Glicerofosfolipidi

I glicerofosfolipidi, detti anche fosfogliceridi, sono costituiti da una molecola di glicerolo esterificata nelle posizioni sn-1 ed sn-2 con due molecole di acidi grassi, mentre la testa altamente polare o carica è legata con un legame fosfodiestere al terzo atomo di carbonio in posizione sn-3, (Figura 4.18).

Figura 4.18 - Struttura chimica e classificazione dei glicerofosfolipidi in base al gruppo polare di testa R (R‘ e R‖ sono acidi grassi esterificati).

Quindi i fosfolipidi sono trigliceridi in cui due ossidrili sono esterificati con altrettante molecole di acidi grassi mentre il terzo è esterificato con acido fosforico che a sua volta può essere legato ad una molecola polare come un alcol, un amminoalcol o un polialcol (ad es. l'inositolo). Il fosfolipide più semplice viene chiamato acido fosfatidico.

I glicerofosfolipidi prendono il nome dal loro precursore, l‘acido fosfatidico, e dai gruppi polari alcolici della testa, per esempio, la fosfatidilcolina e la fosfatidiletanolammina hanno rispettivamente colina ed etanolammina nelle loro teste polari. In questi composti la testa polare è unita mediante un ponte fosfodiestere e il gruppo fosforico ha una carica negativa a pH 7. La struttura alcolica polare può essere carica negativamente come nel caso del fosfatidilinositolo 4,5 bisfosfato, neutra, come nella fosfatidilserina o carica positivamente come nella fosfatidilcolina e nella fosfatidiletanolammina. Gli acidi grassi nei glicerofosfolipidi possono creare diversità considerevoli, la fosfatidilcolina per esempio, può esistere sotto forma di specie molecolari diverse, ognuna con una propria composizione in acidi grassi. La distribuzione di queste specie molecolari è diversa da organismo a organismo e da tessuto a tessuto nello stesso organismo, mentre la stessa cellula o lo stesso tessuto contengono tipi diversi di glicerofosfolipidi.

In genere i glicerofosfolipidi contengono un acido grasso saturo solitamente da 16 a 18 atomi di carbonio in posizione sn-1 del glicerolo e un acido grasso insaturo da 18 a 20 atomi di carbonio in posizione sn-2.

Fosfatidiletanolammina e fosfatidilserina sono stati i primi fosfolipidi trovati all‘interno della membrana citosolica (Bevers et al., 1998).

I fosfolipidi più abbondanti nei tessuti animali sono le fosfatidilcoline che tipicamente contengono come acidi grassi saturi palmitico (C16:0) o stearico (C18:0) e come acidi grassi insaturi acido linoleico (C18:2 9c, 12c) o arachidonico (C20:4 5c, 8c, 11c, 14c).

Buang et al., (2005) hanno dimostrato che nei ratti alimentati con fosfatidilcolina a cui è stato somministrato acido orotico (vitamina B13) si attenua la steatosi epatica (fegato grasso) attraverso la soppressione della lipogenesi epatica. Recentemente è stato osservato che gli ω3 – PC delle uova di salmone, ricche in EPA e DHA prevengono lo sviluppo di disturbi legati all‘obesità tramite la soppressione del gene lipogenico e l‘aumento dell‘espressione del gene lipolitico nel fegato di ratti obesi (Shirouchi et al., 2007).

Alcuni ricercatori hanno condotto diversi studi per verificare l‘effetto della fosfatidilcolina sui danni provocati dalle bevande alcoliche nel fegato. Il primo fu condotto da Lieber et al., (1990) su due gruppi di babbuini. Il primo gruppo era alimentato con una dieta liquida, a base di fosfolipidi estratti da soia (4,1 mg/kcal), contenente alte quantità di fosfatidilcolina polinsatura più etanolo (50% dell‘energia totale) o carboidrati. Il gruppo di controllo veniva alimentato con la

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stessa dieta ma senza l‘estratto liquido. Entrambi i gruppi mostravano un uguale aumento dei lipidi plasmatici, ma differenze nel grado di cirrosi sviluppata. Uno studio successivo ha determinato che la fosfatidilcolina è un agente attivo nella protezione contro le malattie al fegato indotte da alcool, infatti i babbuini alimentati con una dieta senza fosfatidilcolina sviluppavano cirrosi mentre quelli supplementati con fosfatidilcolina no. Una dieta supplementata con fosfatidiletanolammina, acidi grassi liberi o colina non ha invece avuto effetti positivi (Lieber et al.,1994).

La fosfatidilserina è distribuita in piccole quantità negli animali e in quantità maggiori nelle piante e nei microorganismi. E‘ localizzata nella parte interna delle membrane cellulari e comprende il 10-20% dei lipidi totali costituenti il doppio strato delle membrane cellulari dove svolgono funzioni molto importanti. La fosfatidilserina come tutti gli altri fosfolipidi è deacilata dalla fosfolipasi A2. La sua deacilazione porta alla formazione di lisofosfatidilserina (lysoPtdSer) che esercita azioni biochimiche e farmacologiche. E‘ stato osservato che le fosfatidilserine preparate sinteticamente come 1,3 dipalmitoil-sn-glicerol-2-fosforilserina e colesterilfosforilserina (Hermetter et al., 1982) hanno azione farmacologica, la prima sul sistema nervoso centrale (CNS) (Pepeu et al., 1993) e la seconda sulla risposta immunitaria (Bruni et al., 1995).

La fosfatidilserina è in grado di migliorare le alterazioni comportamentali associate all'età in modelli animali, per cui si pensava che essa potesse avere un impatto positivo sulla cognizione negli esseri umani, in particolare su quelle funzioni che vengono compromesse durante l'invecchiamento, come la memoria e il linguaggio (Pepeu et al., 1996; 2003). Pertanto si è ritenuto che la fosfatidilserina può essere utile nella prevenzione e nel trattamento delle malattie associate all'età come il morbo di Alzheimer, nella depressione e per altri disturbi cognitivi (Pepping, 1996).

Nel corso degli anni, varie prove sono state condotte su pazienti con malattia di Alzheimer o con altro deficit cognitivo, ma i risultati sono stati inconsistenti (Amaducci, 1988; Jorissen et al., 2001). Gli studi clinici, comunque indicano che la fosfatidilserina potrebbe ridurre il declino cognitivo legato all'invecchiamento, ma a tutt'oggi non ci sono dati convincenti per dimostrare la sua efficacia clinica.

Yanagita nel 2003 ha osservato in un esperimento su animali, che il fosfatidilinositolo proveniente dalla dieta influenzava il livello dei lipidi nel fegato e nel plasma ed era associato con l‘inibizione della sintesi dei trigliceridi (TAG) attraverso la soppressione dell‘attività della fosfotidate fosfoidrolase e della diacilglicerolo aciltransferase.

Una ulteriore suddivisione dei fosfolipidi si basa sul tipo di legame che coinvolge l‘acido grasso in posizione sn-1. I legami possono essere di tipo estereo, vinil etere o alchil etere.

Alcuni tessuti animali e alcuni organismi unicellulari sono ricchi di lipidi-etere, in cui una delle due catene aciliche è legata al glicerolo con un legame etere invece che estere. La catene

legata con un legame etere può essere satura, come nei lipidi-etere alchilici, oppure può contenere un doppio legame tra il C-1 ed il C-2 come nei plasmalogeni.

I plasmalogeni, principalmente plasmenilcolina e plasmeniletanolammina (Figura 4.19), costituiscono circa il 18% dei fosfolipidi delle membrane delle cellule miocardiche, muscolari striate e cellule nervose. La funzione dei plasmalogeni nelle membrane cellulari non è del tutto chiara, tuttavia si ritiene che conferiscano alla membrana cellulare una resistenza alle fosfolipasi che staccano dai lipidi gli acidi grassi legati con legami esterei.

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