Le LDL sono lipoproteine a bassa densità (Low Density Lipoproteins) che derivano dal metabolismo intravasale delle VLDL. Sono responsabili del trasporto del colesterolo esterificato ai tessuti.
Il colesterolo viene esterificato principalmente con acidi grassi polinsaturi (acido linoleico e acido linolenico) rendendo le LDL suscettibili a processi di lipoperossidazione ad opera di radicali liberi. Questo trasporto è fondamentale per:
- fornire ai tessuti la quantità di colesterolo necessaria a soddisfare la richiesta che può eccedere la capacità di biosintetizzarlo in situ (es: corteccia surrenale, organi sessuali, cellule in rapida proliferazione come l’intestino);
- permette la distribuzione degli acidi grassi essenziali linoleico e linolenico alle cellule periferiche.
Le LDL entrano nelle cellule attraverso meccanismi di endocitosi mediati da recettori (glicoproteine) concentrati in corrispondenza di invaginazioni chiamate fosse rivestite, in quanto tappezzate da una particolare proteina fibrosa a forma di canestro, chiamata clatrina.
Meccanismo: i recettori riconoscono la apo B-100 presente nelle LDL, si legano e formano il complesso LDL-recettore che viene avvolto dalla clatrina ed internalizzato nelle cellula sotto forma di vescicola rivestita. Per azione di un enzima il complesso LDL-recettore perde il rivestimento e si ha dissociazione del complesso; i recettori ritornano sulla superficie delle fossette per ripetere l’operazione con altre LDL. Questo ciclo di eventi si ripete un centinaio di volte (un recettore in 20 ore – sua vita media – compie un viaggio di andata e ritorno ogni 10-20 minuti). Quello che rimane della vescicola entra nei lisosomi e ciò che resta viene idrolizzato dalle idrolasi lisosomali; i prodotti ottenuti sono utilizzati per la funzionalità cellulare (apo B-100 in amminoacidi da proteasi; esteri del colesterolo in colesterolo libero e acidi grassi da colesterolo esterasi; i trigliceridi in acidi grassi e glicerolo da trigliceride lipasi).
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Incorporazione delle LDL per endocitosi
L’eventuale eccesso di colesterolo viene rimosso dalle HDL che lo riporta al fegato (viene infatti definito "colesterolo di ritorno") grazie alla apo E. L’aumento di colesterolo inibisce la biosintesi endogena del colesterolo attraverso un meccanismo di feedback negativo, cioè per il blocco dell’enzima HMG-CoA riduttasi (beta–idrossi-beta-metilglutaril-CoA riduttasi) responsabile della trasformazione del HMG in mevalonato, prodotto intermedio della biosintesi del colesterolo. In questi casi la biosintesi verrà bloccata.
Regolazione “feed back” della HMG – CoA riduttasi
Si pensa che le LDL abbiano un ruolo importante nella generazione della placca ateromatosa, e che quindi siano implicate nei processi di aterosclerosi. Un elevato livello ematico di LDL è fattore di rischio. Le placche ateromatose sono ricche di colesterolo esterificato e apo B-100, i componenti principali delle LDL. C’è da dire che però le LDL che vanno a costituire la placca sono LDL ossidate, dove il colesterolo è esterificato con acidi grassi modificati da processi di perossidazione (formazione di specie radicalica di natura lipidica). Le LDL ossidate (modificate) non possono più interagire con il proprio recettore e vengono accumulate nei macrofagi che diventano così delle “cellule schiumose”, contribuendo alla deposizione del colesterolo nella parete vasale.