LIPIDI
LIPO
PROTEINE
e
IPERLIPIDEMIE
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:
TRIGLICERIDI
LIPIDI di DEPOSITO
ACIDI GRASSI
Funzione energetica
LIPIDI STRUTTURALI
FOSFOLIPIDI
GLICOLIPIDI
COLESTEROLO
Costituenti fondamentali
delle membrane cellulari
LIPIDI nel SANGUE
La quantità di LIPIDI TOTALI nel plasma varia fra 500 e 1000 mg %
con un valore medio di 750 mg %.
La definizione di ambiti di riferimento per i parametri lipidici del
plasma risulta difficoltosa, a causa delle ampie variazioni inter e
intra individuali.

Variazioni INTERindividuali
dei livelli lipemici sono
attribuibili a:
ETA’
SESSO
caratteristiche GENETICHE ed
ETNICHE
abuso di alcool o tabacco
gravidanza
Da

Variazioni INTRAindividuali dei
livelli lipemici sono attribuibili a:
variazioni stagionali
cambiamenti di regimi alimentari
stress
tali ragioni nasce l’esigenza di eseguire prelievi di sangue per le ricerche
sui lipidi 12-14 ore dall’assunzione dell’ultimo pasto, preferibilmente dopo 3
giorni di dieta equilibrata, in soggetti a riposo.
Tabelle valori lipidici

Valori usuali della colesterolemia totale in rapporto ad età e sesso

Valori di riferimento per i trigliceridi in rapporto ad età e sesso
METODI di DOSAGGIO dei lipidi nel sangue


TRIGLICERIDI : dosati con metodo ENZIMATICO-COLORIMETRICO
La tecnica consiste in una preventiva idrolisi enzimatica e
una successiva misurazione a partire dal glicerolo liberato.
COLESTEROLO: dosato con metodo ENZIMATICO.
Il campione di siero in esame è cimentato
con un reattivo contenente soluzione tamponata di fosfati
a pH 6,75 e sottoposta alla azione dei seguenti enzimi :
- una idrolasi per gli esteri del colesterolo(idrolizza
colesterolo esterificato)
- una ossidasi in grado di ossidare tutto il colesterolo libero
e di produrre del perossido di idrogeno
- una perossidasi che in presenza di perossido d’idrogeno
ossida l’idrossibenzoato di sodio e la 4-aminotipirina
presente nel reattivo a formare un complesso chinonico
colorato.
Infine l’intensità del colore viene letta fotometricamente a
lunghezza d’onda pari a 510 nm e d è proporzionale alla
concentrazione del colesterolo nel campione.



FOSFOLIPIDI : dosati con metodi enzimatici diretti
NEFA: dosati con metodi ENZIMATICI basati sull’impiego dell’acetil-CoA
sintetasi che in presenza di ATP e coenzima A dà luogo a
formazione di acetil-CoA che per ossidazione dà enoil-CoA e H2O2
COLESTEROLO-HDL: si aggiungono al siero POLIANIONI (eparina,
fosfotungstato o solfato di destrano) e CATIONI
bivalenti (Ca++,Mg++, Mn ++) al fine ottenere la
precipitazione e , sucessivamente, separazione per
centrifugazione delle LDL e delle VLDL.
Le HDL rimaste nel sovranatante vengono poi
saggiate con i metodi utilizzati per la misura del
colesterolo.
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.
LE LIPOPROTEINE


Ciascun tipo di lipoproteina ha peso molecolare, densità, composizione
chimica e funzione specifica.
Le LIPOPROTEINE possono essere considerate UNITA’ FISICHE di
TRASPORTO dei LIPIDI, infatti esse provvedono a:
- trasporto dei TRIGLICERIDI (esogeni ed endogeni) ai siti di
utilizzazione e deposito.
- trasporto del COLESTEROLO tra i siti di assorbimento, sintesi,
degradazione, escrezione.
STUDIO DEI COMPLESSI LIPOPROTEICI
Nell’ambito del laboratorio è possibile effettuare la distinzione
dei vari aggregati lipidici in circolo facendo ricorso a due
tecniche:
ULTRACENTRIFUGAZIONE
Tecnica che consente di
separare tra loro i
costituenti lipoprotidici in
base alla densità.
Può essere di tipo
PREPARATIVO o
ANALITICO.
ELETTROFORESI
Metodica di largo impiego
clinico.
Tecnica che sfrutta la diversa
velocità di migrazione delle
varie frazioni lipoproteiche
sotto l’azione di un campo
elettrico.
STUDIO DEI COMPLESSI LIPOPROTEICI:
L’ULTRACENTRIFUGAZIONE


L’ultracentrifugazione PREPARATIVA permette di frazionare i
costituenti lipoprotidici grazie all’impiego di soluzioni di densità
differente. In genere si usano soluzioni di densità superiore a
quella della classe in esame, ma inferiore a quella delle altre.
L’ultracentrifugazione ANALITICA di SVEDBERG consente una
separazione basata sulle differenti velocità di movimento o
flottazione dei vari componenti lipoproteici in rapporto alla
grandezza ed alla densità delle rispettive molecole e viene
espressa in unità SVEDBERG.
Essa viene eseguita sottoponendo ad ultracentrifugazione un
campione di siero preventivamente addizionato con del sale al
fine di aumentarne la gravità specifica.
In seguito a tale procedimento si osserverà uno
spostamento delle lipoproteine verso la
superficie in misura proporzionale alla gravità
specifica delle singole popolazioni micellari.
Ultracentrifugazione di SVEDBERG
DISTRIBUZIONE DELLE LIPOPROTEINE
Più grandi saranno le dimensioni della
lipoproteina (e quindi il suo contenuto in
lipidi) tanto minore sarà il suo
peso specifico, per cui:
Le lipoproteine di maggiori dimensioni si
porteranno a galla (flottazione)
mentre le lipoproteine di dimensioni inferiori
sedimenteranno.
Si otterranno pertanto delle variazioni zonali
di densità ottica in corrispondenza degli
strati superiori del siero che possono
essere valutate quantitativamente con
procedura fotografica appropriata.
ELETTROFORESI delle
LIPOPROTEINE
Si utilizza un supporto di acetato di cellulosa
imbevuto di soluzione tampone elettrolitica con
le estremità connesse a due elettrodi (+ e -)
Si semina del siero in vicinanza del
polo – (catodo) e si fa passare
la corrente.
Si osserverà la migrazione delle lipoproteine
verso il polo + (anodo) ad una velocità
direttamente proporzionale all’entità della
carica elettrica.
LDL mobilità LENTA
VLDL mobilità intermedia
HDL mobilità RAPIDA
Dopo aver ottenuto la migrazione si asciuga e si effettua la
colorazione con SUDAN NERO (colorante specifico per i grassi)
Infine un particolare dispositivo misurerà l’intensità di colore di ogni
banda.
Grazie alla lettura dell’intensità del colore di ogni
banda può essere costruita una CURVA le cui
CUSPIDI corrispondono ai diversi tipi di
lipoproteine mentre l’altezza è in relazione
alla loro quantità.
Le frazioni lipoproteiche migrano rispetto al
protidogramma in posizione α, pre- β e β
VLDL
- le HDL migrano come α- lipoproteine
(pari al 20-40%)
HDL
- le VLDL migrano come pre-β-lipoproteine
(pari 10-20 %)
- le LDL migrano come β-lipoproteine
(pari 40-60 %)
- i chilomicroni non si spostano dalla linea di
insemenzamento.
Il rapporto β/pre-β si aggira normalmente fra 1,5 e 4,2.
α
LDL
ANOMALIE del TRACCIATO
ELETTROFORETICO
È stata rilevata la presenza di particolari lipoproteine anomale:
 Lipoproteine β-FLOTTANTI o β LARGHE : lipoproteine con
comportamento anomalo che flottano come VLDL
all’ultracentrifuga e migrano come LDL (in posizione β)
all’esame elettroforetico.
Sono state dimostrate nella DISBETA lipoproteinemia
familiare (III tipo Fredrickson)

Lipoproteine Pre-β SINKING : queste lipoproteine all’esame
elettroforetico migrano in posizione Pre-β ,come le VLDL
(dalle quali non sono distinguibili), ma all’ultracentrifuga
precipitano (da qui “sinking”) anziché portarsi in superficie.
PARTE PROTEICA: Apolipoproteina B e Apolipoproteina a (ANOMALA
e ad alta densità)
PARTE LIPIDICA: fosfolipidi, colesterolo libero ed esterificato,
scarsa quota di trigliceridi
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
CLASSIFICAZIONE
Il primo sforzo di classificazione delle IPERLIPIDEMIE
primitive si deve a FREDRICKSON e Coll. che le inquadrarono in
sei fenotipi fondamentali.
Va tuttavia notato che tale classificazione ha valore limitato ai fini
di un inquadramento eziologico.
 Di 6 fenotipi individuati
Uno è caratterizzato dall’aumento serico di colesterolo (II)
Due sono caratterizzati dall’aumento contemporaneo di colesterolo
e trigliceridi (IIb e III)
Tre sono caratterizzati dall’aumento serico di trigliceridi (I, IV,V)

ASPETTO del SIERO


Siero normale
Ciascun tipo di iperlipidemia è caratterizzata da
un particolare e specifico aspetto del siero.
Il siero, infatti, può presentarsi limpido,
opalescente, torbido, o nei casi di grave
elevazione del contenuto delle lipoproteine ricche
in trigliceridi, addirittura lattescente.
Siero normale

Nelle iperlipidemie di tipo I e V il siero lasciato a
riposo per 24 ore ad una temperatura di 0-4°
presenta uno strato cremoso superficiale dovuto
all’affioramento dei chilomicroni
(refrigerator test).
IPERLIPIDEMIA di TIPO I
IPERCHILOMICRONEMIA FAMILIARE






Deficit metabolico: insufficiente capacità di smaltire chilomicroni
Deficit ereditario: diminuzione o assenza di Lipasi Lipoproteica (enzima
che idrolizza i trigliceridi dei chilomicroni e delle VLDL, localizzato nelle
cellule endoteliali dei capillari di tessuto adiposo e muscolare striato.)
Deficit di APOLIPOPROTEINA C II.
Diagnosi: alterazione gene lipasi proteica ( cromosoma 8p22)
Valori plasmatici: forte accumulo di CHILOMICRONI (anche a digiuno)
forte aumento TRIGLICERIDI
LDL normali
Segni e sintomi: epatosplenomegalia (assunzione reticolo-endoteliale di micelle)
crisi dolorose addominali (distensione capsula glissoniana, pancreatite)
xantomi cutanei eruttivi
retinopatia (lipemia retinalis)
Terapia: assunzione lipidica giornaliera inferiore ai 20 gr
La malattia allo stato omozigote non si associa ad aterosclerosi precoce
IPERLIPIDEMIE di TIPO II a

Il fenotipo II a può essere dovuto a tre diverse malattie metaboliche:
IPERCOLESTEROLEMIA FAMILIARE MONOGENICA (5%)
Autosomiche
dominanti
IPERLIPIDEMIA FAMILARE A FENOTIPI MULTIPLI (15%)
IPER COLESTEROLEMIA POLIGENICA (80%)
solo in parte
geneticamente determinata
IPERCOLESTEROLEMIA FAMILIARE
(fenotipo II a)




Trasmissione: Autosomica Dominante
Difetto molecolare: Assenza, diminuzione o difetto dei recettori
ad alta affinità per le LDL
Gene: cromosoma 19 ( gene recettore LDL )
Valori plasmatici: elevati livelli di LDL e di COLESTEROLO
(eterozigoti 350-550 mg/dl ; omozigoti :650-1000 mg/dl )


Segni e sintomi: deposizione colesterolo nella CORNEA
ateromi e xantomi
Diagnosi: ipercolesterolemia stabile dall’infanzia
comparsa precoce di xantomi
valutazione laboratoristica numero dei recettori per LDL
(colture fibroblasti cutanei)

Terapia: inibitori della HMG-CoA reduttasi (levostatina, compactina…)
resine (legano acidi biliari e ne favoriscono eliminazione fecale)
Patologia strettamente associata ad aterosclerosi precoce
Gene codificante per il recettore delle LDL

Sono state individuate più di 620 mutazioni a carico di
questo gene, che possono essere suddivise in 5 gruppi
Mutazioni
Alterazioni recettoriali
Difetto
Classe I
Mancata sintesi dei recettori
SINTESI
Classe II
Accumulo dei recettori mutati nel R.E. per
impossibilità di trasporto nell’apparato di Golgi
TRASPORTO
Classe III
Alterazione del dominio recettoriale preposto
all’interazione con le LDL
BINDING
Classe IV
Alterata localizzazione dei recettori sulla
superficie cellulare
CLUSTERING
Classe V
Impossibilità alla dissociazione dei recettori
dopo internalizzazione del complesso
RECYCLING
Recettore LDL
IPERLIPIDEMIE di TIPO II b
IPERLIPIDEMIA combinata familiare

Trasmissione: autosomica dominante ad alta penetranza

Difetto: elevata sintesi di APOB-100

Valori plasmatici: alti livelli di LDL e VLDL

Diagnosi: iper lipidemie nei consanguinei

Associata a: OBESITA’, ridotta tolleranza al glucosio, diabete mellito,
ipertensione arteriosa e iperuricemia.
IPERLIPIDEMIE di TIPO III
DISBETALIPOPROTEINEMIA familiare






Trasmissione: sia recessiva che dominante
Difetto molecolare: forma mutata di APO-E (apoE2)
ridotta affinità delle VLDL per i recettori epatici
Valori plasmatici: elevati livelli di COLESTEROLO e
TRIGLICERIDI
Segni e sintomi: xantomatosi palmare
xantomi tubero-eruttivi al gomito
Marker diagnostico: presenza di β-VLDL e comparsa
nel tracciato elettroforetico di una grossa banda
migrante nella zona
della lipoproteina β
Tracciato normale
Terapia: Acido nicotinico e fibrati inibitori dell’HMG-CoA regime dietetico
ipolipidico
IPERLIPIDEMIE di TIPO IV
IPERTRIGLICERIDEMIA familiare
Valori plasmatici: aumentati livelli di pre-β lipoproteine (VLDL) e dei
trigliceridi endogeni
Può essere conseguenza di IPERLIPIDEMIA FAMILIARE a FENOTIPI
MULTIPLI o di IPERTRIGLICERIDEMIA familiare

Tale patologia è strettamente associata alla malattia coronarica, a causa
della presenza della lipoproteina “sinking-pre- β” o LIPOPROTEINA a.
Si tratta di una APOPROTEINA probabilmente sintetizzata dal fegato,
considerata una varietà genetica delle lipoproteine con mobilità pre- β.
Mostra un alto grado di omologia con il PLASMINOGENO, precursore
della plasmina, che consente a tale proteina di inibirne competitivamente
i relativi enzimi attivatori( t-PA e u-PA), riducendo la risposta
fibrinolitica.
Valori superiori a 25-30 mg/dl rappresentano un fattore di rischio
aggiuntivo per l’aterosclerosi
IPERLIPIDEMIE di TIPO IV
IPERLIPIDEMIA MISTA





Trasmissione: autosomica dominante
Valori plasmatici: elevati livelli di CHILOMICRONI (trigliceridi esogeni)
e VLDL (trigliceridi endogeni)
Segni e sintomi: epatosplenomegalia
crisi dolorose addominali
pancreatite ad alto grado di mortalità
xantomi eruttivi
Siero: strato cremoso di trigliceridi
Associata a: OBESITA’, ridotta tolleranza
al glucosio, iperuricemia.
CONSEGUENZE CLINICHE
Essendo le iperlipoproteinemie malattie del metabolismo lipidico che si
manifestano con un patologico aumento delle concentrazioni delle varie
lipoproteine plasmatiche le CONSEGUENZE CLINICHE varieranno in
rapporto al tipo di errore metabolico e al complesso lipidico eccedente in
circolo. Le più comuni conseguenze sono rappresentate da:




PANCREATITE ACUTA : aumento di CHILOMICRONI
XANTOMI TENDINEI: accumulo di COLESTEROLO nella profondità dei
tendini con reazione fibrosa. I tendini colpiti con maggiore frequenza sono
il tendine d’Achille e i tendini sovrastanti
le nocche delle dita, ma si può osservare
anche una infiltrazione in sede sotto
periostea ( tendine patellare)
XANTOMI ERUTTIVI: accumulo di trigliceridi che causa la formazione di
papule rilevate con centro giallastro ed alone eritematoso localizzate nei
punti di appoggio della superficie corporea.
ATEROSCLEROSI: deposizione di lipidi nel contesto dell’intima dei vasi
sanguigni.
ATEROSCLEROSI
Formazione di PLACCHE ATEROMATOSE nell’intima
delle arterie che comporta ispessimento della
parete del vaso e a perdita di elasticità.

Le sedi maggiormente colpite sono le grosse arterie elastiche
(AORTA, CAROTIDI, arterie MUSCOLARI, CORONARIE) in
corrispondenza spesso delle biforcazioni (flusso turbolento).

L’ATEROSCLEROSI CORONARICA condiziona lo sviluppo di cardiopatia
ischemica, a causa del regime ipossico che viene ad instaurarsi in
seguito al ridotto flusso ematico nei vasi aterosclerotici.

EZIOLOGIA : malattia multi fattoriale riconducibile all’azione
combinata di più geni e fattori ambientali e di rischio.
FATTORI di RISCHIO
Non Controllabili
Controllabili
Età
Sesso
Predisposizione genetica
Ipertensione
Diabete
Iperlipidemia
Fumo
Lipoproteine e aterosclerosi
Particolare rilevanza nell’induzione dell’aterosclerosi è
attribuita alle lipoproteine, poiché numerosi studi prospettici hanno
messo in relazione elevati livelli dei lipidici plasmatici e rischio di
Remnants chilomicroni
eventi coronarici.
Remnants VLDL
Per quanto riguarda il rapporto di
ATEROGENICHE
ILDL
connessione lipidi nel
LDL
plasma/rischio di eventi coronarici
Lipoproteina a
le lipoproteine vengono distinte
ANTIATEROGENICHE HDL
in tre categorie
NON ATEROGENICHE
CHILOMICRONI
VLDL
Colesterolo
HDL
LDL
Trigliceridi
Valori limite
(mg/dl)
Valori ad alto
rischio (mg/dl)
200 – 239
35 – 45
130 – 159
150 – 200
> 240
< 35
> 160
> 200
È pertanto indispensabile mantenere
i valori dei diversi costituenti
lipidici entro range prestabiliti
PATOGENESI
Nella patogenesi dell’aterosclerosi vanno distinte 2 fasi:
I fase: Lesione potenzialmente reversibile, costituita da un accumulo
SOTTOINTIMALE di macrofagi carichi di lipidi (cellule schiumose)
che determinano la formazione di STRIE LIPIDICHE.
II fase: lesione IRREVERSIBILE destinata ad una evoluzione
che conduce alla formazione della placca aterosclerotica
Notevole importanza rivestono le eventuali complicanze relative alla
rottura della placca (microemorragie) e alla formazione di
EMBOLI in seguito al distacco di formazioni trombotiche.
FASI INIZIALI del danno ATEROSCLEROTICO
Le cellule endoteliali attivate da stimoli
diversi, come LDL ossidate o modificate,
esprimono sulla loro superficie molecole di
adesione per i monociti.
Queste aderiscono alla parete, si infiltrano
nel sottoendotelio e fagocitano le LDL
modificate diventando cellule schiumose.
I monociti liberano fattori
di crescita e di richiamo per
cellule muscolari lisce.
Parte del colesterolo viene
trasportato fuori dalle cellule
e legato alle HDL che
provvedono a riportarlo nel
citoplasma.
PLACCA ATEROSCLEROTICA avanzata
Presenza di un CORE LIPIDICO
formato da cellule schiumose
morte e lisate, depositi di grasso e
materiale fibroso. Il core risulta
delimitato da una capsula formata da
materiale fibroso (prodotto dalle
cellule muscolari lisce che hanno
internalizzato le OxLDL)
e da cellule muscolari lisce che possono
anch’esse essere
cariche
di lipidi.
ROTTURA della PLACCA
Per cause emodinamiche o per l’ attività litica dei macrofagi la
capsula che delimita il core lipidico può fissurarsi ed esporre al
sangue materiale fortemente trombogenico. Questo causa la
rapida formazione di un aggregato piastrinico, e la deposizione di
fibrina che, in ultima istanza, può portare ad una occlusione rapida
del vaso.