Estratto da:

Trattato italiano di
medicina di Laboratorio
” – volume IX: “Diagnostica molecolare nella
medicina di laboratorio” a cura di C. Balestrieri et al. – Piccin nuova Libraria – Padova – 2009.

Capitolo 19. “Lipidomica
a cura di E.L. Iorio, C. Ferreri. (pp. 341 – 360).

La Lipidomica:
principi e razionale.

L’interesse […] nei confronti dei lipidi è andato crescendo
negli ultimi decenni, […] da quando si è cominciato a capire che queste
sostanze se da un lato rendono palatabili e, dunque, piacevoli al gusto, molti
alimenti, dall’altro, assunte in quantità eccessive, possono costituire, dato
l’elevato potere calorico e la suscettibilità – almeno di alcune di esse – ad
insulti di tipo ossidativo, una seria minaccia per la salute.

Alle dislipidemie (n.d.r.: qualsiasi condizione clinica
nella quale sono presenti nel sangue elevate concentrazioni di lipidi),
infatti, è associata la patogenesi di gran parte delle malattie
cardiovascolari, la prima causa di mortalità nei Paesi industrializzati.

Fenomeni di perossidazione lipidica (n.d.r.: ossidazione delle
molecole lipidiche e quindi una loro degradazione che porta a malfunzionamento),
poi, sono implicati nella patogenesi delle numerosi condizioni morbose
associate allo stress ossidativo, dalla malattia di Alzheimer al morbo di
Parkinson, dalla steato-epatite (n.d.r.: malattia del fegato dovuta ad accumulo
di grasso anormale) al diabete mellito.

A queste vanno aggiunte le così dette “lipidosi” (n.d.r.:
patologie degenerative), come la malattia di Gaucher e quella di Niema-Pick, ad
ulteriore riprova del fatto che alterazioni del metabolismo lipidico possono
avere conseguenze disastrose sull’economia dell’intero organismo, proprio per
il coinvolgimento di quei distretti, come il sistema nervoso centrale, ove è
preponderante la presenza di questa classe di sostanze.

Di qui l’attuale orientamento verso uno studio sistemico dei
lipidi che risulti in grado di superare i rigidi canoni del passato – che
relegano i grassi a mera riserva energetica o componenti strutturali delle
membrane – per aprirsi ad un’interpretazione più dinamica delle funzioni di
questi come mediatori e modulatori biochimici. […] È in questo contesto che si
inserisce la lipidomica, la cui finalità è, appunto, quella di analizzare la
struttura, la funzione e le reciproche interazioni dei lipidi nei sistemi
biologici e, dunque, nel contesto del metabolismo, in condizioni sia
fisiologiche che patologiche.

[…] la lipidomica persegue l’ambizioso obiettivo di
“mappare” l’intero repertorio lipidico – il “lipidoma”, appunto” – di un
determinato organismo vivente.

Lo scopo è evidente: solo grazie all’identificazione
sistemica delle diverse migliaia di specie molecolari con cui i lipidi si
distribuiscono nelle cellule e nei tessuti sarà possibile monitorare le
variazioni qualitative e/o quantitative dell’assetto lipidico, in condizioni
basali e dopo situazioni stressanti, e, in definitiva, correggere le deviazioni
in senso patologico.

[…] con l’obiettivo finale di trarre uno specifico “profilo
lipidomico”, generalmente per classe di lipidi (fosfolipidi, lipoproteine,
etc.).

Riferendoci in particolare all’Uomo non v’è dubbio che il
sangue rappresenti il “materiale biologico” primario dal quale “attingere” per
valutare il metabolismo lipidico e individuare le eventuali “deviazioni” dalla
norma che dovessero verificarsi in caso di malattia.

Esso, infatti, rappresenta il fluido principale attraverso
il quale i grassi, introdotti attraverso l’alimentazione, vengono veicolati
nell’organismo alle varie sedi di utilizzo.

In tale ottica, fino a qualche anno fa, la fonte primaria (e
pressoché esclusiva) per lo studio dei grassi era considerata il plasma e ad
esso (o al siero) ci si riferisce ancora per le indagini di routine (dosaggio
del colesterolo, lipidogramma: n.d.r. “test di laboratorio per distinguere le
lipoproteine, che sono le sostanze che trasportano i lipidi nel sangue”, etc.).

Studi più recenti, tuttavia, hanno individuato anche nelle
cellule circolanti – principalmente globuli rossi e piastrine – una possibile
fonte biologica utile per valutare il metabolismo dei lipidi.

Così […] si può avere un’idea abbastanza precisa delle
complesse interazioni tra le varie classi e sottoclassi di questa grande
famiglia di sostanze biologiche attive (n.d.r.: i lipidi) focalizzando lo
studio sugli acidi grassi che, probabilmente, ne rappresentano la parte più
rilevante, almeno dal punto di vista quantitativo.

[…] nel plasma, tradizionale materiale biologico di partenza
per lo studio del metabolismo dei lipidi, solo una piccola parte degli acidi
grassi (8-10%) circola come tale: si tratta degli acidi grassi liberi veicolati
per lo più dall’albumina.

La rimanente quota, molto più consistente, è presente in
forma esterificata nelle 3 principali classi di lipidi plasmatici: i trigliceridi,
il colesterolo (esterificato) ed i fosfolipidi. Questi ultimi si aggregano tra
loro in vario modo per generare le varie classi e sottoclassi di lipoproteine
(principalmente HDL e LDL).

Nelle membrane delle cellule ematiche, principalmente globuli
rossi e piastrine, invece, gli acidi grassi sono parte integrante dei
fosfolipidi di membrana (n.d.r. “i mattoni” della membrana preposti ad
un’azione strutturale e regolatrice di tutti gli scambi cellulari necessari per
le funzioni vitali).

La “concentrazione” e la “distribuzione” degli acidi grassi
nelle varie frazioni lipidiche delle principali componenti del sangue –
“globuli” e plasma – sono il risultato di una serie di fattori o processi, quali
il regime dietetico, l’assorbimento intestinale, il metabolismo, gli scambi tra
i diversi compartimenti, il deposito e l’eliminazione (catabolismo). Tutti questi
processi, a loro volta, sono strettamente correlati, in maniera bi-univoca, con
lo stato di salute.

Infatti, se da un lato condizioni morbose (es. stati
infiammatori) possono provocare alterazioni qualitative e/o quantitative a
carico delle diverse frazioni lipidiche, dall’altro (e, forse, più spesso)
stili di vita non idonei (es. eccesso calorico) possono provocare alterazioni
del bilancio lipidico tali da compromettere lo stato di salute, fino alla
comparsa di patologie croniche quali l’aterosclerosi. Di qui la notevole
importanza della lipidomica degli acidi grassi del sangue in medicina
preventiva e in patologia umana in genere.

Un profilo lipidomico corretto presuppone un’adeguata scelta
del campione e, quindi, della popolazione cellulare che meglio si presti
all’analisi ed alla sua finalità […] una “cellula tipo” ovvero le cellule
mediamente più rappresentative in senso metabolico dell’intero organismo
(n.d.r.: il globulo roso).

[…] i requisiti fondamentali da rispettare sono:


il prelievo delle cellule da analizzare deve
poter essere eseguito nel soggetto senza il ricorso a procedure troppo invasive
(n.d.r.: un semplice prelievo venoso);


le cellule da testare devono presentare una
plasmalemma (n.d.r.: o membrana plasmatica) la cui composizione chimica, in
termini di acidi grassi, deve essere rappresentativa della stato generale
dell’organismo e, nel contempo, deve mantenersi stabile nel tempo, senza subire
modificazioni significative per effetto di situazioni contingenti o di breve
durata (n.d.r. appunto i globuli rossi “maturi” oltre i 90 dei loro 120 giorni
di vita media);


le informazioni ottenibili dall’analisi
qualitativa e quantitativa degli acidi grassi delle suddette membrane devono
fornire il maggior numero di indicazioni possibili sullo stato metabolico del
soggetto, anche in rapporto al suo stile di vita, alla sua alimentazione e ad
eventuali patologie concomitanti;


eventuali strategie (es. di tipo nutrizionale)
messe in atto per correggere deviazioni dalla norma del profilo lipidico delle
suddette membrane devono poter produrre variazioni nella composizione in acidi
grassi rilevabili con la stessa metodica entro intervalli di tempo definiti,
possibilmente non troppo lunghi.

[…] il profilo lipidomico degli acidi grassi delle membrane eritrocitarie
fornisce, anzitutto, una serie di informazioni sulla composizione degli acidi
grassi di membrana di maggior rilevanza biologica. Da questa analisi, possono
già scaturire alcune indicazioni di massima immediatamente traducibili in
ipotesi patogenetiche.

[…]. In conclusione, la funzionalità delle membrane
cellulari dipende strettamente dalla natura e dalla disposizione dei suoi
numerosi componenti e, in particolare, dalla composizione in acidi grassi.
Quest’ultima, a sua volta, è la diretta conseguenza di un adeguato
bilanciamento fra processi biosintetici e degradativi che, in condizioni
ordinarie, sono coordinati in modo tale da garantire una distribuzione
equilibrata dei vari componenti. In questo modo ogni membrana può svolgere le
funzioni alle quali è preposta.

Al contrario di una classica analisi lipidica, che si limita
a definire la natura e la quantità di lipidi presenti in un determinato
campione biologico, la lipidomica eritrocitaria parte da questi dati quali e
quantitativi per poi effettuare correlazioni tra le vie biosintetiche,
prendendo in considerazione le possibili influenze di attività enzimatiche e,
evidenziando, alla fine, possibili squilibri indotti da noxae (n.d.r.: agenti capaci di esercitare un effetto dannoso sul
corpo) endogene o esogene.

L’approccio lipidomico è, pertanto, dinamico, in quanto
consente di monitorare ed interpretare le trasformazioni che la membrana può subire,
a causa di eventi fisiologici e patologici, proprio perché questi – come lo
stress ossidativo- hanno inevitabilmente influenza sulla reale disponibilità
dei diversi tipi di acidi grassi presenti in quell’organismo.

La lipidomica, inoltre, consente di entrare nel merito del
metabolismo, gettando un ponte fra la struttura delle membrane e la nutrizione,
non in modo generico, ma in maniera fortemente personalizzata, in quanto sulla
base delle notizie raccolte sul paziente (tramite anamnesi e questionario
alimentare) essa esamina e cerca di razionalizzare la situazione creata dal
metabolismo soggettivo orientando quest’ultimo verso una condizione di
equilibrio, della quale l’organismo intero può avvantaggiarsi specialmente in
condizioni di stress.

Partendo dal principio che la membrana della cellula
continua ad esistere, entro certi limiti, anche se l’equilibrio fra le sue
componenti non è perfetto, una sua “”sofferenza” può rimanere ancxhe a lungo
silente, ovvero non tradursi in segnali clinici evidenti di malattia.

[…] In tale contesto, un profilo lipidomico eseguito a
cadenza annuale può efficacemente contribuire alla precoce identificazione di
possibili scompensi silenti e a mettere in atto le adeguate strategie di
correzione e di controllo d’efficacia, per il benessere cellulare ed una
migliore qualità della vita.

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