Il colesterolo, derivante dal greco χολή (bile) e στερεός (solido), deve il suo nome alla sua prima identificazione nei calcoli biliari. Si tratta di un lipide steroideo che l'organismo è in grado di produrre autonomamente e di assumere attraverso gli alimenti. È una sostanza di fondamentale importanza biologica in quanto possiede funzioni energetiche, è un costituente di membrane e guaine, è precursore di numerose sostanze organiche.
Dal punto di vista chimico, si tratta di un composto aliciclico, la cui struttura comprende il nucleo del ciclopentanoperidrofenantrene con i suoi quattro anelli, un ossidrile in posizione C₃, un doppio legame tra C₅ e C₆, una catena idrocarburica ramificata a 8 atomi di carbonio nella posizione C₁₇, e due gruppi metilici nelle posizioni C₁₀ e C₁₃. La struttura generale è la stessa degli acidi biliari, degli ormoni steroidei gonadici e surrenali, e della vitamina D, tutte sostanze che hanno nel colesterolo il loro precursore.
La sua solubilità in acqua è molto bassa, e ancora minore è quella dei prodotti della sua esterificazione in posizione C₃, con un acido grasso a catena lunga, che ne aumenta infatti il carattere idrofobico. In circolo, il colesterolo si trova per circa il 30% come tale (colesterolo libero), e per il restante 70% in forma esterificata.
Lipoproteine: I Mezzi di Trasporto del Colesterolo
La presenza nel plasma di quantità elevate di colesterolo è resa possibile dalla sua incorporazione nelle lipoproteine, che costituiscono un sistema in grado di trasportare queste molecole idrofobiche in un mezzo acquoso qual è il plasma, e di rifornire gli specifici tessuti in cui esse sono necessarie. Si definiscono lipoproteine dei complessi macromolecolari costituiti da quantità variabili di proteine e lipidi (colesterolo e suoi esteri, trigliceridi, fosfolipidi), solubili in mezzo acquoso.
Le lipoproteine hanno una superficie idrofila (affine all'acqua) e servono a veicolare i lipidi all'interno del plasma sanguigno (matrice acquosa). Nel siero le lipoproteine si distinguono, in base alla loro mobilità elettroforetica, in lipoproteine α, a peso molecolare relativamente basso, e lipoproteine β, a elevato peso molecolare e maggiore contenuto lipidico. Le lipoproteine rivestono un ruolo importante nel metabolismo intermedio dei lipidi e dei carboidrati.
Classificazione delle Lipoproteine
Esistono quattro classi principali di lipoproteine:
- Chilomicroni
- VLDL (Very Low Density Lipoproteins)
- LDL (Low Density Lipoproteins)
- HDL (High Density Lipoproteins)
Alle lipoproteine ricche in trigliceridi appartengono i chilomicroni e le VLDL (Very low density lipoproteins, lipoproteine a bassissima densità). Alle lipoproteine ricche in colesterolo appartengono invece le LDL (Low density lipoproteins, lipoproteine a bassa densità) e le HDL (High density lipoproteins, lipoproteine ad alta densità); nella catena metabolica, tra le VLDL e le LDL, vi sono anche le IDL (Intermediate density lipoproteins, lipoproteine a densità intermedia).
Le LDL, di piccole dimensioni (20-25 nm), trasportano soprattutto colesterolo (in termini relativi, 35-45% di esteri e 6-15% di colesterolo libero); le HDL sono le più piccole tra tutte le lipoproteine (solo 8-13 nm), contengono soprattutto proteine (circa 45%) e fosfolipidi (25%), ma anche una certa quantità di colesterolo.
Struttura delle Lipoproteine
Strutturalmente le lipoproteine presentano un core, nucleo centrale costituito da trigliceridi e colesterolo esterificato, e un mantello periferico composto da colesterolo libero, teste polari dei fosfolipidi, proteine (le apolipoproteine o, più semplicemente, apoproteine, presenti in quantità e forme differenti nelle varie classi di lipoproteine).
Le proteine rivestono molteplici funzioni: sono infatti elementi strutturali, fattori modulanti attività enzimatiche, ligandi per recettori specifici situati sulla superficie delle cellule. Quest'ultima funzione rende possibile la captazione, l'internalizzazione e la successiva metabolizzazione delle lipoproteine.
Metabolismo delle Lipoproteine
Il metabolismo delle lipoproteine comprende una via metabolica esogena e una endogena.Nella via esogena, il colesterolo e i trigliceridi della dieta vengono incorporati nei chilomicroni, che sono assorbiti nel torrente linfatico e da qui passano nel sangue. La via endogena ha inizio a livello epatico con la secrezione delle VLDL, che vengono idrolizzate dalla LPL, con formazione di remnant delle VLDL (detti anche IDL), i quali possono essere captati dal fegato attraverso il recettore LRP, oppure ulteriormente delipidati a opera della lipasi epatica o HTGL (Hepatic triglyceride lipase) con trasformazione in LDL.
Le LDL vanno incontro o a captazione epatica da parte del recettore LDL, oppure a captazione da parte dei monociti-macrofagi (mediante i recettori scavenger), che, non possedendo un sistema autoregolato, al contrario di quanto avviene per la cellula epatica, accumulano una grande quantità di lipidi trasformandosi in cellule schiumose o foam cells.
HDL: Il "Colesterolo Buono" e il Trasporto Inverso
Nel linguaggio comune, le HDL vengono definite "colesterolo buono", perché esercitano un effetto protettivo sulle malattie aterosclerotiche. Dal punto di vista clinico, le HDL (High-Density Lipoprotein) sono classificate come lipoproteine ad alta densità. Ogni HDL è formata da 80-100 proteine specifiche, che la rendono capace di veicolare anche diverse centinaia di molecole grasse per volta.
Le HDL sono inizialmente molto piccole e trasportano i grassi dalle periferie agli organi. Una volta prelevato, il colesterolo libero viene esterificato da un enzima e spostato verso il nucleo della molecola. Le HDL trasportano il colesterolo al fegato e agli organi steroidogenici, quali ghiandole surrenali, ovaie e testicoli.
Le HDL sono in grado di caricarsi di parte del colesterolo già depositato nelle cellule dei tessuti periferici, per trasferirlo, principalmente attraverso una proteina di trasporto (CETP, Cholesteryl ester transfer protein), alle altre classi di lipoproteine, che lo porteranno poi al fegato. Il colesterolo depositato nel fegato viene escreto con la bile nell'intestino. Il metabolismo delle HDL partecipa anche alla rimozione del colesterolo inglobato dai macrofagi nelle placche aterosclerotiche.
Le HDL sono responsabili del cosiddetto trasporto inverso del colesterolo, che consente la rimozione del colesterolo già depositato nei tessuti periferici, in primo luogo lungo la parete delle arterie, e la sua reintroduzione in circolo, per il successivo trasporto al fegato e la sua ulteriore metabolizzazione.
Fattori che Influenzano i Livelli di HDL e LDL
È possibile aumentare le HDL e ridurre le LDL (in maniera assoluta o percentuale) correggendo la dieta e aumentando l'esercizio fisico. La distinzione fra quali siano in grado di aumentare le HDL, ridurre le LDL e diminuire il colesterolo totale non è sempre chiara. Il tabagismo sembra esercitare un effetto negativo sulla colesterolemia HDL.
Gli sport più efficaci nell'aumento delle HDL sono quelli che attivano principalmente il metabolismo aerobico, ma che toccano anche picchi di alta intensità. Inoltre, l'attività sportiva aerobica favorisce il dimagrimento. Soprattutto in caso di obesità viscerale, il calo ponderale imposto dall'attività fisica e dalla dieta determina un aumento delle HDL pari a 0,35 mg/dl ogni chilogrammo perduto. Per quel che riguarda gli integratori alimentari, esiste una correlazione positiva tra l'assunzione di magnesio e niacina (vitamina PP o B3) e l'aumento delle HDL.
Tabella: Effetti degli Alimenti sui Livelli di Colesterolo
| Tipo di Alimento | Effetto sul Colesterolo |
|---|---|
| Acidi grassi polinsaturi essenziali (Omega 3 e 6) | Positivo su colesterolemia e trigliceridemia |
| Acidi grassi monoinsaturi (Omega 9) | Simile ai polinsaturi essenziali |
| Fibre alimentari solubili | Positivo |
| Acidi grassi saturi | Aumentano il colesterolo LDL |
| Acidi grassi idrogenati | Aumentano il colesterolo LDL (e possono essere peggiori dei saturi) |
| Eccesso di carboidrati raffinati | Possono ridurre l'effetto metabolico delle lipoproteine |
Le lecitine, i fitoestrogeni e altri antiossidanti fenolici possono avere effetti positivi sulla colesterolemia. Al contrario, un eccesso di carboidrati, soprattutto da alimenti raffinati, può compromettere la struttura molecolare delle lipoproteine riducendone l'effetto metabolico.
In altre parole, gli alti livelli di HDL si correlano a un miglioramento dello stato di salute SOLO quando tale incremento è di tipo metabolico (HDL native). Non è da escludere che questa sfaccettatura interessi, oltre alla quantità, il tipo di HDL specifico.
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