I lipidi sono un gruppo eterogeneo di composti caratterizzati dalla insolubilità nei solventi polari (es l'acqua: si parla di idrofobicità) e dalla solubilità nei solventi apolari (es. cloroformio, etere: si parla di lipofilicità).
Costituiscono il 10% del peso corporeo e svolgono diverse funzioni:
- funzione energetica: gli acidi grassi liberi o esterificati nei trigliceridi (TG) hanno importante funzione energetica, soddisfando buona parte della richiesta energetica dell’organismo, questo grazie al basso contenuto in ossigeno degli acidi grassi. Il potere calorico dei lipidi è di 9 kcal/mol, circa il doppio di quello dei glucidi e protidi (4 kcal/mol). Il deposito di TG nel tessuto adiposo costituisce un’importante riserva di acidi grassi in attesa di essere utilizzata da tutti i tessuti ed in particolare dal tessuto muscolare cardiaco e scheletrico;
- protezione termica e meccanica: per la loro abbondanza nel tessuto adiposo sottocutaneo i lipidi costituiscono una specie di coperta termica che isola dall’ambiente esterno i tessuti sottostanti, e una specie di cuscinetto protettivo che difende dagli urti meccanici l’intero organismo e i visceri (tessuto adiposo periviscerale);
- funzione strutturale: fosfolipidi e colesterolo sono i componenti più abbondanti e fondamentali delle strutture delle membrane cellulari e intracellulari; tali lipidi vengono preservati anche in condizione di digiuno prolungato;
- funzione bioregolatoria: alcuni lipidi a seguito di specifiche stimolazione subiscono idrolisi con liberazione di frammenti che hanno funzione bioregolatoria (messaggeri secondari di natura lipidica).
La digestione avviene prevalentemente nel duodeno e nel digiuno per azione dei sali biliari e dei fosfolipidi (la fosfatidilcolina in particolare) contenuti nella bile e di specifiche idrolasi prodotte dal pancreas esocrino (lipasi pancreatica, colesterolo esterasi e fosfolipasi A2), convogliati nel duodeno lungo il dotto del Wirsung.
Questo processo riguarda principalmente trigliceridi e esteri del colesterolo, composti fortemente idrofobici, quindi insolubili in acqua. Per essere digeriti è fondamentale l’azione dei sali biliari e dei fosfolipidi che disperdono i grassi in aggregati finissimi che prendono il nome di micelle, formando un’emulsione.
L’enzima colipasi (cofattore proteico pancreatico) attiva la lipasi pancreatica secreta in forma inattiva e legandosi alle micelle ne facilita l’azione.
I sali biliari vengono riassorbiti dall’intestino, immessi nel sangue e riportati al fegato, per poi essere secreti nella bile e immessi nuovamente nel lume intestinale ⇒ circolo entero-epatico dei sali biliari.
Il 95% dei lipidi ingeriti sono digeriti e assorbiti dall’intestino. Se non avviene si ha steatorrea: lipidi nelle feci, che appaiono gialle e schiumose.
La presenza di calcoli o tumori nelle vie biliari, non permettendo la formazione di bile, determina feci senza caratteristico pigmento scuro.
Gli acidi grassi e i monogliceridi derivanti dalla digestione vengono assorbiti per diffusione dalle cellule della mucosa intestinale per azione della proteina IFABP (Intestinal Fatty Acid Binding Protein) presente nella cellula.
All’interno della cellula intestinale gli acidi grassi liberi non possono rimanere come tali e vengono attivati ad acil-CoA e poi esterificati con i 2-monogliceridi. Gli acidi grassi liberi tenderebbero a formare micelle, la cui spiccata azione tensioattiva avrebbe un effettivo deleterio sulle membrane e strutture cellulari, portando anche a morte cellulare (azione detergente).
I trigliceridi e i fosfolipidi neo-formati lasciano la mucosa intestinale incorporati nei chilomicroni che vengono secreti nei vasi linfatici e, tramite il dotto toracico, immessi nella vena succlavia e quindi nella circolazione. In circolo per azione delle lipoproteine lipasi, si impoveriranno in trigliceridi i quali vengono portati fuori dai vasi per essere utilizzati dai tessuti (es: muscolo scheletrico per produrre l’energia necessaria alla contrazione tramite beta ossidazione in assenza di glucosio) o depositati come forma di deposito nel tessuto adiposo bianco, mentre colesterolo, fosfolipidi e apoprotine si staccano e formano le HDL discoidali.
Al fegato arrivano i chilomicroni remnants (residui) ricchi in colesterolo esterificato che viene idrolizzato dalle esterasi lisosomali degli epatociti, in acidi grassi e colesterolo libero.
I TG a media catena, esterificati con acidi grassi a catena non superiore a 8-10 C, (abbondanti nel latte) sono idrolizzati nel lume intestinale e gli acidi grassi vengono riversati nel torrente circolatorio e trasportati dall’albumina (proteina carrier non specifica) al fegato. Questo è importante nel caso di abetalipoproteinemia*, permettendo di assorbire almeno una parte di TG.
I lipidi per la loro natura idrofobica vengono trasportati nel sangue in forma di aggregati micellari lipoproteici: le lipoproteine.
Nel reticolo endoteliale sono presenti particolari macrofagi, detti anche cellule scavenger (spazzine) che hanno l’importante ruolo di rimuovere dal circolo sanguigno le lipoproteine, in particolare le LDL, degradandole e idrolizzando gli esteri del colesterolo (ruolo chiave nella formazione della placca ateromatosa in caso di fagocitosi LDL ossidate in seguito a perossidazione: formazione di cellule schiumose).
Dopo un pasto lipidico il contenuto di TG del plasma comincia a salire dopo 1 ora per ritornare alla norma dopo 6-8 ore (lipemia digestiva). La vita media di un chilomicrone è di 5 minuti, ma la gradualità della digestione e dell’assorbimento intestinale, fa in modo che il contenuto di TG nel plasma perduri nel tempo.
Curva pasto lipidico
* malattia congenita rara, dove per assenza di Apo B-48 non si ha produzione di chilomicroni e i TG a lunga catena si accumulano nel lume intestinale e vengono eliminati con le feci.
A digiuno la concentrazione degli acidi liberi (FFA) o acidi grassi non esterificati (NEFA) aumenta in seguito a idrolisi dei trigliceridi di depositi del tessuto adiposo bianco e vengono trasportati nel sangue, per diffusione secondo gradiente, legati all’albumina che possiede numerosi siti di legame con differente affinità per gli acidi grassi liberi. I NEFA vengono trasportati al muscolo scheletrico e cardiaco per fornire l’energia necessaria alla contrazione e se in eccesso vengono captati dal fegato che li utilizza per sintetizzare nuovi trigliceridi e per la formazione di VLDL.
Analbuminemia: rara malattia congenita che vede la totale assenza di albumina, ma con scarsa manifestazione; probabilmente compensata dall’azione dall’elevato livello di trigliceridi plasmatici e dall’azione della lipoproteina lipasi.
L’ipercolesterolemia familiare è una malattia genetica caratterizzata da carenza o anomalia dei recettori delle LDL, incapaci quindi di legare le LDL. Si ha accumulo di colesterolo nel sangue e diffusa aterosclerosi (placche ateromatose sull’intima delle arterie), e morte precoce. Trattamento terapeutico: utilizzo di farmaci come le statine che bloccando la formazione del colesterolo endogeno per inibizione della HMG-CoA riduttasi determinano aumento dei recettori per le LDL facilitando l’ingresso delle LDL nelle cellule con conseguente diminuzione nel sangue (vedi anche lezione Lipoproteine LDL. Definizione e metabolismo).
Inibizione (con farmaci) della sintesi del colesterolo endogeno