Il chilomicroni, Tipicamente note come lipoproteine a bassissima densità, sono piccole particelle di lipoproteine associate al percorso di assorbimento di lipidi, grassi e vitamine liposolubili nei mammiferi e sono anche composte da trigliceridi, fosfolipidi e colesterolo..
I chilomicroni sono considerati lipoproteine composte da una particolare proteina: l'apolipoproteina B 48, alla quale si legano gli acidi grassi esterificati in una molecola di glicerolo (triacilgliceroli o trigliceridi) e altri lipidi o sostanze lipidiche.
Sono molto importanti in quanto sono necessari per il corretto assorbimento degli acidi grassi essenziali come omega 6 e omega 3 che, non essendo sintetizzati dall'organismo, devono essere consumati nella dieta.
Esistono alcune malattie legate ai chilomicroni, in particolare al loro accumulo nell'organismo, che sono note come chilomicronemie, caratterizzate da difetti genetici negli enzimi responsabili della "digestione" dei grassi trasportati in queste particelle..
Per l'anno 2008, uno studio di prevalenza ha determinato che 1,79 su 10.000 individui, cioè poco più dello 0,02%, soffre degli effetti di un'elevata concentrazione di trigliceridi nel sangue (ipertrigliceridemia), che è la principale causa di le chilomicronemie nell'uomo adulto.
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I chilomicroni sono piccole particelle lipoproteiche composte da lipoproteine, fosfolipidi che formano un monostrato come una “membrana”, altri lipidi sotto forma di triacilgliceroli saturi e colesterolo, che si associano ad altre lipoproteine sulla superficie che svolgono varie funzioni..
I principali componenti proteici dei chilomicroni sono le proteine della famiglia delle apolipoproteine B, in particolare l'apolipoproteina B48 (apoB48)..
I lipidi associati sotto forma di trigliceridi sono generalmente composti da acidi grassi a catena lunga, tipici di quelli presenti nelle più comuni fonti alimentari lipidiche.
In percentuale, è stato determinato che i chilomicroni sono composti principalmente da trigliceridi, ma contengono circa il 9% di fosfolipidi, il 3% di colesterolo e l'1% di apoB48..
Questi complessi lipoproteici hanno una dimensione che varia tra 0,08 e 0,6 micron di diametro e le molecole proteiche vengono proiettate nel fluido acquoso che le circonda, stabilizzando così le particelle e impedendone l'adesione alle pareti dei vasi linfatici attraverso i quali inizialmente circolano..
Per comprendere la formazione o la biogenesi dei chilomicroni, è necessario comprendere il contesto in cui avviene questo processo, ovvero durante l'assorbimento intestinale degli acidi grassi.
Durante l'assunzione di grassi, quando gli enzimi dello stomaco "digeriscono" il cibo che mangiamo, gli enterociti (le cellule dell'intestino) ricevono molteplici tipi di molecole e tra queste vi sono piccole particelle di acidi grassi emulsionati.
Questi acidi grassi, quando raggiungono il citosol, vengono "sequestrati" da diverse proteine leganti gli acidi grassi (FABP). Proteine leganti gli acidi grassi), che prevengono gli effetti tossici che gli acidi grassi liberi possono avere sull'integrità cellulare.
Gli acidi grassi così legati vengono trasportati e "consegnati" normalmente al reticolo endoplasmatico, dove vengono esterificati in una molecola di glicerolo per formare triacilgliceroli, che vengono successivamente inclusi nei chilomicroni..
Durante la formazione dei chilomicroni la prima porzione che si forma è il precchilomicrone o chilomicrone primordiale che è composto da fosfolipidi, colesterolo, piccole quantità di trigliceridi e una speciale lipoproteina nota come apolipoproteina B48 (apoB48)..
Questa lipoproteina è un frammento del prodotto proteico della trascrizione e traduzione dei geni APOB, che sono responsabili della produzione delle apolipoproteine apo B100 e apo B48, che funzionano nel trasporto delle garze nel flusso sanguigno.
ApoB48 viene tradotto in un traslocatore presente nella membrana del reticolo endoplasmatico e, quando questo processo è completo, il chilomicrone primordiale viene staccato dalla membrana del reticolo; e una volta nel lume, si fonde con una particella povera di proteine e ricca di lipidi composta principalmente da trigliceridi e colesterolo, ma non apoB48.
I pre-chilomicroni formati come spiegato sopra vengono trasportati dal lume del reticolo endoplasmatico nella via secretoria del complesso del Golgi attraverso una complessa sequenza di eventi, che probabilmente coinvolgono specifici recettori e vescicole note come vescicole di trasporto pre-chilomicroni..
Tali vescicole si fondono con la membrana del viso cis del complesso del Golgi, dove vengono trasportati grazie alla presenza di ligandi sulla loro superficie, che vengono riconosciuti dalle proteine recettrici nella membrana dell'organello.
Una volta raggiunto il lume del complesso di Golgi, si verificano due eventi che trasformano il precchilomicrone in un chilomicrone:
- Associazione di apolipoproteina AI (apo AI) con pre-chilomicron che entra nel Golgi.
- Alterazione del pattern di glicosilazione di apoB48, che comporta la modifica di alcuni residui di mannosio per altri zuccheri.
I chilomicroni “completi” o “maturi” vengono rilasciati attraverso la membrana basolaterale dell'enterocita (opposta alla membrana apicale, che è quella rivolta verso lo spazio intestinale) per fusione delle loro vescicole trasportatrici con questa membrana..
Una volta che ciò si verifica, i chilomicroni vengono rilasciati nel file lamina adeguata mediante un processo noto come "esocitosi inversa" e da lì vengono secreti nel flusso linfatico dei villi intestinali, responsabili del loro trasporto nel sangue.
Una volta nel flusso sanguigno, i trigliceridi contenuti nei chilomicroni vengono scomposti da un enzima chiamato lipoproteina lipasi, che rilascia sia acidi grassi che molecole di glicerolo per il riciclaggio all'interno delle cellule..
Il colesterolo, che non viene degradato, fa parte di quelle che oggi sono note come "particelle residue" di chilomicroni o chilomicroni "secondari", che vengono trasportate al fegato per essere processate..
Il corpo umano, così come quello della maggior parte dei mammiferi, utilizza la complessa struttura dei chilomicroni per trasportare lipidi e grassi che devono essere assorbiti quando vengono consumati con altri alimenti..
La funzione principale dei chilomicroni è quella di "solubilizzare" o "insolubilizzare" i lipidi attraverso la loro associazione con determinate proteine, al fine di controllare l'interazione di queste molecole altamente idrofobiche con l'ambiente intracellulare, che è prevalentemente acquoso..
Studi relativamente recenti suggeriscono che la formazione di chilomicroni tra i sistemi di membrana del reticolo endoplasmatico e il complesso di Golgi favoriscono, in un certo modo, il concomitante assorbimento dei lipopolisaccaridi (lipidi associati ai carboidrati) e il loro trasporto alla linfa e al tessuto sanguigno..
Esistono rare malattie genetiche indotte da un eccessivo apporto di grassi (iperlipidemia) che sono principalmente legate a carenze della proteina lipoproteina lipasi, responsabile della degradazione o idrolisi dei trigliceridi trasportati dai chilomicroni.
I difetti di questo enzima si traducono in un insieme di condizioni note come "iperquilomicronemia", che hanno a che fare con una concentrazione esagerata di chilomicroni nel siero del sangue causata dalla loro eliminazione ritardata..
Il modo più consigliato per evitare o invertire una condizione di alte concentrazioni di trigliceridi è modificare le abitudini alimentari regolari, ovvero ridurre l'assunzione di grassi e aumentare l'attività fisica.
L'esercizio fisico può aiutare a ridurre i livelli di grasso accumulato nel corpo e quindi abbassare il livello di trigliceridi totali.
Tuttavia, l'industria farmaceutica ha progettato alcuni farmaci approvati per diminuire il contenuto di trigliceridi nel sangue, ma i medici curanti devono escludere qualsiasi controindicazione relativa a ogni singolo paziente e alla sua storia medica..
La concentrazione di chilomicroni nel plasma sanguigno è clinicamente rilevante per comprendere e "prevenire" l'obesità negli esseri umani, nonché per determinare la presenza o l'assenza di patologie come le chilomicronemie.
I valori “normali” dei chilomicroni sono direttamente correlati alla concentrazione di trigliceridi nel siero, che dovrebbe essere mantenuta inferiore a 500 mg / dL, con 150 mg / dL, o meno, condizione ideale per evitare condizioni patologiche..
Un paziente è in una condizione patologica di chilomicronemia quando i suoi livelli di trigliceridi sono superiori a 1.000 mg / dL.
L'osservazione più diretta che si può fare per determinare se un paziente soffre di qualche tipo di patologia correlata al metabolismo lipidico e, quindi, correlata a chilomicroni e trigliceridi, è l'evidenza di un plasma sanguigno torbido e giallastro, noto come "plasma lipidemico".
Tra le principali cause di un'elevata concentrazione di trigliceridi si può trovare quella sopra citata in relazione alla lipoproteina lipasi ovvero un aumento della produzione di trigliceridi.
Tuttavia, ci sono alcune cause secondarie che possono portare alla chilomicronemia, tra cui ipotiroidismo, consumo eccessivo di alcol, lipodistrofie, infezione da virus HIV, malattie renali, sindrome di Cushing, mielomi, farmaci, ecc..
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