Metabolismo lipidi: compartimenti cellulari e specializzazione organelli
Il metabolismo lipidico non è confinato a un organello — è un'impresa multi-compartimento con ruoli specializzati per sintesi, immagazzinamento, ossidazione, e segnalazione.
1. Reticolo endoplasmatico liscio (REL) — Hub sintesi
- Fosfolipidi (biogenesi membrane).
- Colesterolo e steroidi (ormoni, acidi biliari).
- Esteri cera, trigliceridi (in epatociti/adipociti).
- Metabolismo farmaci/xenobiotici (CYP).
2. Adipociti (Cellule adipose) — Immagazzinamento specializzato
- Gocce lipidiche: organelli dinamici che immagazzinano trigliceridi (TAG).
- Proteine perilipina regolano accesso lipasi (HSL, ATGL).
- Funzione endocrina: adipochine (leptina, adiponectina, resistina).
- Adipociti bruni/beige: termogenesi UCP1-mediata (calore non da brivido).
3. Fegato — Organo metabolico centrale
- Lipogenesi de novo (carboidrati → acidi grassi).
- Assemblaggio/secrezione VLDL (trasporto trigliceridi).
- Chetogenesi (digiuno: acidi grassi → corpi chetonici).
- Sintesi acidi biliari → emulsificazione per assorbimento lipidi dietetici.
- Omeostasi colesterolo (sintesi, uptake, escrezione biliare).
4. Mitocondri — Centrale β-ossidazione
- β-ossidazione acidi grassi → acetil-CoA → ciclo TCA → ATP.
- Navetta carnitina (CPT1/2) regola ingresso — limitante, inibita da malonil-CoA.
- Chetogenesi (HMG-CoA sintasi mitocondriale).
5. Perossisomi — Ossidazione specializzata
- β-ossidazione acidi grassi a catena molto lunga (VLCFA) (accorciamento catena → completamento mitocondriale).
- Sintesi plasmalogeni (fosfolipidi etere per mielina, surfattante).
- Ossidazione catena laterale acidi biliari.
- Generazione specie reattive ossigeno (H₂O₂) → catalasi.
6. Citosol e gocce lipidiche — Segnalazione e traffico
- Diacilglicerolo (DAG), acido fosfatidico, PIP₂, eicosanoidi — secondi messaggeri.
- Gocce lipidiche in non-adipociti: dinamiche, contatti organelli (RE, mitocondri, perossisomi).
La compartimentalizzazione permette flusso anabolico e catabolico simultaneo — regolato da disponibilità substrati, ormoni (insulina/glucagone), e sensori energetici (AMPK, mTOR).