Fisiologia del colesterolo

Il colesterolo è essenziale per tutti gli organismi viventi. È sintetizzato da sostanze più semplici allinterno del corpo. Il colesterolo può essere ottenuto anche dal cibo. I grassi saturi negli alimenti possono essere convertiti in colesterolo. Ciò può portare a un eccesso di colesterolo nel sangue.

Alti livelli di colesterolo nella circolazione sanguigna, a seconda di come viene trasportato allinterno delle lipoproteine, sono fortemente associati alla progressione dellaterosclerosi.

Quanto il colesterolo produce normalmente il corpo?

Gli adulti normali tipicamente sintetizzano circa 1 g (1.000 mg) di colesterolo al giorno e il contenuto corporeo totale è di circa 35 g.

Assunzione dietetica aggiuntiva giornaliera tipica, negli Stati Uniti e in colture simili è di circa 200-300 mg. Il corpo compensa lassunzione di colesterolo riducendo la quantità sintetizzata. Ciò si verifica mediante la riduzione della sintesi del colesterolo, il riutilizzo del colesterolo esistente e lescrezione del colesterolo in eccesso dal fegato attraverso la bile nel tratto digerente.

Tipicamente circa il 50% del colesterolo escreto viene riassorbito dai piccoli intestino di nuovo nel flusso sanguigno per il riutilizzo.

Funzioni del colesterolo nel corpo

Il colesterolo è essenziale per rendere la membrana cellulare e le strutture cellulari ed è vitale per la sintesi di ormoni, vitamina D e altre sostanze.

• Sintesi della membrana cellulare – Il colesterolo aiuta a regolare la fluidità della membrana nellintervallo di temperature fisiologiche. Ha un gruppo idrossile che interagisce con i gruppi di testa polare dei fosfolipidi e degli sfingolipidi di membrana. Questi esistono insieme alla catena di acidi grassi non polari degli altri lipidi. Il colesterolo impedisce anche il passaggio di protoni (ioni idrogeno positivi) e ioni sodio attraverso le membrane plasmatiche.
• Trasportatori cellulari e molecole di segnalazione – Le molecole di colesterolo esistono come trasportatori e molecole di segnalazione lungo la membrana. Il colesterolo aiuta anche nella conduzione nervosa. Forma le caveole invaginate e le fosse rivestite di clatrina, compresa lendocitosi dipendente dalla caveola e dalla clatrina. Endocitosi significa inghiottire molecole estranee da parte della cellula. I colesteroli aiutano nella segnalazione cellulare assistendo la formazione di zattere lipidiche nella membrana plasmatica.
• Colesterolo nelle guaine mieliniche – Le cellule nervose sono ricoperte da uno strato protettivo o guaina mielinica. La guaina mielinica è ricca di colesterolo. Questo perché è derivato da strati compattati della membrana cellulare di Schwann. Aiuta a fornire protezione, isolamento e consente una conduzione più efficiente degli impulsi nervosi.
• Ruolo allinterno delle cellule – Allinterno delle cellule, il colesterolo è la molecola precursore di diverse vie biochimiche. Ad esempio, nel fegato, il colesterolo viene convertito in bile, che viene quindi immagazzinato nella cistifellea. La bile è costituita da sali biliari. Questo aiuta a rendere i grassi più solubili e aiuta nel loro assorbimento. I sali biliari aiutano anche lassorbimento di vitamine liposolubili come le vitamine A, D, E e K.
• Ormoni e vitamina D – Il colesterolo è unimportante molecola precursore per la sintesi della vitamina D e degli ormoni steroidei come i corticosteroidi , Steroidi sessuali (ormoni sessuali come estrogeni, progesterone e testosterone ecc.)

Sintesi del colesterolo

Il fegato è lorgano principale che sintetizza il colesterolo. Qui si verifica circa il 20-25% della produzione giornaliera totale di colesterolo. Il colesterolo viene anche sintetizzato in misura minore nelle ghiandole surrenali, intestino, organi riproduttivi ecc.

La sintesi del colesterolo inizia con una molecola di acetil CoA e una molecola di acetoacetil-CoA, che vengono disidratate per formare 3 -idrossi-3-metilglutarile CoA (HMG-CoA). Questa molecola viene quindi ridotta a mevalonato dallenzima HMG-CoA reduttasi. Questo passaggio è un passaggio irreversibile nella sintesi del colesterolo. Questo passaggio è bloccato da farmaci che abbassano il colesterolo come le statine.

Mevalonte si converte quindi in 3-isopentenil pirofosfato. Questa molecola è decarbossilata a pirofosfato di isopentenile. Tre molecole di isopentenil pirofosfato si condensano per formare farnesil pirofosfato attraverso lazione della geranil transferasi. Due molecole di farnesil pirofosfato si condensano quindi per formare lo squalene. Ciò richiede squalene sintasi nel reticolo endoplasmatico. Lossidosqualene ciclasi quindi ciclizza lo squalene per formare lanosterolo. Il lanoststerolo forma quindi il colesterolo.

Regolazione della sintesi del colesterolo

La biosintesi del colesterolo è regolata direttamente dai livelli di colesterolo presenti. Quando viene rilevata uneccessiva assunzione di colesterolo dal cibo, si verifica una riduzione della sintesi endogena del colesterolo. Il principale meccanismo di regolazione è il rilevamento del colesterolo intracellulare nel reticolo endoplasmatico da parte della proteina SREBP (proteina legante gli elementi regolatori degli steroli 1 e 2).

HMG CoA reduttasi contiene una membrana e un dominio citoplasmatico. Il dominio della membrana può rilevare la sua degradazione. Laumento delle concentrazioni di colesterolo (e altri steroli) causa un cambiamento in questo dominio e lo rende più suscettibile alla distruzione da parte del proteosoma. Lattività di questo enzima è ridotta anche dalla fosforilazione da parte di una proteina chinasi attivata da AMP.

Colesterolo dal cibo

Ci sono diversi grassi animali che sono fonti di colesterolo. I grassi animali sono miscele complesse di trigliceridi e contengono quantità inferiori di colesteroli e fosfolipidi.

Le principali fonti alimentari di colesterolo includono formaggio, tuorli duovo, manzo, maiale, pollame e gamberetti. Il colesterolo è assente negli alimenti a base vegetale, tuttavia, i prodotti vegetali come i semi di lino e le arachidi possono contenere composti simili al colesterolo chiamati fitosteroli. Questi sono utili e aiutano ad abbassare i livelli di colesterolo.

I grassi saturi e i grassi trans negli alimenti sono i peggiori colpevoli che aumentano il colesterolo nel sangue. I grassi saturi sono presenti nei latticini interi, nei grassi animali, in diversi tipi di olio e nel cioccolato. I grassi trans sono presenti negli oli idrogenati. Questi non si verificano in quantità significative in natura. Si trovano in molti fast food, snack e prodotti fritti o da forno.

Trasporto di colesterolo e lipidi

Ci sono due vie principali del trasporto dei lipidi. Questi sono:

Via esogena (trasporto di lipidi alimentari)

Questa via consente un trasporto efficiente di lipidi alimentari. In questo modo i trigliceridi alimentari vengono idrolizzati dalle lipasi pancreatiche allinterno dellintestino e vengono emulsionati con acidi biliari per formare micelle. I chilomicroni così formati vengono secreti nella linfa intestinale e consegnati direttamente al sangue. Questi vengono poi elaborati nei tessuti periferici prima di raggiungere il fegato. Le particelle sono influenzate dalla lipoproteina lipasi (LPL). I trigliceridi dei chilomicroni vengono idrolizzati da LPL e vengono rilasciati acidi grassi liberi. La particella di chilomicron si riduce progressivamente di dimensioni e il colesterolo e i fosfolipidi da essa vengono trasferiti allHDL. I risultati sono resti di chilomicroni.

Via endogena (trasporto di lipidi epatici)

Questa via si occupa del metabolismo delle lipoproteine LDL (lipoproteine a bassa densità), HDL (lipoproteine ad alta densità), VLDL (Very Low Density Lipoproteins) e IDL (Intermediate density lipoproteins).

Le particelle VLDL sono simili ai chilomicroni nella composizione proteica. Ma questi contengono apoB-100 piuttosto che apoB-48 e hanno un rapporto più alto tra colesterolo e trigliceridi. I trigliceridi di VLDL vengono idrolizzati da LPL. Questi diventano quindi IDL.

Il fegato rimuove dal 40 al 60% dei resti di VLDL e IDL dal recettore LDL. Il colesterolo LDL rappresenta il 70% del colesterolo plasmatico nella maggior parte degli individui. La lipoproteina (a) è una lipoproteina simile alle LDL nella composizione lipidica e proteica. Ha una proteina aggiuntiva chiamata apolipoproteina (a).

Trasporto inverso del colesterolo

La via predominante di eliminazione del colesterolo è lescrezione nella bile. Il colesterolo dalle cellule viene trasportato dalle membrane plasmatiche delle cellule periferiche al processo epatico mediato da HDL chiamato trasporto inverso del colesterolo.

Ulteriori letture

• Tutto il contenuto di colesterolo
• Colesterolo – Che cosè il colesterolo?
• Colesterolo – Che cosè il colesterolo alto?
• Ipercolesterolemia e ipocolesterolemia
• Colesterolo alto e rischio di ictus

Citazioni