I trigliceridi sono depositati nel tessuto adiposo bianco e sono presenti negli adipociti sotto forma di goccia lipidica che occupa il 90% dell’adipocita, schiacciando il nucleo e i pochi mitocondri presenti contro la membrana plasmatica. In situazione di digiuno la gocciolona lipidica si frammenta in goccioline e la membrana presenta invaginazioni per pinocitosi.
disegno di un adipocita
Per interazione con recettori esterni, neurotrasmettitori (NA e A), ormoni (glucagone) e fattori di crescita, attivano nell’adipocita la trigliceride lipasi, enzima ormone sensibile, e i trigliceridi vengono degradati nei loro costituenti: glicerolo (un alcol trivalente costituito da due gruppi alcolici primari in C1 e C3 e un gruppo alcolico secondario in C2 che si forma nel processo glicolitico per riduzione del DAP (diossiacetone fosfato) e acidi grassi (in genere diversi, dove il primo è saturo, il secondo insaturo, il terzo saturo o insaturo).
Strutture formule glicerolo, acidi grassi e trigliceridi
I recettori con cui adrenalina, noradrenalina e glucagone interagiscono appartengono alla famiglia dei recettori metabotropici (agiscono tramite un secondo messaggero) e sono costituti da 7 segmenti transmembrana.
Rappresentazione schematica recettori metabotropici
dove:
- segmenti alfa elicizzati attraversano la membrana;
- si individua una porzione amminica esterna dove è presente il sito di legame per il ligando;
- una porzione carbossilica terminale, interna.
Tali recettori sono accoppiati a proteine G cioè leganti nucleotidi guanilici (GTP -> GDP).
Il legame con il recettore determina una cascata di reazioni che portano all’effetto finale, in questo caso la lipolisi.
Attivazione e inibizione della lipasi ormono-sensibile attraverso il meccanismo della fosforilazione-defosforilazione
Con consumo di ATP ho produzione di cAMP ad opera dell’adenilato ciclasi.
Il cAMP, secondo messaggero, attiva una particolare classe di proteine, le proteine chinasi A (A sta per AMP) che a loro volta fosforilizzano l’enzima che regolano, attivandolo o disattivandolo.
La trigliceride lipasi è un enzima attivo in forma fosforilata e inattivo in forma defosforilata.
Una volta attivata (fosforilata) determina la degradazione del trigliceride in acidi grassi e glicerolo.
Il glicerolo non può essere utilizzato dall’adipocita e neanche dagli altri tessuti, eccetto il fegato, in quanto è l’unico che possiede la glicerolo chinasi.
Solo in forma fosforilata il glicerolo può rimanere dentro la cellula, diventando impermeabile alla membrana. Negli altri tessuti il glicerolo continua dentro e fuori per mantenere l’equilibrio.
Nel fegato il glicerolo fosforilato prende la via della gluconeogenesi (ATP necessaria è fornita dalla beta ossidazione degli acidi grassi), con formazione finale di glucosio.
Gli acidi grassi legati all’albumina raggiungono i tessuti dove vengono beta ossidati.
La beta ossidazione produce Acetil-CoA, NADH e FADH2 che permetteranno di produrre ATP passando per il Ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa.
A livello extraepatico il ciclo di Krebs raccoglie tutti gli acetil-CoA prodotti dalla beta ossidazione e permette di produrre altri NADH e FADH2, quindi altro ATP.
A digiuno il fegato è impegnato anche nella chetogenesi con formazione di corpi chetonici. La glicolisi e Krebs sono bloccati dall’azione del glucacone (ormone del digiuno) e l’Acetil-CoA derivante dalla beta ossidazione viene incanalato nella chetogenesi. I corpi chetonici prodotti dal fegato arrivano a livello extraepatico e alimentano anche loro il ciclo di Krebs.
Quest'ultimi oltre ad alimentare il Ciclo di Krebs a livello dei tessuti extraepatici, bloccano la glicolisi, evitando che il glucosio prodotto nel processo di gluconeogenesi venga utilizzato nel processo glicolitico.
Infine, la produzione di Acetil-CoA da parte dei corpi chetonici determina una maggior formazione di citrato mitocondriale che trasferendosi nel citoplasma va ad inibire il processo glicolitico per inibizione della PFK1 (piruvato fosfochinasi 1 enzima regolatore della glicolisi).
GLICOLISI: è un processo esoergonico (produzione di ATP) che avviene in tutti i tessuti e rappresenta per globuli rossi e cellule nervose l'unica fonte di energia.
GLUCONEOGENESI: è un processo endoergonico (necessita di ATP ottenuta dalla beta ox acidi grassi) che avviene in fegato e reni.