La membrana cellulare: composizione, stutter, funzioni e ruolo del colesterolo, Appunti di Biologia

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 Biologia Alessandra Bruno
 Università degli Studi di Catania Membrane cellulari e colesterolo Le membrane cellulari, costituite da doppie molecole, oltre ai fosfolipidi, che rappresentano l’elemento strutturale delle cellule sia animali che vegetali, sono costituite anche da proteine e colesterolo.
 Il colesterolo è una sostanza di natura steroidea, grassa, lipidica. E’ un ciclopentanoperidrofenantrene, la cui struttura fu evidenziata nel 1888, e la cui formula di struttura come tale identificata nel 1903. 
 Il colesterolo ha funzioni fondamentali per la vita di una cellula e, quindi, di un organismo: senza di esso non esisterebbero le membrane cellulari, o meglio, non potrebbero funzionare bene.
 Il colesterolo presenta una componente lipidica, grassa, che interagisce con le code del fosfolipide, ma anche una porzione idrofila che si lega con le teste del fosfolipide.
 E’ importante per la costituzione della membrana cellulare perché assolve la funzione di spaziatore di membrana, garantendo il non completo, netto e stretto assemblaggio delle code, la fluidità di membrana ed il cosiddetto sistema tampone.
 Il colesterolo è fondamentale per la guaina mielinica, che avrà molto più colesterolo di una cellula epatica, ad esempio, che, invece, deputata alla sintesi, avrà molte più proteine.
 La presenza e la quantità di colesterolo sono importanti nella guaina mielinica per la trasmissione dei segnali. 
 Il colesterolo rappresenta anche il precursore degli ormoni steroidei, è fondamentale per la funzionalità di vitamine e sali minerali. E’ anche il precurosore dei sali biliari, che garantiscono l’emulsione dei grassi, e in particolare del colesterolo esogeno. 
 Il colesterolo, infatti, può essere endogeno, che possiamo sintetizzare e rappresenta l’80% del colesterolo totale, ed esogeno, che invece è il 20% e che deve essere introdotto con l’alimentazione. Il colesterolo garantisce una maggiore digeribilità dei grassi; partecipa anche alla divisione cellulare: è necessario per il processo a monte della divisione cellulare e del successivo sviluppo embrionale. Il colesterolo è l’unica molecola biologica che non ha un vero e proprio catabolismo. Esiste una via metabolica per la sintesi, a feedback negativo, ma non per la lisi. 
 L’enzima responsabile della sintesi è LHMGCoA reduttasi.
 A monte agisce l’AcetilCoA; si forma il mevalonato (il 1 step di produzione del colesterolo). Affinché il mevalonato si formi devono sussistere due condizioni: deve esserci l’AcetilCoA e deve funzionare l’HMGCoA reduttasi. Il mevalonato, dopo una serie di reazioni, si trasformerà in molecole di colesterolo. 
 Per quanto riguarda la produzione di colesterolo, è possibile agire riducendo l’AcetilCoA o l’enzima HMGCoA reduttasi, bloccandolo competitivamente o non competitivamente. 
 E’ possibile agire anche sulla via delle lipoproteine, strutture proteiche e lipidiche, sintetizzate nell’Apparato del Golgi. 
 Le lipoproteine sono strutture costituite da un parte esterna, a doppia strato fosfolipidico, e una parte interna, costituita da trigliceridi e colesterolo. Queste proteine trasferiscono il colesterolo e ne garantiscono il fondamentale bilancio che esiste in condizioni fisiologiche per garantire la normal costituzione delle cellule e, in particolare, delle membrane cellulari. Le lipoproteine si dividono in base al loro peso e alla loro dimensione, e sono classificate in: chilomicroni, lipoproteine a densità molto bassa (VLDL), lipoproteine a densità intermedia (IDL), lipoproteine a bassa densità (LDL), lipoproteine ad alta densità (HDL).
 Le LDL sono definite colesterolo “cattivo”, le HDL colesterolo “buono”. Le HDL tendono a bloccare il colesterolo in eccesso, dunque funzionano bene; le LDL, invece, si aggregano sulle pareti dei vasi sanguigni con possibilità di provocare ischemia celebrale, ictus, bloccando il flusso sanguigno. Per mantenere il bilancio del colesterolo, la regolazione può passare attraverso le LDL. Quando si parla di regolazione di LDL si intende la sensibilità recettoriale. Le LDL, infatti, devono essere riconosciute e captate da recettori esterni. Possiamo intervenire aumentando il numero o la sensibilità dei recettori, che devono fagocitare e demolire le LDL. Il processo passa attraverso la captazione, l’internalizzazione e l’idrolisi lisosomiale. Nel fegato, il colesterolo è essenziale per la formazione di sali biliari, della bile, che andrà a carico dell’apparato digerente, il quale, tramite l’alimentazione, demolirà il colesterolo endogeno. Man mano che viene prodotto, Il fegato trasferisce il colesterolo ai tessuti periferici, come il muscolo o tessuto in sé, che è in grado di risintetizzarlo e trasferirlo nuovamente al fegato. Quello del colesterolo è un bilancio ciclico, mantenuto da tutte le lipoproteine. Il muscolo è anche uno dei tessuti che può ricevere i danni maggiori in seguito a un’alterata funzionalità del fegato e di un’alterata sintesi del colesterolo. A livello muscolare si registrano, infatti, gli effetti indesiderati di alcuni farmaci.