo lipidico di dividono in: a) Parametri di I livello: colesterolemia e trigliceridemia b) Parametri di II livello: colesterolo LDL e colesterolo HDL c) Altri parametri (in genere riservati ad una valutazione più specialistica): ad esempio ricerca di mutazioni nel gene del recettore per le LDL

Metodi di dosaggio dei lipidi nel sangue

Metodi di dosaggio dei lipidi nel sangue

Livelli di rischio

Importante valutare anche i livelli di dell’Apolipoproteina B e Apo AI che riflettono rispettivamente i livelli di LDL e HDL

Iperlipidemie familiari Oltre alle cause acquisite di ipercolesterolemia e/o ipertrigliceridemia, vi sono alcune forme congenite, definite iperlipoproteinemie o iperlipidemie familiari, che possono essere classificate in 5 tipi: - Tipo 1, iperchilomicronemia familiare, si associa alla presenza di chilomicroni nel sangue anche dopo alcune ore dal pasto, e quindi a livelli elevati di trigliceridi (oltre 1000 mg/d. L); -dal punto di vista genetico si distinguono due forme: la prima forma è dovuta al deficit di lipoprotein lipasi la seconda forma è dovuta alla carenza di Apo CII, l’apoproteina che attiva la lipoprotein lipasi. - Tipo 2 a, ipercolesterolemia familiare, si associa all’aumento sierico di LDL e quindi di colesterolo. E’ la forma più frequente, con un’incidenza di 1: 500. -Nella maggior parte dei casi è dovuta a mutazioni nel gene codificante il recettore epatico per le LDL, che causa un ridotto ingresso di LDL e quindi di colesterolo nel fegato. - Tipo 2 b, iperlipidemia familiare combinata, si associa ad aumenti sierici sia dei trigliceridi che del colesterolo. - Tipo 3, è molto raro. Si associa ad aumenti di colesterolo e trigliceridi dovuti alla presenza di una lipoproteina anomala. - Tipo 4, ipertrigliceridemia familiare, in cui non è noto il difetto genico. - Tipo 5, associato a severa ipertrigliceridemia con eccesso di chilomicroni e VLDL in circolo.

IL FEGATO Il fegato è la più grossa ghiandola del corpo umano, situata nella parte alta e destra dell’addome, subito sotto il diaframma. Esso svolge un ruolo metabolico di primo piano , fondamentale per il corretto funzionamento dell’intero organismo Il fegato ha una funzione digestiva in quanto in esso confluiscono i substrati energetici assorbiti a livello intestinale (glucosio, aminoacidi, acidi grassi) Il fegato ha una funzione esocrina, e produce numerose sostanze di secrezione, come la bile ed altri prodotti metabolici.

Principali funzioni del fegato

Funzione di sintesi

Funzioni di accumulo, cataboliche e di escrezione

Funzioni di accumulo, cataboliche e di escrezione

Circolo enteroepatico Il circolo enteroepatico è un percorso che seguono alcuni farmaci, una volta assorbiti dall‘organismo, che ne permette il passaggio dal fegato all‘intestino, e dall'intestino di nuovo al fegato, in modo da prolungarne la permanenza nei tessuti, potenziando l'effetto terapeutico ma anche gli eventuali effetti tossici.

Marcatori biochimici per lo studio del fegato

Marcatori biochimici per lo studio del fegato

Composizione della bile

Secrezione biliare

Bilirubina • La bilirubina è un prodotto catabolico del metabolismo dell’eme • È una molecola lipofila poco solubile in acqua, è veicolata nel plasma dall’albumina con cui ha un legame ad alta affinità che ne impedisce l’escrezione urinaria. • È presente nei liquidi corporei (liquido cefalo-rachidiamo, versamenti articolari, cisti, ecc. ) in proporzione al loro contenuto di albumina ed è assente nelle secrezioni quali le lacrime, la saliva e il succo pancreatico. • Nel plasma, in condizioni normali, la bilirubina è presente alla concentrazione di 0, 4 -1 mg/dl (7 -17 mol/l)

Metabolismo della bilirubina

Metabolismo della bilirubina

Bilirubinemia totale e frazionata Assunta dalle cellule epatiche e coniugata per formare composti più solubili in acqua

Bilirubina

Iperbilirubinemia

Iperbilirubinemia

Ittero

Ittero

Classificazione degli itteri

Ittero da bilirubina non coniugata

Ittero da bilirubina coniugata

Cause ed effetti

Ittero neonatale

Orientamento diagnostico nell’aumento della bilirubina • • Bilirubina totale Bilirubina coniugata Fosfatasi alcalina Amminotrasferasi • Tempo di protrombina • Albumina Marcatori biochimici di danno epatico Marcatori di funzionalità epatocellulare