LIPOPROTEINE: STRUTTURA, COMPOSIZIONE, FUNZIONI, TIPI, ESEMPI - BIOLOGIA

Le lipoproteine sono particelle complesse che funzionano nel trasporto e assorbimento dei lipidi attraverso il sangue da e verso diversi tessuti. Sono costituiti principalmente da lipidi non polari come colesterolo e trigliceridi, oltre ad alcuni fosfolipidi e proteine.

Si tratta di aggregati molecolari sintetizzati principalmente nell'intestino e nel fegato che, entrando in circolo, sono in uno stato di flusso costante, il che implica che cambiano regolarmente la loro composizione e struttura fisica man mano che vengono "catturati". "E metabolizzato dai tessuti periferici del corpo che sono" mirati ".

Struttura di una lipoproteina (Fonte: AntiSense tramite Wikimedia Commons)

I componenti lipidici che non vengono assorbiti attraverso le lipoproteine in un dato tessuto di solito ritornano come "riporti" al fegato, dove vengono ulteriormente elaborati.

La maggior parte delle lipoproteine viene studiata per la loro relazione con la salute umana, secondo la quale sono state definite quattro tipologie con rilevanza clinica, ognuna delle quali con differenti funzioni fisiologiche: chilomicroni, lipoproteine molto basse. densità, lipoproteine a bassa densità e lipoproteine ad alta densità.

In questo senso, le lipoproteine plasmatiche sono strettamente correlate a processi patologici di grande importanza per l'uomo, come l'arteriosclerosi e la malattia coronarica.

Struttura

Le lipoproteine plasmatiche sono particelle con una morfologia strutturale quasi sferica, poiché in realtà sono micelle complesse di lipidi e proteine, in cui le regioni idrofobe o apolari dei lipidi si affacciano al centro, mentre idrofile o i poli sono esposti verso la superficie, a contatto con il mezzo acquoso.

Il "guscio" o "rivestimento" idrofilo di queste particelle è costituito principalmente da molecole di colesterolo non esterificato, fosfolipidi con le loro "teste" polari "rivolte" verso l'esterno e proteine chiamate apolipoproteine; mentre la porzione centrale o "core" è costituita da esteri di colesterolo e trigliceridi.

Composizione delle lipoproteine

Come spiegato, le lipoproteine sono particelle che sostanzialmente consistono in una miscela di lipidi e proteine che svolgono funzioni di trasporto.

- Porzione lipidica

A seconda del tipo di lipoproteina considerata, la composizione lipidica può variare, soprattutto in relazione alle quantità di fosfolipidi e molecole di colesterolo libere o esterificate.

Oltre alla composizione, anche la massa o la proporzione di lipidi nelle lipoproteine è molto variabile. Nei chilomicroni, ad esempio, i lipidi rappresentano più del 98% della massa lipoproteica, mentre per le lipoproteine ad alta densità questi possono essere inferiori al 50%.

Le lipoproteine sono generalmente associate al trasporto dei trigliceridi per la conservazione (tessuto adiposo) o al loro utilizzo nel metabolismo (cellule o fibre muscolari).

Questi trigliceridi possono essere di origine esogena (assorbiti nell'intestino dal cibo) o di origine endogena (sintetizzati e secreti dal fegato e dalle cellule intestinali).

I chilomicroni e le lipoproteine a bassissima densità sono i due tipi di lipoproteine che hanno la più alta abbondanza di trigliceridi e colesterolo, quindi la loro densità è notevolmente inferiore a quella delle altre lipoproteine.

Al contrario, la componente lipidica delle lipoproteine a bassa e alta densità è costituita principalmente da colesterolo e fosfolipidi. Tra i fosfolipidi più abbondanti presenti nelle lipoproteine ci sono le sfingomieline e le fosfatidilcoline, i cui rapporti molari variano da lipoproteine a lipoproteine.

È importante notare che molte proprietà fisiche delle lipoproteine sono correlate al loro contenuto e composizione lipidica, comprese le proprietà di galleggiamento, la carica superficiale e la tendenza alla migrazione nei campi elettrici.

- Porzione proteica

Le proteine associate a tutte le lipoproteine plasmatiche sono note come apolipoproteine o apoproteine e, come con i lipidi, la quantità di queste molecole presenti nelle diverse classi di lipoproteine è molto variabile.

I chilomicroni, delle lipoproteine meno dense, hanno circa l'1% di proteine e il contenuto massimo è stato riportato in alcune lipoproteine ad alta densità (delle lipoproteine più piccole) con valori prossimi al 50%.

Nell'uomo sono stati isolati e descritti più o meno 10 diversi tipi di apoproteine, denominate, secondo la nomenclatura "ABC", come: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D e Apo E.

La principale proteina delle lipoproteine ad alta densità è nota come apolipoproteina A (Apo AI e Apo A-II), quella delle lipoproteine a bassa densità è l'apoproteina B (che si trova anche nei chilomicroni e nelle particelle a bassissima densità ) e l'apolipoproteina dei chilomicroni è Apo B-48, più piccola dell'Apo B delle lipoproteine a bassa densità.

Le apoproteine CI, C-II e C-III sono proteine a basso peso molecolare che si trovano nel plasma come parte di particelle ad alta e bassissima densità.

Alcune delle proteine associate alle lipoproteine sono glicoproteine, come nel caso dell'Apo E, che è stata isolata da lipoproteine a densità molto bassa e alta.

Principali funzioni

In generale, le apolipoproteine hanno funzioni quali:

- Entra a far parte della struttura principale delle lipoproteine.

- Funzionare come cofattori enzimatici per alcune proteine con attività enzimatica che partecipano al loro metabolismo.

- Ligandi specifici per i recettori delle lipoproteine sulla superficie di cellule di tessuto "bersaglio" o "bersaglio" per il trasporto di trigliceridi e colesterolo.

Caratteristiche

Le lipoproteine partecipano attivamente al trasporto e all'assorbimento intestinale degli acidi grassi che si ottengono dal cibo, inoltre, queste particelle contribuiscono anche al trasporto dei lipidi dal fegato ai tessuti periferici e al trasporto inverso, cioè , dai tessuti periferici al fegato e all'intestino.

Metabolismo delle lipoproteine (Fonte: Npatchett tramite Wikimedia Commons)

Questi aggregati molecolari, poi, rendono le sostanze lipidiche idrofobe "compatibili" con il mezzo acquoso che costituisce la maggior parte dei fluidi corporei animali, permettendone il "trasporto e il rilascio" ai tessuti dove servono.

Una funzione secondaria che è stata attribuita alle lipoproteine consiste, inoltre, nel trasporto di composti tossici estranei con caratteristiche idrofobiche e / o anfipatiche (una estrema idrofobica e l'altra idrofila), come nel caso di alcune tossine batteriche, ecc.

Possono anche trasportare vitamine liposolubili e molecole antiossidanti in tutto il corpo.

Tipi (classificazione)

Le lipoproteine sono classificate in base alla loro densità, caratteristica direttamente correlata alla relazione tra la proporzione di lipidi e proteine che le compongono, e che è molto utile quando sono separate da processi di ultracentrifugazione.

Pertanto, queste particelle sono state classificate in quattro diversi gruppi, ciascuno dei quali svolge una funzione specifica e ha proprietà diverse. Questi gruppi sono: chilomicroni, lipoproteine a bassissima densità, lipoproteine a bassa densità e lipoproteine ad alta densità.

chilomicroni

I chilomicroni (CM) sono formati da acidi grassi e lipidi che entrano nel corpo con il cibo, i quali, una volta assorbiti dalle cellule dell'epitelio intestinale, si mescolano e si ricombinano tra loro e con alcune proteine.

Struttura di un chilomicron (Fonte: Posible2006 tramite Wikimedia Commons)

La formazione di chilomicroni precede il loro rilascio o secrezione nel sistema linfatico e successivamente nella circolazione.

Una volta raggiunti alcuni tessuti extraepatici, queste particelle vengono inizialmente metabolizzate da un enzima noto come lipoproteina lipasi, in grado di idrolizzare i trigliceridi e rilasciare acidi grassi che possono essere incorporati nei tessuti o ossidati come combustibile.

Lipoproteine a bassissima densità

Le lipoproteine a bassissima densità o VLDL (Very Low Density Lipoprotein), note anche come “pre-β lipoproteine”, sono prodotte nel fegato e svolgono la funzione di esportare i trigliceridi, che rappresentano uno dei suoi componenti principali.

Queste sono una delle lipoproteine presenti nel plasma degli animali a digiuno e la loro concentrazione aumenta con l'avanzare dell'età.

Lipoproteine a bassa densità

Queste lipoproteine, note come LDL (Low Density Lipoprotein) o come β-lipoproteine, rappresentano gli ultimi passaggi nel catabolismo delle lipoproteine a bassissima densità e sono ricche di molecole di colesterolo.

Le lipoproteine a bassa densità sono le più abbondanti, rappresentano circa il 50% della massa totale delle lipoproteine plasmatiche e responsabili del trasporto di oltre il 70% del colesterolo nel sangue. Come le lipoproteine a densità molto bassa, la concentrazione plasmatica di queste lipoproteine aumenta con l'invecchiamento del corpo.

Lipoproteine ad alta densità

Le lipoproteine ad alta densità (HDL) o α-lipoproteine, sono lipoproteine coinvolte nel metabolismo delle lipoproteine e dei chilomicroni a bassissima densità, ma partecipano anche al trasporto del colesterolo. Queste particelle sono ricche di fosfolipidi.

Alcuni autori suggeriscono anche che esistono altri tipi di lipoproteine come la lipoproteina a densità intermedia (IDL) e varie suddivisioni di lipoproteine ad alta densità (HDL1, HDL2, HDL3 e così via).

Esempi di lipoproteine

Le lipoproteine ad alta densità sono associate ad alcune importanti malattie nell'uomo. Queste particelle partecipano al trasferimento del colesterolo in eccesso dai tessuti periferici al fegato e tali molecole di colesterolo sono note come "colesterolo buono".

Metabolismo o "ciclo" del colesterolo (Fonte: Hisashi Shinkai tramite Wikimedia Commons)

Tuttavia, negli ultimi decenni, il colesterolo associato alle lipoproteine ad alta densità è stato associato a maggiori rischi di soffrire di "eventi" o malattie cardiovascolari, motivo per cui è stato uno dei fattori di rischio più studiati per tali condizioni patologiche.

Un altro buon esempio di lipoproteine è quello dei chilomicroni, che sono le particelle che si formano dai grassi consumati con il cibo e vengono trasportate in prima istanza dal flusso circolatorio, una volta che sono formate dalle cellule epiteliali della mucosa intestinale.

Riferimenti

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