Digestione dei Lipidi: Panoramica

Caratteristiche generali della digestione dei lipidi

• La digestione e l'assorbimento dei lipidi sono processi complessi che coinvolgono enzimi solubili in ambiente acquoso e substrati insolubili
• Principalmente si svolgono nello stomaco e nell'intestino tenue.
• I lipidi presenti nella dieta includono trigliceridi, fosfolipidi, steroidi (colesterolo e suoi esteri), vitamine liposolubili (A, D, E, K) e carotenoidi.
• I lipidi possono presentarsi come grassi solidi a temperatura ambiente o oli liquidi.

Trigliceridi

• I trigliceridi, o triacilgliceroli, costituiscono circa il 90% dei lipidi assunti.
• Si formano dall'esterificazione di una molecola di glicerolo con tre acidi grassi, per lo più a catena lunga (16-20 atomi di carbonio).
• Hanno una densità energetica superiore al doppio dei carboidrati (9 kcal/g contro circa 3,75 kcal/g).
• Devono essere scissi nei loro acidi grassi costituenti per essere utilizzati come fonte energetica.

Fosfolipidi

• I fosfolipidi sono i costituenti principali delle membrane biologiche.
• Sono costituiti da glicerolo esterificato con due acidi grassi nelle posizioni sn-1 e sn-2, e un acido ortofosforico in posizione sn-3.
• Il gruppo fosfato è legato a sua volta a un gruppo idrofilico tramite un legame estere, come colina, serina o inositolo.

Colesterolo

• Il colesterolo e i suoi esteri, insieme a piccole quantità di ormoni steroidei, costituiscono i lipidi di origine esclusivamente animale.
• Nell'intestino tenue si trova sia il colesterolo alimentare (assunzione consigliata: massimo 300 mg/giorno) che quello secreto nella bile (circa 1 g).
• La maggior parte del colesterolo si presenta in forma non esterificata (85-90%).
• Non rappresenta una fonte di energia.

Raccomandazioni sull'assunzione di lipidi

• Le linee guida scientifiche suggeriscono un'assunzione di lipidi (principalmente trigliceridi) in grado di coprire circa il 30% del fabbisogno energetico giornaliero.
• La dieta occidentale tipica, tuttavia, apporta una quantità di lipidi variabile tra il 30% e il 45% dell'apporto calorico giornaliero.

Tappe della digestione dei lipidi

• La digestione dei lipidi inizia nella bocca, continua nello stomaco e si completa nell'intestino tenue.
• Gli enzimi responsabili dell'idrolisi dei trigliceridi sono chiamati lipasi; catalizzano la parziale idrolisi dei trigliceridi, producendo acidi grassi liberi e acilgliceroli.
• Le lipasi più importanti sono prodotte dal pancreas esocrino, ma esistono anche lipasi linguali, gastriche e quelle presenti nel latte materno.

Lipasi Linguale

• Nella bocca, grazie alla masticazione, il cibo si mescola con la lipasi linguale, prodotta dalle ghiandole sierose linguali (von Ebner).
• Questo enzima resta attivo anche nello stomaco, grazie alla sua stabilità in ambiente acido, e nell'intestino tenue.
• La lipasi linguale libera un singolo acido grasso, preferibilmente a catena corta o media.
• Produce un 1,2-diacilglicerolo, la cui digestione si completa nel duodeno.
• Negli adulti, l'azione della lipasi linguale è minima ai fini della digestione, ma nei neonati riveste un ruolo importante.

Emulsione Lipidica

• Il rilascio di acidi grassi a catena corta e media e di diacilgliceroli è importante perché sono molecole anfipatiche.
• Le molecole anfipatiche hanno una parte idrofilica che interagisce con l'acqua e una parte idrofobica che si immerge nell'ambiente apolare delle gocce lipidiche.
• Il rimescolamento nello stomaco, insieme agli acidi grassi liberi, porta alla formazione di un'emulsione con goccioline progressivamente più piccole, che viene riversata come chimo nel duodeno.

Lipasi Gastrica

• Nello stomaco, i lipidi interagiscono con la lipasi gastrica secreta dalle cellule principali delle ghiandole del fondo dello stomaco.
• L'enzima ha un pH ottimale di 4, pur rimanendo attivo anche a pH meno acido (6-6,5).
• Continua ad essere attivo anche nella parte iniziale del duodeno (pH compreso tra 6 e 7).
• Catalizza l'idrolisi dei trigliceridi a catena corta e media, ma anche di quelli a catena lunga.
• Preferisce staccare gli acidi grassi in posizione sn-3, liberando un acido grasso libero e un 1,2-diacilglicerolo.
• È particolarmente attiva sui trigliceridi del latte materno e su alcuni oli tropicali come quello di cocco.
• Può idrolizzare il 10-30% dei trigliceridi assunti e fino al 50% nei neonati allattati al seno.

Sali Biliari

• Il chimo passa nel duodeno sotto forma di emulsione lipidica con goccioline inferiori a 0,5 mm di diametro.
• I Sali Biliari hanno un'azione detergente, emulsionano i lipidi e producono micelle solubili in acqua.
• Facilitano l'assorbimento del lipide attraverso la mucosa intestinale
• Sono di fondamentale importanza per l'assorbimento delle vitamine liposolubili A, D, E e K.
• Nel duodeno il chimo si mescola alla bile, rilasciata dalla colecisti in risposta alla colecistochinina.
• La colecistochinina è secreta dalle cellule della mucosa duodenale e del digiuno in seguito all'assunzione di un pasto ricco di grassi.

Lipasi Pancreatica

• La colecistochinina stimola il pancreas esocrino a secernere un succo pancreatico contenente il colesterolo esterasi e la lipasi pancreatica .
• Quest'ultima digerisce la maggior parte dei trigliceridi ingeriti, soprattutto nella porzione superiore del digiuno.
• Il suo pH ottimale è compreso tra 7 e 8,8.
• Catalizza in genere il distacco degli acidi grassi con 10 o più atomi di carbonio in posizione sn-1 e sn-3, producendo acidi grassi liberi e 2-monoacilgliceroli.

Colesterolo Esterasi

• Il succo pancreatico contiene anche colesterolo esterasi in forma attiva; tra gli enzimi coinvolti nella digestione dei lipidi, è quello con la più ampia specificità.
• Agisce su esteri del colesterolo producendo colesterolo e acidi grassi liberi.
• Agisce su trigliceridi idrolizzando tutti i legami estere (esterasi non specifica, attiva sul 10-15% dei trigliceridi ingeriti).
• Agisce su monoacilgliceroli, fosfolipidi, ed esteri delle vitamine A ed E.
• La colesterolo esterasi è particolarmente attiva sugli esteri del colesterolo inglobati nelle micelle composte da sali biliari.
• L'attività dell'enzima è stimolata dai sali biliari che ne inducono una modificazione conformazionale che ne promuove l'attività.
• Il colesterolo esterasi è anche in grado di autoaggregarsi in struttura polimerica, una proprietà promossa proprio dai sali biliari

Fosfolipasi

• La digestione dei fosfolipidi avviene tramite fosfolipasi.
• La più importante è la fosfolipasi A2 pancreatica, presente nel succo pancreatico sotto forma di zimogeno (profosfolipasi A2).
• La profosfolipasi A2 viene attivata nell'intestino tenue dall'enzima tripsina (coinvolto nella digestione delle proteine).
• Catalizza il distacco dell'acido grasso in posizione sn-2 del fosfolipide.
• Presenta una bassa specificità sia per la lunghezza della catena carboniosa che per il gruppo legato al fosfolipide

Altre fosfolipasi

• Il succo pancreatico contiene anche la fosfolipasi A1, che rimuove l'acido grasso in posizione sn-1 del fosfolipide.
• Nella mucosa intestinale è stata individuata una terza attività fosfolipasica, dovuta all'enzima intrinseco di membrana dell'enterocita chiamato fosfolipasi B o retinil estere idrolasi, attivo anche sugli esteri della vitamina A.
• La digestione dei fosfolipidi può terminare con la formazione di lisofosfolipidi o completarsi.

Assorbimento dei lipidi

• Mentre i sali biliari facilitano la digestione e l'assorbimento dei lipidi a livello dei microvilli, il trasporto dei lipidi nei fluidi organici avviene tramite lipoproteine.
• Nell'intestino si formano i chilomicroni, complessi lipoproteici che trasportano la maggior parte dei lipidi assorbiti direttamente ai tessuti periferici, attraverso la circolazione linfatica ed ematica.
• Grazie alle ridotte dimensioni e all'azione solubilizzante dei sali biliari, le micelle sono solubili nell'ambiente acquoso.
• Le micelle rilasciano il loro contenuto in prossimità dei microvilli (orletto a spazzola).
• I singoli componenti riescono ad attraversare la membrana plasmatica degli enterociti grazie alla loro lipoficità.
• Le sostanze vengono riassemblate in lipoproteine, veri e propri agglomerati costituiti da una porzione lipidica e da una parte proteica, per riversarsi nel plasma o nella linfa.
• I chilomicroni sono prodotti negli enterociti, formati da un cuore lipidico (trigliceridi, fosfolipidi, colesterolo e vitamine) circondato da molecole proteiche.
• Essendo lipoproteine aumentano nel grado di solubilità del chilomicrone nel mezzo acquoso.
• Dopo essere usciti dall'enterocita tramite esocitosi, i chilomicroni ai vasi linfatici all'interno dei villi intestinali.
• I chilomicroni trasportati dal sangue rallentano in prossimità delle cellule muscolari o adipose legandosi a siti specifici sulla parete dei capillari.
• In questo modo, cedono parte dei trigliceridi ai tessuti muscolari e adiposi, riducendo il proprio contenuto lipidico,
• I chilomicroni "rimanenti" vengono catturati dal fegato, che ne digerisce l'involucro proteico liberando il contenuto lipidico.
• I trigliceridi vengono usati come riserva energetica oppure degradati in glicerolo e acidi grassi.
• Questi ultimi entrano nel ciclo di Krebs e vengono ulteriormente degradati ad acqua, anidride carbonica ed ATP.
• I chilomicroni sono macromolecole prodotte negli enterociti, dai quali vengono rilasciate nel circolo linfatico e, successivamente, nel circolo ematico.
• Una volta distribuito il contenuto liopidico ai tessuti il chilomicrone e viene dirottato verso il fegato, che li distrugge e ne ricicla i residui lipidici racchiusi internamente.

VLDL, LDL, HDL

• Le VLDL (lipoproteine a bassissima densità) sono sintetizzate dagli epatociti e trasportano trigliceridi dal fegato (dove sono stati sintetizzati a partire dal glucosio) ad altri tessuti (soprattutto a quello adiposo e muscolare).
• Le LDL (lipoproteine a bassa densità) derivano dalle VLDL a cui sono stati sottratti i trigliceridi; sono ricche di colesterolo e lo trasportano ai tessuti periferici.
• Le HDL (lipoproteine ad alta densità) vengono prodotte nel fegato e nell'intestino; trasportano il colesterolo dai tessuti periferici al fegato (trasporto inverso del colesterolo).