IL COLESTEROLO NELL’UOMO

Il colesterolo ha un ruolo determinante nella biologia dell’organismo umano in quanto

costituente essenziale delle membrane plasmatiche e precursore obbligato per la sintesi di diversi ormoni e metaboliti coinvolti in numerosi processi fisiopatologici.

Da un punto di vista chimico il colesterolo è una molecola lipidica appartenente alla famiglia degli steroidi, una classe di molecole organiche la cui struttura base è rappresentata dal ciclopentanoperidrofenantrene, un idrocarburo policiclico costituito

da 17 atomi di carbonio formanti quattro anelli alifatici condensati tra loro (dei quali tre a 6 atomi di carbonio ed uno a 5 atomi di carbonio). Il colesterolo è il più importante rappresentante della classe degli steroli e come tale possiede, oltre al nucleo ciclopentanoperidrofenantrenico, un gruppo ossidrile in posizione C-3, un doppio legame tra i carboni C-5 e C-6 ed una catena alifatica laterale ad otto atomi di

carbonio in posizione C-17. Inoltre i carboni C-10 e C-13 presentano come sostituenti

due gruppi metilici che, come il gruppo ossidrile in C-3, si trovano in configurazione 

(fig. 11).

A causa di questa struttura peculiare il colesterolo possiede proprietà anfipatiche che gli consentono di essere incorporato nei doppi strati fosfolipidici delle membrane

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Figura 11. Struttura chimica del colesterolo.

Il colesterolo, inserendosi nel bilayer fosfolipidico, orienta il gruppo ossidrile verso le teste polari dei fosfolipidi, in contatto con l’ambiente acquoso extracellulare, mentre

con il nucleo steroideo, che ha una struttura planare relativamente rigida, prende contatto con i gruppi CH₂ prossimali delle catene di acidi grassi. Grazie a questa disposizione spaziale il colesterolo limita la libertà di movimento del tratto prossimale delle catene alifatiche dei fosfolipidi e quindi riduce la fluidità della membrana biologica, aumentandone pertanto la stabilità meccanica e conferendole maggiore

integrità strutturale.

Il colesterolo tuttavia non è solo una molecola organica avente funzione strutturale.

A livello dei pathways biochimici esso infatti rappresenta il substrato iniziale per la sintesi di alcune molecole bioattive quali gli ormoni steroidei, la vitamina D, gli ossisteroli e gli acidi biliari.

In condizioni fisiologiche, i livelli di colesterolo e dei sui principali metaboliti dipendono da un equilibrio omeostatico tra processi di sintesi, assorbimento,

trasporto, catabolismo ed escrezione. Alterazioni nell’omeostasi del colesterolo, dovute a fattori genetici e/o ambientali, risultano pertanto coinvolte in diverse patologie.

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La formazione di accumuli di colesterolo e/o di qualcuno dei suoi metaboliti

bioattivi va dunque evitata ed affinché questo possa avvenire è necessario che sia costantemente mantenuto un bilanciamento tra i meccanismi di ingresso e di uscita di questa molecola e dei suoi derivati biologici.

In una condizione di stato stazionario, in cui il peso dell’individuo non vari e la concentrazione di colesterolo nei diversi tessuti rimanga costante, i processi metabolici del colesterolo risulteranno perfettamente bilanciati. La presenza di qualche

alterazioni in uno di tali processi indurrà, come conseguenza, una risposta omeostatica dell’organismo con conseguenti variazioni degli altri processi al fine di giungere ad un nuovo stato di equilibrio.

Sebbene il mantenimento dell’omeostasi del colesterolo nell’uomo sia il risultato

dell’attività coordinata di diversi organi e tessuti, un ruolo centrale è sicuramente svolto dal fegato. Quest’organo infatti è responsabile di almeno quattro dei cinque processi da cui dipende il carico globale di steroli nell’organismo. In primo luogo le cellule del parenchima epatico sono sia la fonte principale del colesterolo sintetizzato

ex novo, sia le uniche cellule dell’organismo in cui la degradazione del colesterolo ad acidi biliari può essere portata a compimento. Inoltre il fegato regola sia la secrezione biliare che la clearence delle lipoproteine plasmatiche ricche di colesterolo. Infine il tessuto epatico, in quanto specializzato nell’esportazione e deposito di lipidi, è in grado di esterificare il colesterolo con acidi grassi e di immagazzinarlo e/o liberarlo nel

plasma tramite la secrezione di specifiche lipoproteine (Dietschy J.M. et al., 1993; Koster A. et al., 2003).

Il trasporto del colesterolo nel circolo sanguigno è fondamentale affinchè sia la quota assorbita a livello intestinale, sia quella endogena prodotta dal fegato possano raggiungere i diversi tessuti periferici al fine di essere utilizzate per la sintesi di

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membrane e la produzione di biomolecole. Parallelamente il colesterolo in eccesso che

non viene utilizzato dai tessuti periferici deve poter essere ritrasportato al fegato che provvede alla sua eliminazione. Il colesterolo, tuttavia, pur essendo un composto anfipatico è complessivamente poco polare e quindi poco solubile in soluzione acquosa; per questo motivo il suo trasporto nel plasma deve avvenire all’interno di complessi plurimolecolari noti come lipoproteine (fig. 12).

Figura 12. Schema del circolo delle lipoproteine.

Le lipoproteine sono differenziate in diverse classi di molecole sulla base della loro densità, delle loro dimensioni e della specifica composizione lipidica/aproteica.

Le principali lipoproteine coinvolte nel trasporto del colesterolo dall’intestino al fegato e dal fegato ai diversi tessuti sono: i chilomicroni, le HDL (High Density

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Lipoprotein), le LDL (Low Density Lipoprotein), le IDL (Intermediate Density

Lipoprotein) e le VLDL (Very Low Density Lipoprotein) (fig.13).

Figura 13. Caratteristiche delle lipoproteine plasmatiche.

I chilomicroni, particelle relativamente grandi e a densità molto bassa (<0,95 g7ml), trasportano principalmente lipidi di tipo alimentare. Essi sono costituiti da un core lipidico (trigliceridi) circondato da molecole proteiche che conferiscono loro un

maggiore grado di idrosolubilità. Sono prodotti dagli enterociti dai quali fuoriescono per entrare nel circolo linfatico e arrivare quindi a quello ematico (Powell L.M. et al., 1987). Dopo aver distribuito il loro contenuto lipidico ai vari tessuti i chilomicroni si restringono fino a ridursi a residui (remnants) ricchi in colesterolo. Vengono quindi

convogliati al fegato che provvede a degradare il loro involucro proteico ed a riciclare i residui lipidici racchiusi al loro interno. Essi sono rimossi dalla circolazione sanguinea molto rapidamente, difatti il loro periodo di dimezzamento è di circa 5 minuti.

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Le HDL sono le lipoproteine a maggiore densità (1,040-1,080 g/ml) hanno il

compito di rimozione del colesterolo dai tessuti per portarlo al fegato. Sono principalmente secrete nel sangue come precursori apolipoproteici da fegato e intestino. La componente proteica principale delle HDL è l’apoA-I e hanno un periodo di dimezzamento variabile da 3 a 6 giorni.

Le LDL sono lipoproteine a bassa densità (1,019-1,063 g/ml), di dimensioni inferiori rispetto alle precedenti, con maggior componente proteica e ricche di

colesterolo esterificato. Derivano dal metabolismo delle VLDL e delle IDL e rappresentano il principale trasportatore plasmatico del colesterolo ai tessuti periferici. Un’elevata concentrazione di LDL è un fattore di rischio per le malattie del cuore dovute all’ostruzione di un’arteria coronaria (coronopatie), causata da accumuli

di grasso di consistenza cerosa sulle pareti interne delle arterie, costituiti prevalentemente da colesterolo, calcio e altre sostanze che si trovano nel flusso sanguigno.

Le IDL (1,006-1,019 g/ml) sono un tipo di lipoproteine prodotte per effetto della

degradazione delle VLDL (e in misura minore dei chilomicroni); esse contengono trigliceridi e colesterolo in parti uguali e sono a loro volta precursori delle LDL (Eisenberg S. e Sehayek E., 1995; Cohn J.S. et al., 1999). A causa del loro rapido metabolismo generalmente queste lipoproteine non raggiungono concentrazioni plasmatiche significative.

Le VLDL (Very Low Density Lipoprotein) sono lipoproteine a bassissima densità ricche di trigliceridi, sintetizzate e secrete dal fegato, hanno come componente proteica principale l’apoB100, seguita da varie apoC e apoE. Il loro tempo di dimezzamento è di circa 6 ore e la loro degradazione per perdita di trigliceridi e apolipoproteine (apoC e apoE) da origine dapprima alle IDL e poi alle LDL.

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Le LDL e le HDL rappresentano quindi le principali lipoproteine coinvolte nel

trasporto e nel metabolismo del colesterolo (oltre ai chilomicroni necessari per il trasporto del colesterolo di origine alimentare).

Nell’organismo umano il colesterolo è soggetto ad un continuo turn over, quindi è necessario che quotidianamente una quota di colesterolo venga escreta. Nell’uomo non esistono meccanismi biochimici che permettano la degradazione completa del colesterolo in composti inorganici (CO2 e H2O). Il principale processo epatico di

eliminazione di questa molecola consiste nella degradazione e biotrasformazione del colesterolo in acidi biliari, acido colico (CA) e acido chenodesossicolico (CDCA), nella loro secrezione nella bile e conseguente perdita nelle feci. Si ritiene che, in condizioni fisiologiche, circa 300-400mg di colesterolo vengano quotidianamente eliminati con

questa modalità (Bertolotti M. et al., 2008). Inoltre all’incirca la stessa quantità di colesterolo viene escreta direttamente nella bile sotto forma di colesterolo libero bile e di questa quota, circa il 50%, viene successivamente riassorbito dall’epitelio intestinale (Yu L. et al., 2002).

La popolare idea sbagliata che le uova sono “cattive per il colesterolo del sague” e “cattive per il funzionamento del cuore” persiste ancora e influenza i consigli dei medici. Questo mito prevale nonostante la forte evidenza che dimostra che gli effetti dei cibi ricchi di colesterolo sono insignificanti sul tasso di colesterolo ematico. Prevale anche a fronte dell’incontrovertibile fatto che i cambiamenti in acidi grassi saturi nella

dieta influenzano il livello di lipoproteine a bassa densità in circolo in misura maggiore del colesterolo alimentare.

Il concetto sbagliato della relazione tra il colesterolo della dieta e quello ematico deriva in parte dalla credenza sbagliata che il colesterolo della dieta viene convertito direttamente in colesterolo ematico, ma anche dal forte messaggio riguardante la dieta

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a ridotto consumo di uova emanato dagli Stati Uniti d’America nel 1970 (J. Gray e B.

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2. OBIETTIVO

Il consumo mondiale giornaliero di uova è molto alto sia perché le uova rappresentano una fonte alimentare economica, sia perché rientrano come ingrediente principale in

molti prodotti alimentari.

Le uova, quindi, sono considerate la fonte primaria di colesterolo nella dieta umana per la loro composizione chimica. Studi sul metabolismo lipidico hanno dimostrato che la maggior parte del colesterolo delle uova viene sintetizzata nel fegato e viene usato

essenzialmente per lo sviluppo embrionale (Naber E. C., 1976). Il colesterolo ed i suoi esteri, si trovano solo nei tuorli dove vengono emulsionati da lipoproteine ad alta, bassa e bassissima densità.

La letteratura riporta che il colesterolo nell’uovo è influenzato sia da fattori genetici che dal tipo di allevamento, galline appartenenti a buone razze ovaiole

producono uova con un contenuto di colesterolo inferiore rispetto alle uova provenienti da razze autoctone, poiché queste producono una percentuale inferiore di uova al giorno (NRC, 1994). Nonostante prove contrastanti sul ruolo del colesterolo alimentare in alcune malattie cardiovascolari, molti sforzi sono stati fatti per ridurre il suo contenuto nelle uova, sia attraverso approcci di tipo genetico che attraverso nuove

strategie alimentari (Milinsk et al., 2003).

Inoltre è stato studiato che i polifenoli come i tannini di castagno, sono in grado di ridurre la sintesi del colesterolo nei monogastrici, compreso l’uomo, interferendo con il metabolismo lipidico a livello epatico e che la frazione di acido gallico, presente nella struttura molecolare dei tannini idrolizzabili di castagno, è importante in questa

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Quindi possiamo ipotizzare che l’introduzione dell’estratto di tannino nella dieta

animale potrebbe essere utile per migliorare la qualità della frazione dei lipidi delle uova.

Di conseguenza, l’obiettivo di questo studio è stato quello di analizzare gli effetti di un estratto commerciale di tannino di castagno (Castanea sativa Miller), sul contenuto di colesterolo e sulla qualità nutrizionale delle uova provenienti da due razze di galline ovaiole, caratterizzate da una diversa performance produttiva, la Livorno Bianca e la

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