Lipoproteina: differenze tra le versioni
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Il compito fondamentale delle lipoproteine plasmatiche è quello di trasportare i grassi nel plasma e di scambiarli con le cellule dell'[[Organismo vivente|organismo]]: il 95% circa dei lipidi plasmatici si trova nelle lipoproteine. La presenza di gruppi [[Idrofilia|idrofili]] sulla propria superficie consente la solubilizzazione delle lipoproteine plasmatiche nella soluzione che compone il sangue. I [[trigliceride|trigliceridi]] e il [[colesterolo]] sono trasportati all'interno delle particelle lipoproteiche, separati dall'ambiente acquoso dalle apo-proteine e dal monostrato fosfolipidico del mantello. Le lipoproteine trasportano anche alcune [[vitamine]] liposolubili (vitamina A).<ref>{{Cita pubblicazione|autore=E.H. Harrison|anno=2012|titolo=Mechanisms involved in the intestinal absorption of dietary vitamin A and provitamin A carotenoids|rivista=Biochim. Biophys. Acta|volume=1821|numero=|pp=70-77|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3525326/}}</ref>
I chilomicroni, sintetizzati nell'intestino durante il periodo post-prandiale, trasportano i grassi alimentari provenienti dall'assorbimento intestinale, mentre le VLDL, sintetizzate nel fegato, veicolano i grassi endogeni elaborati dal fegato durante il periodo di digiuno. I chilomicroni e le VLDL subiscono l'azione idrolitica della lipoproteinlipasi, la quale scinde i trigliceridi del core in acidi grassi e glicerolo, al fine di fornire substrati ai tessuti, soprattutto alle cellule muscolari (con funzioni energetiche) e al [[tessuto adiposo]] (dove verranno accumulati come riserva); dall'azione della lipoproteinlipasi sulle lipoproteine si formano le particelle rimanenti dei chilomicroni, le IDL e le LDL. Le HDL sono responsabili del "trasporto inverso" del colesterolo dai tessuti periferici al fegato, da dove può essere eliminato nella bile. Tutte le lipoproteine contenenti apoB, ad eccezione dei chilomicroni e delle VLDL più voluminose, sono in grado di causare [[aterosclerosi]]; al contrario quelle contenenti apoAI rivestono un ruolo protettivo.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=H.N. Ginsberg|anno=2009|titolo=The ever-expanding role of degradation in the regulation of apolipoprotein B metabolism|rivista=J. Lipid Res.|volume=50|numero=|pp=S162-S166|url=http://www.jlr.org/content/50/Supplement/S162.full}}</ref>
Le HDL possiedono anche attività anti-ossidante, anti-infiammatoria e anti-trombotica.
== Metabolismo delle lipoproteine plasmatiche ==
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=== Metabolismo delle HDL ===
Le HDL costituiscono una classe di lipoproteine plasmatiche notevolmente eterogenea.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=G.H. Rothblat|anno=2010|titolo=High-density lipoprotein heterogeneity and function in reverse cholesterol transport|rivista=Curr. Opin. Lipidol.|volume=21|numero=|pp=229–238|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3215082/}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|autore=L. Zhou|anno=2015|titolo=High-density lipoprotein synthesis and metabolism|rivista=Mol. Med. Rep.|volume=12|numero=|pp=4015-4021|url=https://www.spandidos-publications.com/mmr/12/3/4015}}</ref> Le particelle che fanno parte di questa classe differiscono, infatti, per densità (1.063–1.21 g/ml), dimensioni (7–13 nm), forma (sferica o discoidale) e mobilità elettroforetica. Sulla base di questi parametri sono state individuate diverse sottopopolazioni.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=C. Gebhard|anno=2015|titolo=HDL and cardiovascular risk: is cholesterol in particle subclasses relevant?|rivista=Eu. Heart J.|volume=36|numero=|pp=10-12|url=http://eurheartj.oxfordjournals.org/content/ehj/36/1/10.full.pdf}}</ref> Impiegando l'ultracentrifuga si riconoscono due sottopopolazioni di differente densità: le meno dense HDL<sub>2</sub> (1.063-1.125 g/mL) e le più dense HDL<sub>3</sub> (1.125-1.21 g/mL); con l'elettroforesi su gel si distinguono 5 sottopopolazioni di volume decrescente: HDL<sub>2b</sub> (10.6 nm), HDL<sub>2a</sub> (9.2 nm), HDL<sub>3a</sub> (8.4 nm), HDL<sub>3b</sub> (8.0 nm), HDL<sub>3c</sub> (7.6 nm); con l'elettroforesi bidimensionale si identificano pre-β-1, pre-β-2, pre-β-3, α-4, α-3, α-2 e α-1: le HDL pre-β sono di forma discoidale, mentre quelle con mobilità α hanno aspetto sferico; le pre-β HDL costituiscono il 5-15% delle HDL totali.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=Y. Uehara|anno=2014|titolo=High-density lipoprotein and atherosclerosis: Roles of lipid transporters|rivista=World. J. Cardiol.|volume=6|numero=|pp=1049–1059|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4209431/}}</ref>
Rispetto alle altre classi, la componente proteica delle HDL è nettamente prevalente (in media circa il 50% della massa) ed è rappresentata per il 70% dall'opoAI e per il 15-20% dall'apoAII.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=X. Mei|anno=2015|titolo=Lipid-free Apolipoprotein A-I Structure: Insights into HDL Formation and Atherosclerosis Development|rivista=Arch. Med. Res.|volume=46|numero=|pp=351–360|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4522339/}}</ref> In meno del 10% delle HDL sono presenti apoAIV, apoC e apoE. Oltre alle apolipoproteine, alle particelle di HDL si associano di volta in volta numerose altre proteine (circa un centinaio), in particolare enzimi e proteine di trasferimento implicate nel metabolismo dei lipidi (CEPT, LCAT e PLTP o ''Phospholipid transfer protein''), ma anche paraossonasi 1-3 (PON1-3), ''platelet-activating factor acetylhydrolase'' (PAF-AH) e glutatione-perossidasi 1 (GPx1).<ref>{{Cita pubblicazione|autore=T. Vaisar|anno=2013|titolo=Proteomics investigations of HDL. Challenges and promise|rivista=Curr Vasc Pharmacol.|volume=10|numero=|pp=410–421|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3685576/}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|autore=E.A. Podrez|anno=2010|titolo=Anti-oxidant properties of high-density lipoprotein and atherosclerosis|rivista=Clin. Exp. Pharmacol. Physiol.|volume=37|numero=|pp=719–725|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3010184/}}</ref> Applicando la tecnica dell'immuno-cromatografia, in base al contenuto di apoAI si differenziano due sottopopolazioni di HDL: LpAI+AII (75%) e LpAI (25%).<ref>{{Cita pubblicazione|autore=M.C. Phillips|anno=2013|titolo=New insights into the determination of HDL structure by apolipoproteins|rivista=J. Lipid Res.|volume=54|numero=|pp=2034–2048|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3708355/}}</ref> La prima sottopopolazione sembra dotata di una maggiore azione antiossidante.
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Le HDL nascenti si arricchiscono gradualmente di colesterolo, fosfolipidi e trigliceridi, che ricevono sia dai chilomicroni e dalle VLDL (in particolare durante la loro lipolisi), sia dalle cellule tessutali, per opera di ABCA1, ABCG1/G4 (''ATP-binding cassette G1''/G4) e del recettore SR-B1 (''scavenger receptor B1''); anche il passaggio spontaneo del colesterolo libero di membrana in soluzione dà un certo contributo alla lipidazione delle HDL. ABCG1/G4 e SR-B1 interagiscono solo con le "HDL mature" o sferiche.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=R.S. Rosenson|anno=2012|titolo=Cholesterol efflux and atheroprotection: Advancing the concept of reverse cholesterol transport|rivista=Circulation|volume=125|numero=|pp=1905–1919|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4159082/}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|autore=M.C. Phillips|anno=2014|titolo=Molecular Mechanisms of Cellular Cholesterol Efflux|rivista=J. Biol. Chem.|volume=289|numero=|pp=24020–24029|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4148835/}}</ref> La proteina CETP, secreta dal fegato e dal tessuto adiposo, circola in associazione con le HDL. La CETP trasferisce trigliceridi dalle VLDL e dalle LDL alle HDL e esteri del colesterolo dalle HDL alle VLDL e LDL.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=M.A. Charles|anno=2012|titolo=New molecular insights into CETP structure and function: a review|rivista=J. Lipid Res.|volume=53|numero=|pp=1451–1458|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3540851/}}</ref> In questo processo di trasferimento, la CETP penetra con una estremità nelle HDL e con l'altra nelle VLDL/LDL, formando un canale/ponte lungo il quale si muovono i lipidi.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=L. Zhang|anno=2012|titolo=Structural basis of transfer between lipoproteins by cholesteryl ester transfer protein|rivista=Nat. Chem. Biol.|volume=8|numero=|pp=342–349|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3792710/}}</ref> Poiché i trigliceridi sono molto più voluminosi degli esteri del colesterolo, le HDL aumentano di dimensione. La proteina PLTP (''Phospholipid transfer protein'') circola in associazione con le HDL e media il trasferimento di fosfilipidi verso le HDL soprattutto durante la lipolisi delle lipoproteine ricche di trigliceridi.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=A. Yazdanyar|anno=2011|titolo=Role of Phospholipid Transfer Protein in High-Density Lipoprotein– Mediated Reverse Cholesterol Transport|rivista=Curr. Atheroscler. Rep.|volume=13|numero=|pp=242–248|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3085729/}}</ref> La progressiva acquisizione di colesterolo, fosfolipidi e trigliceridi determina la maturazione delle HDL discoidali in HDL<sub>3</sub> (HDL sferiche piccole e dense) e quindi in HDL<sub>2</sub> (HDL sferiche più grandi e meno dense).<ref>{{Cita pubblicazione|autore=A. Ossoli|anno=2016|titolo=High-Density Lipoprotein, Lecithin: Cholesterol Acyltransferase, and Atherosclerosis|rivista=Endocrinol. Metab. (Seoul)|volume=31|numero=|p=223–229|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4923405/}}</ref>
Le HDL mature vanno incontro a un processo di delipidazione che ha come conseguenza la riduzione del volume delle particelle e l'allontanamento dalla loro superficie di parte delle apoAI, che si dissociano come apoAI libere. Responsabili della delipidazione sono in massima parte la lipasi endoteliale (EL), la lipasi epatica (HL) e il recettore SR-B1.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=W. Annema|anno=2011|titolo=Role of Hepatic Lipase and Endothelial Lipase in High-Density Lipoprotein—Mediated Reverse Cholesterol Transport|rivista=Curr. Atheroscler. Rep.|volume=13|numero=|pp=257–265|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3085744/}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|autore=S.F. Young|anno=2013|titolo=Biochemistry and pathophysiology of intravascular and intracellular lipolysis|rivista=Genes Dev.|volume=27|numero=|pp=459–484|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3605461/}}</ref> EL è l'unica lipasi a essere sintetizzata dalle cellule endoteliali (LPL è espressa sulle cellule endoteliali, ma non è sintetizzata da queste) e idrolizza i fosfolipidi delle HDL. HL è sintetizzata dagli [[epatociti]] ed è espressa sia sugli epatociti che sulle [[endotelio|cellule endoteliali]] dei sinusoidi epatici; idrolizza i fosfolipidi e soprattutto i trigliceridi.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=S. Santamarina-Fojo|anno=2004|titolo=Hepatic lipase, lipoprotein metabolism, and atherogenesis|rivista=Atheroscl. Thromb. Vasc. Biol.|volume=24|numero=|pp=1750-1754|url=http://atvb.ahajournals.org/content/24/10/1750.long}}</ref> Il substrato della LPL sono principalmente i trigliceridi. Il recettore SR-B1 rimuove selettivamente gli esteri del colesterolo dalle HDL mature
La rimozione dei trigliceridi dalle HDL a opera della HL è il principale responsabile della riduzione del loro volume e della liberazione delle apoAI. La dissociazione delle apoAI dalle HDL può avvenire, oltre che a causa della delipidazione, come conseguenza del rimodellamento ed eventuale fusione delle particelle ad opera di CETP e PLTP: un processo indicato come conversione delle HDL.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=J. Huuskonen|anno=2001|titolo=The impact of phospholipid transfer protein (PLTP) on HDL metabolism|rivista=Atheroscl. Thromb. Vasc. Biol.|volume=155|numero=|pp=269–281|abstract=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11254896}}</ref> Le apoAI libere possono accettare nuovamente lipidi e convertirsi nelle HDL discoidali, iniziando un nuovo ciclo metabolico, oppure possono essere eliminate per via renale.<ref>{{Cita pubblicazione|autore=K-A Rye|anno=2004|titolo=Formation and Metabolism of Prebeta-Migrating, Lipid-Poor Apolipoprotein A-I|rivista=Atheroscl. Thromb. Vasc. Biol.|volume=24|numero=|pp=421-428|url=http://atvb.ahajournals.org/content/24/3/421.long}}</ref> La proteina cubilina presente nelle cellule dei tubuli renali riassorbe una parte delle apoAI e apoAII libere filtrate dal rene. In tal modo il catabolismo delle HDL avviene per "parti separate" ovvero i vari componenti della particella (colesterolo e apoproteine) sono rimossi separatamente. È tuttavia possibile la rimozione dal circolo dell'intera particella HDL attraverso un processo di endocitosi recettore-mediata a livello epatico e dei tessuti steroidogenici: c'è incertezza su quali possano essere i recettori in causa (SR-B1, SR-B2, P2Y<sub>13</sub>)<sub>.</sub> Una volta endocitate le HDL possono andare incontro a degradazione intracellulare o essere di nuovo secrete all'esterno (retroendocitosi).
== Note ==
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