Le molecole che rendono possibile la costituzione delle lipoproteine sono le apolipoproteine, proteine che di fatto poi stabilizzano la struttura e assolvono anche a specifiche funzioni biologiche. [152, 85, 86] Infatti queste molecole vanno, come già detto in precedenza, a formare quel guscio esterno che racchiude il nucleo di lipidi e quindi consentono ad elementi liposolubili di viaggiare all’interno di una soluzione acquosa, che è appunto il plasma. [67, 152, 141] Inoltre consentono a queste particelle di interagire con strutture cellulari, poiché sono proprio le apolipoproteine che si legano ai recettori presenti sulla superficie della cellula. [152, 86] Poi non è da dimenticare che le lipoproteine a più bassa densità possono essere attaccate dalle lipoproteinlipasi, rilasciando i necessari NEFA, solo se sono presenti determinate apolipoproteine a livello del guscio esterno. [152, 67, 184]
Queste apolipoproteine sono denominate con lettere latine maiuscole, seguite eventualmente da numeri romani, che indicano i polipeptidi, e i numeri arabi, che indicano le isoforme. [152] Si parla di nomenclatura di Alaupovic. [152, 86] La lettera latina indica la lipoproteina di appartenenza,
tuttavia è da ricordare che ogni apolipoproteina può essere presente in tutte le lipoproteine. [152, 86] A Apolipoproteina A
Le apolipoproteine A, apo A, sono quelle apolipoproteine che costituiscono le α-lipoproteine, ovvero le HDL. Ma si trovano anche sui chilomicroni, seppure in quantità inferiori. [86, 152]
Presentano tre differenti tipologie di polipeptidi, ecco che si parla di apo A-I, apo A-II e apo A-IV. Le apo A-I sono polipeptidi di circa 28 kDa, dotati di una parte idrofobica e una idrofila, sintetizzate da fegato ed intestino. [152] Costituiscono il 60-70% delle apolipoproteine delle HDL3 e addirittura il 90% delle apolipoproteine delle HDL2. [152] Tali apolipoproteine sono molto importanti perché sono attivatori della lectina-colesterolo aciltransferasi, che consente l’internalizzazione di colesterolo nel nucleo lipoproteico. Con ciò si rende possibile il trasferimento del colesterolo dai tessuti verso il fegato. [184] Inoltre evitano il danno ossidativo a carico della lipoproteina, con conseguenti possibili fenomeni di aterosclerosi. [184, 152]
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Ecco che in sostanza queste apolipoproteine rendono possibile all’interno dell’organismo animale l’azione benefica esercitata dalle HDL. [184] Inoltre queste apolipoproteine sembrerebbero rientrare tra le proteine della fase acuta negative. [92, 85, 126]
Interessanti sono le apolipoproteine A-I porcine: rientrano tra i reagenti negativi della fase acuta e hanno una relazione inversa con la SAA. [85] Ciò significa che all’aumentare della SAA tali
apolipoproteine si riducono. Navaro et al. 2004. [85]
Le apo A-II sono proteine di circa 17 kDa, formate da ben due catene polipeptidiche identiche legate da un ponte disolfuro. [152, 86] Sono sintetizzate a livello epatico. [152] Sembrano rivestire un ruolo importante nel rimodellamento che le HDL subiscono a livello plasmatico, nonché nella regolazione della lipasi epatica, quest’ultima importante per convertire le IDL in LDL. [184]
Le apo A-IV sono polipeptidi di circa 46kDa presenti più che altro liberi nel plasma, specie dopo un pasto ricco di lipidi. [152,86] Sicuramente perciò sono importanti costituenti delle lipoproteine a bassa densità. [152] Sono sintetizzati da fegato ed intestino. [86] Come le apo A-I sono attivatori della lectina-colesterolo aciltransferasi e sembrerebbero essere coinvolte nella determinazione del senso della sazietà. [184, 152]
B Apolipoproteine B
Le apolipoproteine B, apo B, sono quelle apolipoproteine che costituiscono le β-lipoproteine, quindi le LDL, ma sono anche i principali componenti proteici dei chilomicroni e, di conseguenza, delle VLDL. [152, 86] Si tratta di proteine altamente idrofobiche dotate di una massa molecolare che oscilla tra i 250 e i 500 kDa. [152] Ne esistono diverse isoforme, ma le più importanti sono le apo B-100 e le apo B-48. [152]
Le apo B-100 sono isoforme delle apo B di circa 500 kDa, sintetizzate a livello epatico, fondamentali per l’assemblaggio e la secrezione delle VLDL e non solo. [152] Infatti sembrano capaci di legarsi all’endotelio, favorendo così l’azione delle lipoproteinlipasi sulle VLDL. [184]
Come già in precedenza indicato, le VLDL a livello ematico subiscono un continuo rimodellamento che le porta prima allo stato di IDL, poi per azione di lipasi epatiche a LDL. [184] Proprio l’apo B-100 è la principale componente delle LDL. [152] Però solo a quel punto diventa ben accessibile sulla superficie delle lipoproteine per cui è possibile l’interazione con i recettori specifici presenti a livello cellulare. [152] Ciò fa si che le LDL possano essere internalizzate e demolite dalla cellula, ottenendo tutto il colesterolo esterificato necessario. [184]
Le apo B-100 inoltre possono interagire con le apo (a), partecipando così alla costituzione del guscio proteico esterno delle Lipoproteina a.
Le apo B-48 sono isoforme delle apo B di circa 250 kDa, sintetizzate a livello intestinale. [152, 86] Sono presenti solo nei chilomicroni, perciò a causa del loro rapido catabolismo raggiungono a livello plasmatico concentrazioni molto basse. [152] Ecco che non sono molto studiate e si pensa a un ruolo più che altro strutturale. [184]
C Apolipoproteine C
Le apolipoproteine C, apo C, sono apolipoproteine scoperte solo successivamente alle apo A e B, dotate di una massa molecolare ridotta. [152, 86] Sono praticamente presenti in tutte le lipoproteine, ma sono scarse nelle LDL. [152] Tuttavia la cosa importante da ricordare è anche che queste
apolipoproteine si muovono costantemente da una lipoproteina all’altra via via che il suo nucleo lipidico viene modificato. [86, 184] Ecco che a digiuno sono abbondanti sulle HDL, mentre in fase postprandiale si trasferiscono sul guscio proteico esterno delle lipoproteine neoformate, quali
chilomicroni e VLDL. [184, 152, 86] Poi via via che queste vanno incontro a lipolisi vengono cedute di nuovo alle HDL. [184, 152, 86] Le LDL sono escluse da questo scambio perché appunto derivano dalle IDL, e quindi dalle VLDL, dopo questa intensa lipolisi. [152]
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Di apolipoproteice C ne esistono tre tipologie differenti, in base alla struttura polipeptidica: apo C-I, apo C-II e apo C-III.
Le apo C-I sono apo C di circa 7kDa. [152] Grazie alla attivazione della lectina-colesterolo aciltransferasi rendono possibile lo scambio di colesterolo esterificato tra le lipoproteine HDL e i chilomicroni, nonché la rimozione del colesterolo stesso dai tessuti. [184, 86, 152]
Le apo C-II sono apo C di circa 8 kDa. [152] Sono fondamentali perché consentono l’azione delle lipoproteinlipasi sulle LDL dove sono presenti. [184, 86, 152] Quando vengono sintetizzate le VLDL sono già provviste di apo C-II, invece i chilomicroni devono acquisirle dalle HDL. [152] Le HDL a loro volta quando vengono sintetizzate non presentano queste apolipoproteine, tuttavia le acquisiscono rapidamente via via che le VLDL e chilomicroni sono soggette a lipolisi. [152] Solo a quel punto possono di nuovo rifornirle alle VLDL e chilomicroni. Quando questi ultimi restano sprovvisti di apo C-II non possono più subire l’azione delle lipoproteinlipasi, infatti il loro contenuto in trigliceridi si è ridotto al minimo, così come il diametro del loro nucleo. [152, 184]
Le apo C-III sono apo C di circa 9 kDa. [152] Ne esistono tre isoforme diverse, in base alla presenza o assenza di una o due molecole di acido sialico: apo C-III-0, apo C-III-1 e apo C-III-2. [152, 86]
L’isoforma più frequente è l’apo C-III-1, quella più rara l’apo C-III-0. [152, 86] Queste
apolipoproteine attivano la lectina-colesterolo aciltransferasi, consentendo così il trasferimento di colesterolo esterificato tra le lipoproteine, nonché la sua rimozione dai tessuti. [184, 86, 152]
Costituiscono quasi la metà delle apolipoproteine presenti sulle VLDL al momento della loro sintesi. Ma grazie al continuo movimento a cui sono soggette si ritrovano anche su chilomicroni e HDL. [184, 152] In particolare le HDL le acquisiscono dalle VLDL e chilomicroni durante la loro lipolisi e i chilomicroni, una volta in circolo, le acquisiscono dalle HDL durante il loro rimodellamento. Tra i chilomicroni e HDL poi c’è un continuo scambio di queste apolipoproteine via via che vengono rimodellate e subiscono lipolisi. [184, 86, 152]
D Apolipoproteine E
Le apolipoproteine E, apo E, sono apolipoproteine scoperte successivamente alle apo A, B e C, dotate di una massa molecolare di 34 kDa. [152] Sono presenti sulle lipoproteine VLDL dal momento della loro sintesi a livello epatico. [86, 152] Ma si possono ritrovare anche sulle HDL e chilomicroni, via via che le VLDL sono soggette a lipolisi. [152, 86] Infatti anche queste apolipoproteine si muovono da una lipoproteina all’altra. [152] Le HDL le acquisiscono da VLDL e chilomicroni, via via che il loro nucleo lipidico si riduce. [152] Poi le HDL possono cederle ai chilomicroni una volta che sono in circolo. [152]
Le apo E risultano fondamentali per il metabolismo delle lipoproteine. [184, 86, 152] Infatti a livello epatico è possibile la captazione di chilomicroni, IDL e HDL2 solo se sono dotati di apo E. [152, 184] Così pure l’interazione tra le HDL2 e le cellule per la rimozione del colesterolo in eccesso avviene grazie alla presenza delle apo E. [152, 184] Fegato e cellule, possedendo recettori per le apo E, possono interagire solo con le lipoproteine che presentano tali apolipopoteine. [184, 152]
Le apo E inoltre presentano una spiccata affinità per l’eparina. [152] Così viene favorito il legame delle VLDL e chilomicroni agli endoteli in corrispondenza dei diversi tessuti, in modo da favorire anche i processi di lipolisi operati dalle lipoproteinlipasi. [184, 152] Tale condizione però
sembrerebbe favorire anche il legame di lipoproteine aterogene a livello endoteliale, quando dotate di apo E. Cioè potrebbe avere un importante significato in patologie cardiovascolari. [152]
E Apolipoproteine a
Le apolipoproteine a, apo (a), sono apolipoproteine polimorfe dotate di una massa molecolare elevata e prodotte principalmente dal fegato. [152] Hanno una struttura molto simile a quella del
plasminogeno, si veda a tale proposito il paragrafo 4 XXIV di questo capitolo. Infatti presenta una serie di sequenze aminoacidiche, che ricordano i kringle del plasminogeno, e una porzione proteasica,
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che tuttavia non può essere convertita nella forma attiva. [86, 152] Il suo polimorfismo dipende dal numero e composizione delle sequenze aminoacidiche, perciò anche la massa molecolare può variare in modo significativo. [152, 86]
La cosa interessante è che questa apolipoproteina può associarsi alla apo B-100, grazie alla costituzione di un ponte disolfuro, formando così un complesso che costituisce il guscio esterno proteico delle Lipoproteine a. [152] Come già indicato in precedenza, le Lipoproteine a sono
lipoproteine minori forse implicate nel processo aterogenetico, i cui livelli ematici variano da soggetto a soggetto. [152]
Proprio l’analogia tra il plasminogeno e l’apo (a) sembrerebbe impedire l’attivazione del
plasminogeno stesso nei siti dove si deposita, con conseguente trombosi e proliferazione cellulare. [152, 184] Quindi l’area dove le Lipoproteine a si fissano è caratterizzata dalla costituzione di una massa trombotica che invece di essere degradata residua e richiama cellule muscolari lisce. [152] Si formano così le placche ateromatose. [152]