2. LIPOPROTEINELIPOPROTEINE
Le lipoproteine sono strutture derivanti dalla combinazione di proteine e
lipidi di varia natura: colesterolo, esteri del colesterolo, fosfolipidi e trigliceridi.
Le lipoproteine si trovano circolanti nel plasma e sono deputate al trasporto dei lipidi
dall'intestino al fegato e dal fegato ai diversi tessuti.
3. STRUTTURA DELLE LIPOPROTEINESTRUTTURA DELLE LIPOPROTEINE
Strutture sferoidali/discoidaliStrutture sferoidali/discoidali
Il nucleo centrale è costituito dalle sostanze idrofobe, gli acidi grassi ed il colesterolo
esterificato, in superficie sono presenti una o più apoproteine e i fosfolipidi con i
gruppi polari all’esterno e scarse quantità di colesterolo libero.
trigliceride
fosfolipide
colesterolo
esteri del
colesterolo
6. Lipoproteine Chilomicroni VLDL LDL HDL
IDL
Densità (g/ml) 0.93 0.95-1.006 1.019-1.063 1.063-1.210
Diametro µm 8-50 3-8 2-3 0,5-1
Composizione:
proteine %
lipidi %
<2
98
8
92
22
78
50
50
Lipide maggiore Trigliceridi Trigliceridi Colesterolo Colesterolo
Funzione principale
Trasporto trigliceridi
esogeni (assunti con
gli alimenti)
Trasporto trigliceridi
endogeni
(sintetizzati
dall'organismo)
Trasporto
colesterolo ai
tessuti periferici
dal fegato
Trasporto
colesterolo dai
tessuti periferici al
fegato
Origine Intestino Fegato
Metabolismo
delle VLDL
Intestino
Fegato
TIPI DI LIPOPROTEINETIPI DI LIPOPROTEINE
7.
8. LE LIPOPROTEINE HANNO DIVERSA DENSITA’LE LIPOPROTEINE HANNO DIVERSA DENSITA’
Esiste un quinto tipo di lipoproteine plasmatiche, che tuttavia non
raggiunge concentrazioni significative a causa del suo rapido ricambio. Si
tratta delle IDL, a densità intermedia, prodotte per effetto della
degradazione dei chilomicroni e delle VLDL (contengono trigliceridi e
colesterolo in parti quasi uguali).
11. APOLIPOPROTEINEAPOLIPOPROTEINE
• Sono glicoproteine (MW 8-550 kDa)
• Sintetizzate nel fegato e nell’intestino (RER)
• Se ne conoscono almeno 10
• Appartengono a 5 classi diverse (A-E)
• Alto contenuto α-eliche anfipatiche
12. Le eliche anfipatiche delle apoproteine fanno da «collante» tra componenti idrofobici
(catene alifatiche dei lipidi) e componenti idrofili (gruppi di testa dei lipidi, acqua)
Eliche idrofile Eliche idrofobicheEliche anfipatiche
13. FUNZIONI DELLE APOPROTEINEFUNZIONI DELLE APOPROTEINE
Funzione strutturale (es. ApoB100): aumentano la
stabilità strutturale della lipoproteina e le
conferiscono proprietà idrofiliche.
Cofattori enzimatici (es. Apo C-II, ApoA-I): attivano
alcuni enzimi utili al metabolismo delle lipoproteine.
Ligandi per i recettori (es. ApoE): agiscono come
ligandi per i recettori localizzati nei tessuti periferici.
14.
15. ApoB-100 e ApoB-48ApoB-100 e ApoB-48
Nelle cellule intestinali la presenza di un codone di stop fa sì che sia prodotta una proteina
che è il 48% delle dimensioni della stessa proteina sintetizzata a livello del fegato.
18. 1. Trasportare i lipidi esogeni (alimentari) dall’intestino al fegato;
2. Distribuire i lipidi endogeni dal fegato a tutti gli organi attraverso il sistema vascolare;
3. Riportare dalle cellule periferiche al fegato i lipidi non più necessari per una ulteriore
ridistribuzione o per la definitiva eliminazione attraverso la via biliare.
FUNZIONI DELLE LIPOPROTEINEFUNZIONI DELLE LIPOPROTEINE
Tessuti periferici
21. In un soggetto umano a digiuno si riconoscono
4 classi di lipoproteine plasmatiche
Nel periodo immediatamente dopo un pasto si
ritrovano ANCHE i chilomicroni
26. CHILOMICRONI – sintesi (INTESTINO)CHILOMICRONI – sintesi (INTESTINO)
Apolipoproteina: Apo B-48
Apo B-48 viene sintetizzata sul RER
degli enterociti. Durante la sintesi (RER-
REL-GOLGI), la sua porzione N-
terminale acquisisce un nucleo di lipidi
idrofobici (TG ed esteri del colesterolo)
→ si formano chilomicroni
I chilomicroni vengono secreti mediante
esocitosi a livello della membrana
basolaterale degli enterociti ed entrano
nei vasi linfatici → sangue
Raggiungono il sangue circa 1-2 ore dopo
il pasto
28. LIPOPROTEINA LIPASI (LPL)LIPOPROTEINA LIPASI (LPL)
- Sulla superficie cellulare (t.adiposo)
sono ancorate, tramite catene di
proteoglicani, le lipoproteine lipasi.
- I chilomicroni legano le lipasi mediante
apoC-II.
- Le lipasi idrolizzano i TG
ApoC-II
Proteoglicani
LPL
32. Lipoproteine Chilomicroni VLDL LDL HDL
IDL
Densità (g/ml) 0.93 0.95-1.006 1.019-1.063 1.063-1.210
Diametro µm 8-50 3-8 2-3 0,5-1
Composizione:
proteine %
lipidi %
<2
98
8
92
22
78
50
50
Lipide maggiore Trigliceridi Trigliceridi Colesterolo Colesterolo
Funzione principale
Trasporto trigliceridi
esogeni (assunti con
gli alimenti)
Trasporto trigliceridi
endogeni
(sintetizzati
dall'organismo)
Trasporto
colesterolo ai
tessuti periferici
dal fegato
Trasporto
colesterolo dai
tessuti periferici al
fegato
Origine Intestino Fegato
Metabolismo
delle VLDL
Intestino
Fegato
33.
34. Le VLDL trasportano
principalmente lipidi (TG + Chol) di
origine endogena
Le VLDL più dense rispetto ai
chilomicroni, cioè contengono meno
TG
35. Avviene nel fegato in
maniera del tutto simile a
quella dei chilomicroni
In ciascuna VLDL è
presente 1 sola molecola
di Apo B-100 (550 kDa)
VLDL – sintesi - FEGATOVLDL – sintesi - FEGATO
ApoB-100
38. Le LDL trasportano principalmente
colesterolo ai tessuti periferici
Colesterolo ‘CATTIVO’Colesterolo ‘CATTIVO’
39. Gli acidi grassi rilasciati
da chilomicroni e VLDL vengono
captati dalle cellule dei tessuti
periferici:
Ossidati a CO2 e
acqua per
produrre energia
Depositati nel
t.adiposo
sottoforma di TG
43. Ipercolesterolemia Familiare
Patologia a trasmissione autosomico codominante (entrambi gli
alleli sono espressi in un soggetto eterozigote).
E’ caratterizzata da alti livelli ematici di LDL e colesterolo.
Dovuta a mutazioni “loss-of-function” del gene del recettore per le
LDL, localizzato sul braccio corto del cromosoma 19.
La forma eterozigote ha una incidenza di 1 caso ogni 500
individui.
La forma omozigote è molto più rara (1 caso ogni milione di
individui)
46. Lipoproteine Chilomicroni VLDL LDL HDL
IDL
Densità (g/ml) 0.93 0.95-1.006 1.019-1.063 1.063-1.210
Diametro µm 8-50 3-8 2-3 0,5-1
Composizione:
proteine %
lipidi %
<2
98
8
92
22
78
50
50
Lipide maggiore Trigliceridi Trigliceridi Colesterolo Colesterolo
Funzione principale
Trasporto trigliceridi
esogeni (assunti con
gli alimenti)
Trasporto trigliceridi
endogeni
(sintetizzati
dall'organismo)
Trasporto
colesterolo ai
tessuti periferici
dal fegato
Trasporto
colesterolo dai
tessuti periferici al
fegato
Origine Intestino Fegato
Metabolismo
delle VLDL
Intestino
Fegato
47.
48. Le HDL posso essere sintetizzate con
numerosi meccanismi
HDL - sintesiHDL - sintesi
49. 1
2
2
1
3
1. Da fegato e intestino
2. Dai residui di chilomicroni e VLDL
3. ApoA-I + fosfolipidi e colesterolo
derivanti da altre lipoproteine o dalle
membrane cellulari
51. Nella fase iniziale si chiamano HDL discoidali: sono
costituite da un doppio strato fosfolipidico (a differenza
delle altre lipoproteine), e colesterolo libero.
Contengono lecitina:colesterolo aciltransferasi (LCAT)
e apo A-I (attivatrice della LCAT), apoA-II, apoC-I e
apoC-II.
HDL - sintesiHDL - sintesi
52. La lecitina:colesterolo aciltransferasi
(LCAT) è una glicoproteina di 416
aminoacidi, sintetizzata nel fegato e secreta
nel plasma, dove circola per la maggior parte
associata alle HDL.
La concentrazione plasmatica di LCAT
nell’uomo (circa 5 mg/L).
Lecitina:colesterolo aciltransferasiLecitina:colesterolo aciltransferasi
(LCAT)(LCAT)
53. Gli esteri del colesterolo si muovono verso il centro
della lipoproteina generando un nucleo lipidico non
polare che modifica il doppio strato fino a farlo
diventare unilamellare e sferico.
Questo processo e’ anche facilitato dalla degradazione
dei fosfolipidi da parte della LCAT
Le HDL discoidali si trasformano così in HDL1 HDL2
e poi in HDL3
HDL - sintesiHDL - sintesi
54. L-CAT così rimuove l’eccesso di colesterolo libero
proveniente dai tessuti, intrappolandolo all’ interno
delle HDL in forma esterificata
Le HDL sono quindi responsabili del “trasporto
inverso del colesterolo” (dai tessuti al fegato)
HDL - sintesiHDL - sintesi
Colesterolo ‘BUONO’Colesterolo ‘BUONO’
55. HDL cedono apoproteine a chilomicroni e VLDL
e acquistano colesterolo dalle membrane cellulari
56. endotelio
cellule muscolari lisce
fibroblasti macrofagi
extravasazione
captazione di
colesterolo libero
degradazione del
colesterolo a livello
epatico
fegatointestino
Trasporto
(col. Esterificato)
HDL
HDL trasportano colesterolo al fegato
61. RECETTORI DELLERECETTORI DELLE
LIPOPROTEINELIPOPROTEINE
Sono proteine di membrana ad 1 segmento transmembrana
Recettori per le LDL
Legano regioni omologhe di Apo B-100 e Apo E.
Legano LDL (tutte le cellule), IDL e residui dei chilomicroni (solo nel
fegato).
Sono regolati dai livelli intracellulari di colesterolo
Recettori per i residui dei chilomicroni
Legano solo Apo E.
Sono presenti nel fegato.
Recettori per le HDL
Legano Apo A-I. Sono recettori spazzino di tipo B1.
Servono soprattutto a trattenere le HDL nel fegato per permettere alla
lipasi epatica di idrolizzarne i fosfolipidi, cui segue il rilascio degli
esteri del colesterolo
67. aorta
vasi del circolo cerebrale e degli arti
inferiori
coronarie
VASI MAGGIORMENTE COLPITIVASI MAGGIORMENTE COLPITI
68. Tra le prime cause della malattia:
alimentazione ricca di grassi animali
ipercolesterolemia.
CAUSECAUSE
69.
70. COS’E’COS’E’
E’ un irregolare ispessimento delle pareti delle arterie che porta
alla riduzione del lume ed irrigidimento delle pareti
Tale ispessimento è causato da accumulo di “placche
aterosclerotiche” costituite da:
- cellule muscolari lisce in proliferazione
- tessuto connettivo e glicosaminoglicani
- depositi di calcio
- cellule schiumose piene di lipidi (colesterolo)
71. Adesione di monociti e linfociti T ad un area danneggiata
dell’ endotelio.
I monociti migrano nello spazio subendoteliale dove si
differenziano in macrofagi
I macrofagi fagocitano grosse quantità di lipidi tramite i
recettori spazzino (scavenger).
72. La principale fonte di questi lipidi sembrano essere le
LDLox, chimicamente modificate per perossidazione dei
lipidi e della Apo B-100.
Tali modificazioni riducono l’ affinità delle LDLox per il
“recettore delle LDL” e le rende invece ligandi per i
recettori spazzino dei macrofagi.
