Lipidi: DEFINIZIONE e SIGNIFICATO - Pagina di ingresso · La \൰resenza di queste molecole...
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Lipidi: DEFINIZIONE e SIGNIFICATO
• I lipidi, o grassi, costituiscono un gruppo eterogeneo di sostanze, accomunate dalla proprietà fisica della insolubilità nei solventi polari (idrofobicità) e dalla solubilità nei solventi apolari (lipofilicità).
• Dal punto di vista fisiologico i lipidi presenti nel sangue sono distinguibili in:
LIPIDI di DEPOSITO
TRIGLICERIDI ACIDI GRASSI Funzione energetica
LIPIDI STRUTTURALI FOSFOLIPIDI GLICOLIPIDI COLESTEROLO Costituenti fondamentali delle membrane cellulari
TRASPORTO dei lipidi nel sangue
• I lipidi vengono trasportati nel sangue sottoforma di aggregati
micellari lipoproteici (LIPOPROTEINE) capaci di formare
sospensioni stabili.
• Tali formazioni risultano costituite dall’aggregazione di detti
lipidi con PROTEINE IDROFILICHE (APOLIPOPROTEINE),
mediata da forze non covalenti.
• L’assenza di legami covalenti consente lo scambio dei costituenti
lipidici e proteici fra le varie lipoproteine e fra lipoproteine e
membrane cellulari.
• Le principali lipoproteine del plasma hanno struttura
GLOBULARE nella quale apoproteine, fosfolipidi e colesterolo
formano un involucro di spessore molecolare (monolayer) entro
il quale sono racchiusi, segregati dall’ambiente esterno acquoso,
i lipidi idrofobici: triglicerdidi e colesterolo esterificato.
APOLIPOPROTEINE: definizione e funzioni
Le APOLIPOPROTEINE oltre ad essere componenti strutturali fondamentali delle
lipoproteine svolgono specifiche funzioni inerenti la loro sintesi, la loro secrezione ed il
loro catabolismo.
Esse infatti fungono da cofattori degli enzimi adibiti al metabolismo delle LIPOPROTEINE
e da strumenti di riconoscimento per i recettori delle membrane di alcune cellule.
Lipoproteine
Le lipoproteine (o lipoprotidi) sono macromolecole derivanti dalla combinazione di una proteina con lipidi di varia natura: colesterolo, esteri del colesterolo, fosfolipidi e trigliceridi
La fonte principale di colesterolo per le cellule non epatiche e non intestinali sono le LDL Il processo di captazione delle particelle plasmatiche è basato su l’endocitosi mediata da recettore, che riconosce la apolipoproteina B-100 localizzata sulla superficie delle LDL. Successivamente, la fusione della vescicola con lisosomi causa il rilascio del colesterolo. La quantità di colesterolo captato dalle cellule periferiche dipende dal grado di espressione del recettore per le LDL, che a sua volta è soggetto ad un accurata regolazione ad opera dei livelli intracellulari degli steroli.
LDL E TRASPORTO DEL COLESTEROLO
Le dislipidemie sono patologie caratterizzate da anomalie del metabolismo di lipidi e lipoproteine con conseguente alterazione delle loro concentrazioni plasmatiche.
CLASSIFICAZIONE EZIOLOGICA In base all’eziologia è possibile distinguere in: DISLIPIDEMIE PRIMITIVE: Le dislipidemie primitive sono causate da difetti genetici nel metabolismo di lipidi e lipoproteine (ad esempio assenza o difetti del recettore per le LDL o delle Apo B che provocano ipercolesterolemia). DISLIPIDEMIE SECONDARIE: Le dislipidemie secondarie possono insorgere come conseguenza di: - patologie (obesità, diabete, insufficienza renale, etc.) - assunzione di alcool, farmaci (es. diuretici tiazidici) od ormoni (es. steroidi, contraccettivi orali). Nella maggior parte dei casi, tali condizioni causano un’alterazione del catabolismo delle lipoproteine. Le dislipidemie secondarie possono coesistere con le dislipidemie primitive.
DEFINIZIONE E CLASSIFICAZIONE DEFINIZIONE
ALTERAZIONI DELLE LIPOPROTEINE
Si conoscono modificazioni quantitative delle lipoproteine, con AUMENTO o DIMINUZIONE della loro concentrazione nel sangue denominate rispettivamente:
IPER lipoproteinemie e
IPO lipoproteinemie. Dal punto di vista eziologico, le alterazioni delle lipoproteine vengono divise in due gruppi: - GENETICHE, dette anche primarie o familiari - SECONDARIE a vari stati patologici
Le IPERLIPOPROTEINEMIE
Iperlipidemie
• Ipertrigliceridemie • Ipercolesterolemie • Iperlipidemie miste
Colesterolo
• Può essere nella forma libera oppure esterificato da un acido grasso (forma altamente lipofila)
HO
Trigliceridi e fosfolipidi
Esteri della glicerina con diversa lipofilia
CH2OH
CHOH
CH2OH
CH2O
CHO
CH2O
CO
CO
CO
R
R
R
CH2O
CHO
CH2O
CO
CO
P
R
R
O
O
O R1
Glicerina Trigliceride
Fosfolipide
R = catena lipofilicaR1 = residuo caricoo comunque molto idrofilico
Classificazione delle iperlipidemie
Iperlipidemia Concentrazione plasmatica di lipidi Ipercolesterolemia Lieve Colesterolo totale: 5,2-6,5 mmol/L (200-250 mg/dL) Moderata Colesterolo totale: 6,5-7,8 mmol/L (250-300 mg/dL) Grave Colesterolo totale: >7,8 mmol/L (>300 mg/dL) Ipertrigliceridemia Moderata Trigliceridi: 2,3-4,6 mmol/L (200-400 mg/dL) Grave Trigliceridi: >4,6 mmol/L (>400 mg/dL)
Linee guida dell’European Atherosclerosis Society per la classificazione delle iperlipidemie
Nell’iperlipidemia mista, colesterolo totale e trigliceridi sono entrambi elevati
Lipoproteine
Lipoproteine
Caratteristiche delle lipoproteine plasmatiche
Lipoproteine Densitˆ (g/mL) Diametro (nm)
Principale componente lipidica
Apolipoproteine
Chilomicroni < 0,95 80-100 Trigliceridi esogeni
B-48, A-I, A-II, A-IV, C-II, C-
III, E
VLDL 0,95-1.006 30-80 Trigliceridi endogeni
B-100, E, C-II, C-III
IDL 1,006-1,019 25-35 Colesterolo esterificato, Trigliceridi
B-100, E, C-II, C-III
LDL 1,019-1,063 18-30 Colesterolo esterificato B-100
HDL 1,040-1,080 7-12 Fosfolipidi, Colesterolo esterificato
A-I, A-II, C-II, C-III, E
Metabolismo dei chilomicroni e delle VLDL-LDL
•I chilomicroni vengono impoveriti di acidi grassi liberi (FFA) tramite lipasi lipoproteica (LPL). •I residui (“remnants”) sono captati dal fegato. •Nel fegato vengono costruite le VLDL, ricche in TG e esteri del colesterolo (CE), poi immesse in circolo. •Le LPL liberano acidi grassi per l’utilizzo dei tessuti. Si ottengono le IDL. •Le IDL vengono ulteriormente impoverite di FFA dalle lipasi epatiche (HL) per dare LDL, ricche di CE. •Le LDL vengono utilizzate dai tessuti che hanno necessità di colesterolo. L’eccesso viene fagocitato da cellule “scavenger”.
Metabolismo delle HDL
•Le lipoproteine HDL nascono come membrane “vuote” dal fegato e intestino. •Captazione di colesterolo libero dai tessuti. •Esterificazione (CE) tramite enzima lecitina: colesterolo acil transferasi (LCAT). •Scambio CE-trigliceridi (TG) con VLDL tramite il cholesteryl ester transfer protein (CEPT). •Captazione da parte dell’epatocita.
Trrrrrrrrrr rrrrr rrrrrrrrrrrrr
• Il rifornimento di lipidi da parte dell’organismo è ripartito tra assunzione con la dieta e la biosintesi ex novo.
• Il primo trattamento delle iperlipidemie consiste nell’abbassamento della assunzione di trigliceridi e colesterolo dalla dieta.
• Nel caso di insufficienti risultati con la dieta si può intervenire con farmaci che limitino l’assorbimento e/o la sintesi di lipidi, oppure che ne alterino il metabolismo.
Frrrrrr rrrrrrrrrrrrrrr
• A: Farmaci per l’ipercolesterolemia • Farmaci che inibiscono il riassorbimento degli acidi
biliari. Resine a scambio ionico. • Farmaci che inibiscono la biosintesi di colesterolo.
Statine.
• B: Farmaci per l’ipertrigliceridemia e l’iperlipidemia mista.
• Derivati dell’acido fenossi isobutirrico. Fibrati. • Derivati dell’acido nicotinico.
Biosintesi del colesterolo
• Un passaggio chiave posto a monte della biosintesi del colesterolo consiste nella riduzione di un precursore (Idrossimetilglutaril coenzima A, HMG-CoA) a Mevalonato.
• L’enzima necessario, l’HMG-CoA reduttasi è inibito competitivamente dalle Statine.
O
COO-
SCoA
HOMe
NADPH
OH
COO-
SCoA
HOMe
NADPH
OH
COO-HOMe
HMG CoA (Intermedio) Mevalonato
+ H+ + H+
Statine
Srrrrrrr rrrrr rrrrrrr
•La prima statina ad essere scoperta (1975) è stata la mevastatina, un metabolita fungino isolato da Penicillium citrinum e P. brevicompactum. •Da allora sono state isolate o preparate per via sintetica: lovastatina (1987), pravastatina (1991), simvastatina (1991), fluvastatina (1993), atorvastatina (1996), cerivastatina (1997),rosuvastatina(2004).
Aumento clearance LDL circolanti
Aumento espressione recettori LDL epatici
Deplezione pool critico di colesterolo nell’epatocita
Riduzione attività HMG CoA reduttasi
STATINE
Diminuita produzione di VLDL
Alterata composizione
delle VLDL
MECCANISMO D’AZIONE DELLE STATINE
La diminuzione dei livelli di LDL- colesterolo non rappresenta l’unico meccanismo d’azione delle statine
• sulla funzione endoteliale • sulla parete vasale
• sulla funzione macrofagica • sullla reattività piastrinica
• anti-infiammatori ed immunomodulanti
Le statine esercitano effetti:
funzione endoteliale eNOS ; t-PA
cellule muscolari lisce migrazione e proliferazione
funzione linfocitaria attivazione e proliferazione
funzione macrofagica metalloproteasi
accumulo esteri del colesterolo
funzione piastrinica adesione - aggregazione ossidazione LDL
Principali effetti “pleiotropici” delle statine
STATINE
Statine
modulazione dell’espressione genica
Diminuita secrezione di citochine pro-infiammatorie
(IL-6, IL-8) Inibizione della liberazione della
chemochina MCP-1
Inibizione dell’espressione di molecole di adesione
sui leucociti (CD11, LFA-1) e sulle cellule endoteliali
(ICAM-1, P-selectina, CD40)
molecole di adesione macrofagi
Azioni anti-infiammatorie delle statine
Alternative alle Statine Gli integratori
• Diversi studi hanno dimostrato che le fibre solubili - contenute in buone quantità nei legumi, nell'avena e nella sua crusca, nelle mele, negli agrumi e nelle carote - abbassano i livelli di colesterolo LDL e trigliceridi.
• Come tutti gli integratori, ovviamente, le fibre possono risultare utili soltanto se assunte nel contesto di un regime alimentare sobrio ed equilibrato.
Alternative alle Statine Gli integratori
• In questa categoria rientrano prodotti come i semi di psillio, il glucomannano, la pectina, la gomma di guar e quella karaya. Gli integratori di fibra possono limitare l'assorbimento di farmaci assunti a breve distanza da essi e, specie se utilizzati ad alte dosi, possono determinare flatulenza e sensazione di gonfiore addominale.
• DOSAGGIO quotidiano normalmente consigliato: 10 - 30 grammi al giorno, divisi in dosi da assumersi poco prima dei pasti insieme ad abbondante acqua.
Chitosano
Polisaccaride ricavato dal guscio dei gamberetti e di altri crostacei di mare. Il chitosano si comporta, di fatto, come un integratore di fibra, limitando l'assorbimento intestinale del colesterolo, dei grassi e di altri nutrienti.
I betaglucani
sono dei polisaccaridi contenuti nella crusca di alcuni cereali, come l'avena e l'orzo, e nel comune lievito di birra (Saccharomyces cerevisiae). Le frazioni solubili vengono commercializzate come integratori di fibra e possono aiutare a ridurre i livelli di colesterolo LDL.
lecitina di soia
La su efficacia nel ridurre la colesterolemia è stata dimostrata più volte; analogo discorso per le proteine ricavate dai semi di questo legume. Sostituire in almeno due o tre occasioni settimanali la carne con alimenti a base di soia (tofu, tempeh, miso) può quindi essere d'aiuto per controllare i livelli di colesterolo.
Riflessione sull’uso degli integratori alimentari
L'eccessivo consumo di integratori e alimenti derivati dalla soia potrebbe abbassare leggermente i livelli di testosterone nell'uomo, a causa dell'elevato apporto di fitoestrogeni. La dieta e l'integrazione devono quindi essere sempre all'insegna della moderazione; anche l'eccesso di acqua, d'altronde, può essere letale.
LIPOBAY
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AZIONI LEGALI
Ezetimibe — Meccanismo d’azione • Inibitore selettivo dell’assorbimento del colesterolo alimentare e
biliare dotato di elevata potenza
– Inibisce la captazione del colesterolo a livello della parete
intestinale e si localizza a livello dell’orletto a spazzola
– Può agire su un trasportatore del colesterolo
– Vasti studi preclinici hanno mostrato un meccanismo diverso da
quello delle resine, delle margarine con steroli vegetali, delle
statine o dei fibrati
• L’Ezetimibe in associazione con altri agenti ipolipemizzanti dotati di
meccanismi diversi può determinare riduzioni addizionali del C-LDL
Ezetimibe e metabolita dell’Ezetimibe
La principale via metabolica per l’Ezetimibe è la coniugazione a glucuronide
F
OH
N O
OH
F
F
O
N O
OH
F
O
HO
O
OH HO
Ezetimibe
Glucuronide
Ezetimibe
Tratto da Patrick JE et al Drug Metab Dispos 2002;30:430-437.
L’Ezetimibe inibisce potentemente il trasporto del colesterolo attraverso la parete intestinale
Sangue
Chilomicroni
Remnant
Dieta
Micelle
Colesterolo libero
Cole
ster
olo
Acidi biliari
Sottile strato
mucoso
Sintesi
Biosintesi CL
ACAT
Colesterolo Esterificato(CE) CL
ENTEROCITA
Orle
tto
a
spaz
zola
Formazione della placca
CE
CE Sequestranti degli acidi biliari
X
Steroli/ stanoli
X X
Statine
X
Inibitori dell’assorbimento del colesterolo (Ezetimibe)
X
CL= colesterolo libero Tratto da Mahley RW, Bersot TP. In: Goodman & Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics. 10th ed. New York, McGraw-Hill, 2001:971-1001; van Heek M et al Br J Pharmacol 2001;134:409-417; Miettinen TA Int J Clin Pract 2001;55:710-716.
Ezetimibe — Farmacologia • Inibitore molto potente dell’assorbimento intestinale del colesterolo che non
influenza l’assorbimento dei trigliceridi, degli acidi biliari e delle vitamine
liposolubili.
• Rapidamente assorbito, largamente coniugato a glucuronide a livello intestinale e
sottoposto a circolo enteroepatico.
• Localizzato sulla superficie degli enterociti dove inibisce il trasportatore di
colesterolo
• La lunga emivita (22 ore) permette la monosomministrazione giornaliera (am/pm)
• L’Ezetimibe non viene metabolizzato dal sistema del citocromo P-450 (CYP-450)
• La colestiramina, i fibrati e la ciclosporina influenzano la farmacocinetica
dell’Ezetimibe
• Deve essere usata cautela quando si inizia la terapia con Ezetimibe in contesti
terapeutici che includono l’uso di ciclosporina
INIBITORI DELL’ACAT • L’Acyl-coenzima A:colesterol-aciltransferasi (ACAT): potenziale
target terapeutico nella prevenzione della malattia aterosclerotica.
• Si ritrova in numerosi tessuti: parete intestinale, il parenchima epatico macrofagi delle pareti arteriose. l’enzima è coinvolto nella sintesi delle VLDL da parte del fegato
INIBITORI DELL’ACAT • AVASIMIBE al dosaggio di 50-500 mg/die riduce il Col. VLDL e
i trigliceridi plasmatici. • Tuttavia i livelli di colesterolo totale, colesterolo LDL e
colesterolo HDL si mantengono sui valori iniziali. • PACTIMIBE al dosaggio di 100 mg/die, somministrato a soggetti
con storia di coronaropatia angiograficamente documentata, nel quale è stata valutata l’efficacia del farmaco nel ridurre il volume delle placche coronariche.
• Dopo 18 mesi di terapia nel gruppo randomizzato a farmaco attivo non sono state evidenziate sostanziali modificazioni nella progressione dell’aterosclerosi coronarica misurata come regressione percentuale del volume dell’ateroma, valutata mediante IVUS, rispetto al placebo; tuttavia il gruppo randomizzato a placebo ha evidenziato una riduzione significativa sia del volume totale normalizzato dell’ateroma, sia il volume in prossimità del tratto coronarico maggiormente colpito da malattia aterosclerotica.
NUOVI INTERVENTI IN CORSO DI SVILUPPO CLINICO
Inibizione dell’attività della Proteina di Trasferimento degli Esteri del Colesterolo (CETP)