Colesterolo Libero ed Esterificato: Scopri Tutto Quello Che Devi Sapere!

Il colesterolo (dal greco χολή, "bile", e στερεός, "solido") deve il suo nome all'essere stato identificato per la prima volta nei calcoli biliari. 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.

Il colesterolo, isolato nella seconda metà del Settecento dal chimico francese Poulletier de la Salle (De Fourcroy 1789) dall'estratto alcolico di calcoli biliari umani, dei quali è il principale costituente, ricevette inizialmente il nome di colesterina da M.-E. Chevreul (1816). Solo all'inizio del 20° secolo venne chiamato colesterolo, a indicare la natura chimica di alcol (la primitiva denominazione è peraltro tuttora in uso in molti paesi, soprattutto di lingua non inglese).

Chimicamente, 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.

La presenza nel plasma di quantità elevate di colesterolo è resa possibile dalla sua incorporazione nelle lipoproteine (v.), 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.

Funzioni del Colesterolo

Pur non avendo il colesterolo funzioni energetiche, la sua importanza biologica è grandissima, in quanto è un costituente di tutte le membrane cellulari degli organismi animali, di gran parte di quelle intracellulari, nonché delle guaine mieliniche dei neuroni centrali e periferici. Inoltre, il colesterolo è, come già detto, il diretto precursore degli acidi biliari e di numerosi composti steroidei di natura ormonale o vitaminica.

Membrane Cellulari: Il colesterolo è un costituente insostituibile delle membrane cellulari in quanto conferisce a queste strutture delle caratteristiche di importanza vitale, regolando la permeabilità e la fluidità della membrana plasmatica delle cellule.
Ormoni Steroidei: Nel caso degli ormoni, il colesterolo è il precursore di cinque principali classi di ormoni steroidei: progestinici, glucocorticoidi, mineralcorticoidi, androgeni ed estrogeni.
Vitamina D: Anche la vitamina D è una molecola che in realtà deriva dal colesterolo, e ha una notevole importanza nel metabolismo del calcio e del fosforo, e non solo.

Metabolismo del Colesterolo

Il metabolismo del colesterolo ha lo scopo di impedire eccessive variazioni, in difetto o in eccesso, dei livelli di questo lipide nell'organismo. Il metabolismo del colesterolo coinvolge più organi. A monte troviamo l'intestino - che assorbe il colesterolo di origine alimentare proveniente dalla digestione dei cibi animali - ed il fegato, organo in grado di sintetizzare importanti quantità di colesterolo a partire dall'aceti-CoA derivato dal metabolismo dei vari nutrienti (carboidrati, proteine ed in particolare grassi).

A fronte di un apporto alimentare di circa 300 mg/die, il corpo di una persona adulta sintetizza ogni giorno circa 600-1000 mg di colesterolo. Ciò significa che l'influenza del colesterolo alimentare sulla colesterolemia totale (quantità di colesterolo nel sangue) è tutto sommato meno rilevante di quanto si possa credere, stimabile mediamente in un 30%.

Per questo motivo in alcune persone con il colesterolo alto la dietoterapia, da sola, non riesce a riportare nella norma la colesterolemia; l'organismo di queste persone, infatti, sintetizza quantità eccessive di colesterolo, per cui anche correggendo le abitudini alimentari il colesterolo nel sangue rimane elevato.

Essendo un lipide, il colesterolo è insolubile in ambiente acquoso, quindi non può circolare libero nel sangue. Il colesterolo assorbito dall'intestino viene riversato nel circolo linfatico sotto forma di chilomicroni; si tratta di aggregati lipoproteici formati da un cuore ricco di trigliceridi, fosfolipidi, colesterolo e vitamine liposolubili, circondato da un guscio proteico.

A livello delle vene succlavie, i chilomicroni si riversano nel torrente circolatorio in una forma ancora incompleta (chilomicroni nascenti); solo a seguito dell'interazione con altre lipoproteine plasmatiche, in particolare le HDL, i chilomicroni acquisiscono le apoproteine, C-II ed E: le prime sono necessarie per il loro riconoscimento da parte delle cellule, alle quali distribuiscono il proprio contenuto lipidico, mentre le apoproteine E servono al riconoscimento degli stessi a livello epatico.

I chilomicroni residui (detti rimanenze) vengono infatti intercettati dal fegato e rielaborati per la sintesi lipidica endogena. All'interno degli epatociti (le cellule del fegato) i trigliceridi vengono in parte utilizzati come riserva ed in parte degradati a scopo energetico.

Il fegato assembla i trigliceridi ed il colesterolo di origine alimentare, derivati dai chilomicroni, con la quota da lui sintetizzata, racchiudendoli all'interno di lipoproteine a bassissima densità (dette VLDL). Similmente ai chilomicroni, queste lipoproteine vengono immesse nel sangue in una forma nascente, si arricchiscono delle apoproteine necessarie (in particolare apo-C-II ed apo-E) e vengono trasportate ai vari tessuti, ai quali cedono il patrimonio trigliceridico diminuendo la propria densità.

Si passa così dalle VLDL (Very Low Density Lipoprotein) alle IDL (Intermediate Density Lipoprotein) e alle LDL (Low Density Lipoprotein, povere di trigliceridi e cariche di colesterolo che trasportano e distribuiscono ai tessuti periferici). Le IDL possono andare in contro a due diversi destini metabolici: essere intercettate dal fegato grazie alla presenza di apo-E, o trasformarsi a loro volta in LDL. Queste ultime distribuiscono il colesterolo alle varie cellule e da esse vengono inglobate.

Soprattutto a livello dei tessuti "avidi di colesterolo" (surreni, testicoli, ovaie, fegato) e in generale nelle varie cellule dell'organismo, esistono specifici recettori per le LDL, capaci di riconoscere le apoproteine B ed E. Il legame LDL - membrana plasmatica della cellula ricevente, avviene per mezzo dell'apo B-100. A tale legame segue l'invaginazione della membrana, con la formazione di una vescicola intracellulare (endosoma); a questo punto le LDL vengono degradate a livello lisosomiale nei vari componenti che le costituiscono: colesterolo libero, acidi grassi, amminoacidi ecc.

L'utilizzo cellulare del colesterolo è mediato da una serie di eventi la cui descrizione esula dai fini di questo articolo; ciò che ci preme sottolineare, in chiave salutistica, è che un alto livello intracellulare di colesterolo blocca sia l'assunzione di nuovo colesterolo dalle LDL che la sua sintesi endogena. In altre parole, se la cellula contiene quantitativi sufficienti di colesterolo, non ne sintetizza altro e non ne assorbe più dalle LDL, che di conseguenza si accumulano in circolo aumentando i livelli di colesterolo nel sangue. Si parla di ipercolesterolemia.

Dal momento che il colesterolo in eccesso può infiltrarsi nelle pareti delle arterie, subendo processi ossidativi ed infiammatori che portano a gravissimi danni per la salute dell'organismo (aterosclerosi e malattie correlate), il corpo umano ha elaborato una strategia difensiva. Il fegato, infatti, sintetizza le HDL (lipoproteine ad alta densità), deputate al trasporto del colesterolo dai tessuti periferici al fegato attuando il cosiddetto trasporto inverso del colesterolo.

A livello epatico il colesterolo in eccesso proveniente dalle HDL può essere eliminato attraverso la bile e gli acidi biliari che la costituiscono. Oltre al fegato, le HDL vengono sintetizzate anche a livello enterico (nell'intestino) e in parte derivano dal catabolismo delle lipoproteine ricche in trigliceridi (chilomicroni e VLDL).

Il trasporto inverso del colesterolo è mediato dall'attività delle HDL e consiste essenzialmente nel ritorno al fegato del colesterolo in eccesso presente nel sangue periferico. Le HDL, infatti, rappresentano un'importante riserva di apoproteine: coma anticipato, è proprio grazie all'acquisizione di apoproteine C ed E dalle HDL che chilomicroni e VLDL acquisiscono le proteine necessarie al riconoscimento cellulare ed al loro catabolismo epatico.

Oltre alle apolipoproteine, le HDL cedono anche il colesterolo estratto dalle cellule grazie ad un sistema recettoriale che riconosce l'apoproteina A-1, subito esterificato per mezzo dell'enzima LCAT (plasma lecitin-colesterolo aciltrasferasi). Scaricando il proprio contenuto di colesterolo alle VLDL e alle LDL a livello periferico, ed acquisendo in cambio trigliceridi, le HDL possono accettare nuovo colesterolo cellulare, ed il ciclo ricomincia.

La bile con i suoi acidi biliari, fondamentale per il corretto assorbimento dei grassi a livello intestinale, viene in parte riassorbita ed in parte eliminata con le feci. Esistono dei farmaci, chiamati resine sequestranti gli acidi biliari, che limitano il riassorbimento intestinale degli acidi biliari stimolando la sintesi ex-novo degli stessi; dal momento che tale processo utilizza il colesterolo presente nell'organismo, questi farmaci abbassano la colesterolemia.

Colesterolo LDL ("Cattivo") e HDL ("Buono")

Il colesterolo nel sangue non si trova così com’è, ma viaggia legato a particolari proteine (perché in quanto molecola tendenzialmente idrofobica ha bisogno di essere “trasportata” in un ambiente come quello sanguigno, composto principalmente da acqua) che prendono il nome di lipoproteine. Quando parliamo, volgarmente, di “colesterolo cattivo”, stiamo parlando delle LDL; quando parliamo di “colesterolo buono” ci riferiamo alle HDL.

LDL (Lipoproteine a Bassa Densità): Le LDL, avendo densità bassa, viaggiano sempre vicine alle pareti dei vasi sanguigni che stanno attraversando. Pertanto aumenta la probabilità che queste particelle vengano “inglobate” nelle pareti dei vasi sanguigni (endocitosi è il termine tecnico che risulta più corretto), permettendone il restringimento del lume del vaso. Livelli superiori alla norma di colesterolo-LDL predispongono allo sviluppo di aterosclerosi; per questo motivo il colesterolo trasportato dalle LDL viene detto "cattivo".
HDL (Lipoproteine ad Alta Densità): Le HDL hanno il ruolo importante di riportare il colesterolo al fegato: questo è chiamato trasporto inverso del colesterolo. Le HDL svolgono diversi ruoli anti-aterogeni e svolgono un ruolo importante nel reverse cholesterol transport, collaborando al suo smaltimento. In definitiva se un soggetto ha alti livelli di HDL si libera bene del colesterolo in eccesso. Il rischio cardiovascolare è tanto minore quanto più è alto il livello di colesterolo-HDL e quanto più è basso quello di colesterolo-LDL.

I livelli di HDL sono inversamente correlati con quelli di VLDL, IDL ed LDL e con il rischio di cardiopatia coronarica. Gli estrogeni abbassano il colesterolo LDL ed aumentano il colesterolo HDL. Questo spiega la minore incidenza nelle donne in età fertile di malattie cardiovascolari.

Colesterolo e Aterosclerosi

L’aterosclerosi è una malattia causata da accumulo di lipidi, soprattutto colesterolo libero o in forma esterificata, a livello della parete interna dei vasi sanguigni. Per raggiungere i tessuti queste particelle lipoproteiche devono attraversare le pareti dei vasi. Le LDL ricche di colesterolo raggiungono le cellule extraepatiche attraverso l’endotelio capillare ed entrano nel flusso interstiziale, da dove poi si legano a specifici recettori.

Normalmente i capillari linfatici drenano l’eccesso di LDL dal parenchima al sangue, attraverso la circolazione linfatica, quindi di solito le LDL nell’interstizio sono 1/10 di quelle del plasma. Nell’arteria, invece, la situazione è diversa a causa di un innalzamento eccessivo delle LDL nell’intima (strato più interno e sottile dei vasi sanguigni). A causa di questi fattori le LDL in eccesso che non vengono rimosse e degradate dalle cellule nell’intima e quest’ultima si lega alla proteina APO-B della particella. Le LDL modificate vengono fagocitate dai macrofagi, che a loro volta si trasformano in cellule ricche di esteri del colesterolo (foam cells= cellule schiumose).

Gestione del Colesterolo: Dieta e Farmaci

Sicuramente la dieta rappresenta uno degli aspetti più importanti nel mantenimento di adeguati livelli di colesterolo e lipoproteine (HDL e LDL) o, al contrario, nelle modificazioni dannose del profilo lipidico. Infatti, l’assunzione di colesterolo contenuto negli alimenti sembrerebbe essere poco impattante sui livelli di colesterolo ematico. Il motivo principale è che la maggior parte del colesterolo nel corpo è ottenuto dalla sintesi ex novo di colesterolo, che avviene principalmente in sede epatica. Per quanto riguarda il colesterolo, si consiglia di non assumerne più di 300 mg al giorno.

Ci sono vari modi per abbassare il colesterolo: le resine a scambio ionico eliminano la bile perché diminuiscono l’assorbimento degli acidi biliari, costringendo il fegato a produrre una maggior quantità di acidi biliari. Questo si traduce in una maggior necessità di colesterolo degli epatociti che esprimeranno una maggior quantità di recettori LDL.

Tabella: Classi Principali di Lipoproteine

Lipoproteina	Dimensione (nm)	Trigliceridi (%)	Colesterolo (%)	Proteine (%)
Chilomicroni	80-100	90-95	Piccole quantità	Piccole quantità
VLDL	30-80	Oltre 50	Notevole quantità	Inferiore ai trigliceridi e colesterolo
LDL	20-25	Bassa	35-45 (esteri) + 6-15 (libero)	Bassa
HDL	8-13	Bassa	Certa quantità	Circa 45