Lipogenesi, sintesi degli acidi grassi

La lipogenesi è quel processo biochimico mediante cui l'organismo sintetizza acidi grassi, e successivamente lipidi, a partire dall'acetil-Coenzima A. Questa molecola viene prodotta durante il metabolismo dei vari nutrienti assunti con l'alimentazione e/o depositati nelle riserve corporee; di conseguenza, qualsiasi sostanza capace di trasformarsi in acetil-CoA è potenzialmente precorritrice di lipidi ed acidi grassi. Tra queste, i carboidrati ricoprono un ruolo di primissimo piano; anche alcuni amminoacidi e l'alcol - se assunti in eccesso - possono fornire l'acetil-CoA necessario alla lipogenesi. A dire il vero, gran parte di questo composto chimico deriva dall'ossidazione a scopo energetico degli acidi grassi; tuttavia, come suggerisce il buon senso, lipolisi e lipogenesi sono regolate in modo tale che l'attivazione di una implichi la deattivazione dell'altra.

La conversione dei glucidi in lipidi (il processo inverso non è percorribile) avviene con particolare intensità quando le riserve tissutali di glicogeno sono sature. Ricordiamo, a tal proposito, che l'organismo umano è in grado di immagazzinare glucosio sottoforma di un polimero, il glicogeno, accumulato soprattutto a livello di muscoli e fegato; la capacità di immagazzinarlo è tuttavia limitata a non più di 350-500 grammi (in un organismo adulto). Ogni grammo di glicogeno, infatti, lega a sé circa tre grammi di acqua, mentre la massa adiposa - pressoché anidra - fornisce più del doppio di energia per unità di peso ed è nettamente superiore dal punto di vista quantitativo. Appare quindi evidente la convenienza e la necessità, per l'organismo, di trasformare i glucidi che eccedono le richieste energetiche in lipidi anziché in glicogeno.

La sintesi di acidi grassi avviene soprattutto a livello dell'intestino, del tessuto adiposo, del fegato e della ghiandola mammaria. Una volta formatisi, questi acidi grassi si associano al glicerolo 3-fosfato per formare i trigliceridi, che vanno a depositarsi nel tessuto adiposo, e fosfogliceridi, che vanno a costituire le membrane cellulari.

L'analisi della lipogenesi suggerisce come mai anche gli alimenti poveri di grassi ma ricchi di carboidrati - come pasta, pane e soprattutto dolciumi - facciano ingrassare se assunti in elevate quantità. Sono in particolare i cibi ricchi di zuccheri, quindi di glucidi ad elevato indice glicemico, a stimolare al massimo la lipogenesi; questa, infatti, è particolarmente attiva quando i livelli di insulina sono elevati e le cellule utilizzano i grandi quantitativi di glucosio a disposizione per produrre energia e sintetizzare acidi grassi. La lipogenesi è infatti particolarmente dispendiosa dal punto di vista energetico è ciò spiega come mai venga inibita dal digiuno, durante il quale è invece particolarmente attiva la lipolisi.

Nozioni di biochimica

Come anticipato, l'acetil-Coenzima A necessario per la sintesi di acidi grassi deriva soprattutto dalla glicolisi e dalla successiva azione dell'enzima piruvato deidrogenasi sul piruvato originatosi nella sua ultima tappa, ed entrato nei mitocondri. Dal momento che la lipogenesi avviene all'interno del citoplasma, è necessario un sistema specifico in grado di trasportare l'aceti-CoA prodotto nel mitocondrio al suo esterno; in questo sistema, ATP dipendente, il citrato è deputato al trasferimento dei gruppi acetili nel citosol. A questo livello subisce l'azione dell'enzima citrato liasi, rilasciando l'ossalacetato e l'aceti-CoA che lo costituiscono; quest'ultimo, una volta libero subisce l'azione dell'acetil-CoA carbossilasi, deputato alla sintesi di malonil-CoA a partire da anidride carbonica ed acetil-CoA. Tale reazione, ATP e biotina dipendente, è favorita dall'insulina e dal citrato, ed ostacolata dal glucagone, dalle catecolamine e dagli acil-SCoA (forma attiva degli acidi grassi destinati ad essere ossidati a scopo energetico). Sempre nel citoplasma troviamo un complesso multi enzimatico, denominato acido grasso sintetasi, che grazie ad una serie di reazioni porta alla formazione di acidi grassi a non più di 16 atomi di carbonio; quelli a catena più lunga ed alcuni acidi grassi insaturi sono invece sintetizzati a partire dal palmitato per azione degli enzimi elongasi e desaturasi. L'attività dell'acido grasso sintetasi è favorita dall'abbondante presenza di malonil-CoA, che se da un lato favorisce la lipogenesi, dall'altro espleta un'azione inibente sulla lipolisi.

Una volta prodotti, gli acidi grassi vengono esterificati, per formare i trigliceridi, con glicerolo attivato (ossia glicerolo 3-fosfato). Quest'ultimo si può ottenere dal diidrossi acetone fosfato (intermedio della glicolisi) per azione dell'enzima glicerolo fosfato deidrogenasi o dal glicerolo tramite l'enzima glicerolo chinasi, particolarmente attivo a livello epatico.

Per approfondire la lipogenesi dal punto di vista biochimico: sintesi degli acidi grassi