LIPIDI PLASMATICI Trigliceridi. Formati dal glicerolo esterificato con gli acidi grassi, (saturi o insaturi). Ac.grassi poliinsaturi essenziali: così definiti perchè il corpo umano non li può sintetizzare, si introducono infatti solo con l’alimentazione Colesterolo, (libero o esterificato) Componente delle membrane biologiche in cui si inserisce a livello del doppio strato fosfolipidico. Precursore dei sali biliari e di tutti gli ormoni steroidei, inclusa la Vit. D. Si può trovare nell’organismo in forma libera o esterificata con acidi grassi. Fosfolipidi. Sono esteri del glicerolo con due molecole di acido grasso ed una molecola di acido fosforico. Molecole anfotere: formate da una estremità idrofobica ed una idrofila (gruppo fosforico). 1

Le lipoproteine Complessi globulari di elevato peso molecolare che hanno il compito di trasportare, attraverso i fluidi corporei, i lipidi che essendo non polari (cioè privi di cariche elettriche) non sarebbero altrimenti miscibili nel plasma. CORE: TG e colesterolo MANTELLO PERIFERICO: fosfolipidi e colesterolo APOLIPOPROTEINE: presentano regioni amfipatiche, una parte idrofobica si addentra nel nucleo della lipoproteina, mentre quella idrofilica è a contatto con l’ambiente acquoso esterno con diverse funzioni: stabilizzazione della molecola lipoproteica cofattore di importanti enzimi ligando per gli specifici recettori cellulari delle varie lipoproteine. 2

- mobilità elettroforetica - densità (Kg/L) Composizione % Sono distinte in base: - mobilità elettroforetica - densità (Kg/L) Composizione % Col TG PL Proteine Chilomicroni 3-7 80-90 5-9 2 (B48) VLDL 10-20 50-80 15-20 5-10 (B100, CI, II III) LDL 45 6-10 20-24 21-23 (B100) HDL 18-25 3-5 18-30 40-55 (AI) Le proteine contenute nelle lipoproteine plasmatiche sono dette “Apolipoproteine” e sono designate secondo una nomenclatura alfabetica. 3

Tutte le lipoproteine hanno un versante esterno la cui idrofilicità è dovuta alla sezione polare di colesterolo libero, fosfolipidi e apolipoproteine e un nucleo idrofobo per la presenza di lipidi quali trigliceridi ed esteri del colesterolo 4

5

6

Via esogena ed endogena delle lipoproteine FEGATO INTESTINO Remnants chilomicroni (Col, PL) Chilomicroni (Tg, Col, PL) LPL VLDL (Tg, Col, PL) HDL (PL) LPL Demolizione Tg IDL Acidi grassi LDL (Col) HDL (Col, PL) TESSUTI VARI Acidi grassi Colesterolo 7

Chilomicroni. Lipasi pancreatica: agisce sui grassi alimentari dando origine ad ac. grassi, monogliceridi, lisolecitine e colesterolo libero. Enterociti: assorbono i suddetti composti, e li riesterificano, (nel REL), con gli acidi grassi per dare origine a Trigliceridi, colesterolo ad esteri del colesterolo. Struttura dei chilomicroni: Trigliceridi (TG) + esteri di colesterolo rivestititi dalle apoproteine B48 e AI, II e IV sintetizzate dall’epitelio intestinale + fosfolipidi. Nel circolo linfatico ed ematico i chilomicroni si arricchiscono di Apo -E, Apo C I, II, III che vengono cedute dalle HDL. Lipoproteinlipasi (LPL), presente sul versante endoteliale dei capillari di molti tessuti e specialmente del tessuto adiposo, sensibile ed attivata dall'insulina, sporge nel torrente circolatorio ma è legata con l’eparansolfato all’endotelio. L’enzima si lega alle APO CII ed idrolizza i TG che compongono il cuore dei chilomicroni; ciò consente l'ingresso degli FFA (acidi grassi) nel tessuto adiposo Una volta rimossi i TG rimangono le Apo C ed A ed i fosfolipidi che vengono trasferiti sulle HDL; Residuano particelle di colesterolo dette "remnants" o resti dei chilomicroni che contengono la Apo B48 + Apo E, esse si legano alla superficie dell’epatocita che riconosce la apoproteina E (recettore E). 8

VLDL Fegato: principale sede di neosintesi endogena dei grassi. Converte in TG gli FFA liberi veicolati nel plasma dall’albumina e quelli da esso sintetizzati a partire da precursori diversi. Il fegato immagazzina nei grassi l’energia dei substrati non lipidici, come i carboidrati e le proteine ma non li accumula e li trasferisce al tessuto adiposo affinchè li conservi. VLDL (lipoproteine a bassissima densità): Sistema di trasporto dei lipidi di origine epatica. Nella regolazione del processo di secrezione delle VLDL è implicata Apo- B100 + nel mantello Apo-E, Apo-C; una volta in circolo le VLDL ricevono dalle HDL una quota di Apo-C + colesterolo esterificato con ac. grasso insaturo che proviene dai tessuti (trasporto inverso del colesterolo). LPL: agisce sulle VLDL rimuovendo i TG. Si formano quindi : - i "remnants" delle VLDL (le lipoproteine più grandi) che contengono Apo B100 ed Apo -E e sono riconosciute dal recettore B100:E degli epatociti, per cui sono captate dal fegato. - LDL (le lipoproteine più piccole) che sono ricche in colesterolo, perdono le Apo-E che danno alle HDL e trasportano il colesterolo a tutte le cellule dell’organismo. 9

LDL Funzione: cedere il colesterolo alle cellule per la sintesi delle membrane e nel caso dei tessuti specializzati come le gonadi, il surrene e la pelle, per la sintesi degli ormoni steroidei. Le LDL (lipoproteine a bassa densità) sono piccole e possono attraversare l’endotelio vascolare ed entrare nei fluidi tissutali. Le LDL entrano nelle cellule attraverso: 1) legame con il recettore B100:E che lega anche i resti dei chilomicroni e delle VLDL però ha maggiore affinità per le LDL. (Internalizzazione per endocitosi del complesso LDL + recettore ed idrolisi lisosomiale degli esteri del colesterolo). Se i livelli del colesterolo si elevano, si inibisce l’HMG-CoA reduttasi (sia nell’epatocita che nell’intestino): terapia delle ipercolesterolemie (statine). 2) si attiva l’acil-CoA-colesterolo-acil-transferasi che esterifica il colesterolo con un acido grasso e permette il suo mantenimento alivello intracellulare. 3) via "scavenger" che permette la penetrazione diretta del colesterolo dentro le cellule (porta alla formazione delle placche ateromasiche). 10

HDL Funzione: trasporto inverso del colesterolo (dalla periferia al fegato). Nell’uomo il colesterolo immesso in circolo dall’intestino (chilomicroni) e dal fegato (VLDL) supera le richieste per la produzione degli ormoni steroidei per cui una buona parte viene ricondotta al fegato e da qui passa alla bile. Sono secrete dall’intestino e dal fegato. In origine hanno aspetto discoidale dovuto alla presenza del doppio strato di fosfolipidi e contengono le AI, AII e D e nella frazione epatica, le Apo E. Le HDL diffondono facilmente nell’interstizio e vengono a contatto con le cellule dell’intero organismo da cui possono prelevare il colesterolo in eccesso (forse attraverso un particolare recettore per le HDL). Un’altra quota di colesterolo deriva dai resti delle VLDL e dalle LDL. La Lecitina Colesterolo Acil transferasi (LCAT) con cofattore Apo-AI consente la funzione di trasporto di un acido grasso dalla lecitina al colesterolo per l’esterificazione. Trasferito sulla superficie delle HDL il colesterolo viene esterificato dalla LCAT. L’estere di colesterolo è idrofobico e passa nel cuore della HDL. 11

LIPIDI PLASMATICI E RISCHIO CARDIOVASCOLARE - Elevati livelli plasmatici di colesterolo e/o di trigliceridi plasmatici costituiscono un fattore di rischio cardiovascolare solo se si tratta di:  colesterolo associato alle LDL  trigliceridi associati alle VLDL  colesterolo e trigliceridi associati alle IDL Elevati livelli plasmatici di colesterolo e/o di trigliceridi associati ai chilomicroni non aumentano il rischio di patologie cardiovascolari. - Elevati livelli plasmatici di colesterolo associato alle HDL costituiscono addirittura un fattore di protezione nei confronti di tali patologie 12

POTENZIALE ATEROGENO DELLE LIPOPROTEINE PLASMATICHE Lipoproteine aterogene: LDL > IDL > VLDL Lipoproteine non aterogene: Chilomicroni Lipoproteine anti-aterogene: HDL Le indagini relative ai lipidi plasmatici devono fornire anche indicazioni sulle lipoproteine alle quali tali lipidi sono associati. 13

INDAGINI BIOCHIMICO-CLINICHE PER LA VALUTAZIONE DEI LIPIDI E DELLE LIPOPROTEINE PLASMATICHE I Trigliceridi metodo di dosaggio: enzimatico-fotometrico lipasi Trigliceridi + 3 H2O  Glicerolo + 3 acidi grassi glicerolo cinasi Glicerolo + ATP  L-Glicerolo-3-P + ADP glicerolo P ossidasi L-Glicerolo-3-P + O2  Diidrossiacetone-P + H2O2 perossidasi H2O2 + cromogeno  H2O + prodotto ossidato (incolore) (colorato) Valori di riferimento: 50-170 mg/dL Campione: plasma o siero 14

Colesterolo totale- (colesterolo HDL + Trigliceridi ) INDAGINI BIOCHIMICO-CLINICHE PER LA VALUTAZIONE DEI LIPIDI E DELLE LIPOPROTEINE PLASMATICHE II Colesterolo metodo di dosaggio: enzimatico-fotometrico colesterolo esterasi Colesterolo ester. + 3H2O  Colesterolo + ac grasso colesterolo ossidasi Colesterolo + O2  Δ4 colestenone + H2O2 perossidasi H2O2 + cromogeno  H2O + prodotto ossidato (incolore) (colorato) Colesterolo totale: il procedimento analitico viene applicato al plasma o al siero Valori di riferimento: 160-220 mg/dL Colesterolo HDL: il procedimento analitico viene applicato al plasma o al siero dopo aver precipitato le altre lipoproteine (LDL, VLDL, chilomicroni) con polianioni (eparina) e Mg2+ o Mn2+ . Valori di riferimento: >35 mg/dL Colesterolo LDL: generalmente calcolato dalla Formula di Friedewald Colesterolo totale- (colesterolo HDL + Trigliceridi ) 5 Valori di riferimento: 60-190 mg/dL 15

METODI DIRETTI, IN FASE OMOGENEA, PER IL DOSAGGIO DEL COLESTEROLO LDL E HDL A) Immunoinibizione. In queste condizioni solo il colesterolo contenuto nelle lipoproteine che interessano è accessibile ai reagenti e può essere dosato. B) Eliminazione. Tensioattivi (detergenti) capaci di liberare selettivamente il colesterolo da certe lipoproteine e non da altre. Il procedimento prevede due fasi: Il colesterolo viene liberato dalle lipoproteine che non interessano ed eliminato. Il colesterolo rimasto, contenuto nelle lipoproteine che interessano, viene dosato. Col HDL  non ci sono sostanziali vantaggi in termini di precisione e accuratezza ma solo per l’organizzazione del lab (eliminazione passaggi manuali, possibilità di automazione). Col LDL  reale vantaggio soprattutto in termini di accuratezza 16

INDAGINI DI II LIVELLO  (HDL) >24%  (LDL) 43-67 Lipidogramma elettroforetico (separazione e quantificazione delle lp plasmatiche) Vengono espresse le quantità relative Chilomicroni assenti  (HDL) >24% pre- (VLDL) <16%  (LDL) 43-67 Determinazione di apolipoproteine (con procedimenti immunochimici quali RIA, EIA, Immunonefelometria) Apolipoproteine di maggiore interesse: CII E (e relative isoforme) soprattutto AI e B100 17

METODI DIRETTI, IN FASE OMOGENEA, PER IL DOSAGGIO DEL COLESTEROLO LDL E HDL A) Immunoinibizione. In queste condizioni solo il colesterolo contenuto nelle lipoproteine che interessano è accessibile ai reagenti e può essere dosato. B) Eliminazione. Tensioattivi (detergenti) capaci di liberare selettivamente il colesterolo da certe lipoproteine e non da altre. Il procedimento prevede due fasi: Il colesterolo viene liberato dalle lipoproteine che non interessano ed eliminato. Il colesterolo rimasto, contenuto nelle lipoproteine che interessano, viene dosato. Col HDL  non ci sono sostanziali vantaggi in termini di precisione e accuratezza ma solo per l’organizzazione del lab (eliminazione passaggi manuali, possibilità di automazione). Col LDL  reale vantaggio soprattutto in termini di accuratezza 18

Valori di riferimento (mg/dL) Colesterolo totale 160-220 LIPIDI PLASMATICI Valori di riferimento (mg/dL) Colesterolo totale 160-220 Colesterolo HDL >35 Colesterolo LDL 60-175 Trigliceridi 50-170 Valori desiderabili (mg/dL) Colesterolo totale <200 Colesterolo LDL <130 Col tot/Col HDL <5 Col LDL/Col HDL <4 Trigliceridi <150 19

Lipoproteina (a) Costituita da una LDL in cui apo B-100 è legata covalentemente tramite un ponte disolfuro con apo(a), una glicoproteina idrofila. L’apo(a) è sintetizzata nel fegato e viene assemblata nelle lipoproteine ricche in apo-B100 sulla superficie degli epatociti. Il catabolismo di questa lipoproteina è ancora poco noto, una buona parte viene convertita in LDL e catabolizzata via recettore B-E. Il rene sembra il sito principale di rimozione della Lp(a): sembra infatti che la metalloendoproteasi renale scinda l’apo(a) favorendone poi l’escrezione con le urine attraverso un meccanismo non del tutto chiaro. Ha attività protrombotica a causa di un effetto inibitorio nei confronti della fibrinolisi dovuto ad una omologia strutturale con il plasminogeno. Presenta inoltre un’azione proinfiammatoria. 20