3._Digerente_III

 Organo retroperitoneale che si estende fra duodeno
e milza.
 È diviso in 4 porzioni: testa, collo, corpo e coda.
 La testa è strettamente associata alla seconda
parte del duodeno ed entrambi queste parti sono
irrorate dalle arterie pancreatico-duodenali.
 Comprende funzioni endocrine ed esocrine.
 Ha una struttura acinosa simile a quella delle
ghiandole salivari
Il pancreas endocrino secerne ormoni implicati nel
metabolismo degli zuccheri.
Il pancreas esocrino secerne tutti gli enzimi
necessari alla digestione di grassi, carboidrati e
proteine. Secerne inoltre una componente acquosa
ricca in bicarbonato.
Il pancreas è costituito al 98% da acini che
secernono la componente enzimatica con funzione
digestiva, mentre il restante 2% è costituito dalle
isole del Langerhans che formano la porzione
endocrina del pancreas. All’interno degli isolotti si
trovano 3 diversi tipi cellulari che secernono:
Cellule α →
glucagone
Cellule β →
insulina
Cellule δ →
somatostatina
 Il prodotto della secrezione esocrina passa
attraverso il dotto pancreatico di Wirsung che si
unisce al dotto biliare per riversare il contenuto
nel duodeno attraverso la papilla di Water che è
chiusa dallo sfintere di Oddi.
 Lo stimolo per la secrezione esocrina del
pancreas è la presenza di cibo nel duodeno e le
caratteristiche del succo pancreatico dipendono in
buona misura dal tipo di sostanze presenti nel
chimo.
Struttura del pancreas esocrino. Il succo pancreatico viene
riversato in dotti di calibro via via crescente e infine nel
dotto pancreatico che sfocia nel duodeno.
Il pancreas secerne tutti gli enzimi necessari alla
digestione di proteine, carboidrati e grassi. Inoltre
secerne una componente acquosa che contiene
bicarbonato che ha la funzione di neutralizzare il
chimo acido proveniente dallo stomaco. Il totale
ammonta a circa 1000ml al giorno.
1. I più importanti enzimi proteolitici sono:
• Tripsina (endopeptidasi, il più abbondante)
• Chimotripsina (endopeptidasi)
• Carbossipeptidasi (separa alcuni peptidi in
singoli aa)
• Elastasi e nucleasi (meno importanti)
Questi enzimi sono secreti in forma inattiva dal
pancreas (tripsinogeno, chimotripsinogeno,
procarbossipeptidasi) e sono attivati solo nel tratto
intestinale. Un enzima detto enterochinasi (rilasciato
dalla mucosa duodenale) attiva la tripsina e questa a
sua volta attiva gli altri enzimi proteolitici.
Questo è importante perché altrimenti questi enzimi
digerirebbero le cellule degli acini: per questo motivo le
cellule pancreatiche secernono anche un enzima
tripsina inibitore.
2. Fra gli enzimi per la digestione dei grassi
ricordiamo:
•
lipasi pancreatiche che idrolizzano i grassi
neutri in acidi grassi e monogliceridi
•
colesterolo esterasi che idrolizza gli esteri
del colesterolo
•
fosfolipasi che separano gli acidi grassi dai
fosfolipidi
3. Fra gli enzimi per la digestione dei carboidrati
ricordiamo l’amilasi pancreatica che idrolizza
amido, glicogeno e gli altri zuccheri a formare
disaccaridi e qualche trisaccaride.
 La componente acquosa del succo pancreatico
è costituita da acqua e bicarbonato ed è secreta
dalle cellule epiteliali dei dotti pancreatici.
 In generale gli stimoli per la secrezione della
componente enzimatica e della componente
acquosa sono differenti. Ad alti livelli di
secrezione la concentrazione di bicarbonato nel
plasma si aggira sui 145 mM.
Canale CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance
Importante
+
per
acidificare il
bicarbonato
plasmatico
Regulator). Crea l’elettronegatività necessaria a richiamare Na
e
Scambio dei cloruri
H
2O nel lume. In caso di
H+
difetto del canale si forma un succo
K+
pancreatico mucoso e povero di acqua e sali che impedisce la
corretta secrezione dei succhi digestivi
-
La secrezione di Na+ insieme a HCO3 serve per
mantenere l’elettroneutralità nel lume

Ingresso di CO2 che forma H+ e HCO3- con AC

HCO3- è scambiato con Cl- e finisce nel lume
(trasporto attivo secondario)

H+ è scambiato con Na+; Na+ deve poi passare
nel lume. Viene drenata anche dall’acqua per
via transcellulare
animazione
Gli stimoli principali per la secrezione pancreatica
sono quelli presentati nella diapositiva seguente.
La secrezione pancreatica deriva dall’azione
combinata di questi tre stimoli che si potenziano a
vicenda come avviene per la secrezione gastrica.
 ACh: rilasciata dal nervo vago; agisce sulla
componente enzimatica
 Colecistochinina (CCK): secreta dalla mucosa
duodenale e digiunale all’ingresso del cibo;
agisce sulla componente enzimatica
 Secretina: secreta sempre da mucosa
duodenale e digiunale quando arriva cibo molto
acido dallo stomaco; agisce sulla componente
acquosa
Il chimo acido
induce rilascio di
secretina dalle
cellule S
duodenali
Secretina e
CCK sono
assorbite nel
torrente
sanguigno
ACh induce il
rilascio della
componente
enzimatica negli
acini
La secretina
induce il rilascio
della componente
acquosa del succo
pancreatico; CCK
induce il rilascio
della componente
enzimatica
Fase cefalica: gli stessi segnali che stimolano la
secrezione gastrica, determinano il rilascio di ACh a
livello pancreatico. Questo determina circa il 20%
della produzione di enzimi, mentre la componente
acquosa è esigua. Il risultato è che la componente
enzimatica arriva al duodeno in piccole quantità
perché non c’è flusso di liquido.
 Fase gastrica: secrezione di un ulteriore 5-10%
di componente enzimatica sotto stimolazione
vagale. Anche qui molto poco arriva al duodeno
perché la componente acquosa è ancora scarsa.
 Fase intestinale: quando il chimo arriva nel
duodeno si ha produzione di secretina che stimola
fortemente la secrezione della componente
acquosa e anche di CCK che stimola la
secrezione della componente enzimatica.
Cellule S della mucosa
duodenale e digiunale
Prosecretina
Secretina (27aa)
Incremento della secrezione
della componente acquosa
contenente bicarbonato
Chimo acido che entra
nel
duodeno con pH < 4
Quando il pH nel duodeno arriva intorno a 3.0 sono
secrete grandi quantità di secretina e quindi di ioni
bicarbonato che neutralizzano l’acido.
HCl + NaHCO3
NaCl + H2CO3
pH ideale per gli enzimi
pancreatici
CO2 + H2O
eliminata a livello
polmonare
Il fegato, la più grossa ghiandola dell’organismo,
ha molteplici funzioni che interessano vari aspetti
del metabolismo corporeo. Fra queste funzioni,
direttamente correlata alla funzione digestiva è la
capacità di secernere bile, normalmente circa 6001200 ml/die.
• È la ghiandola più grande nei Mammiferi
• Dal punto di vista istologico è molto conservata
nelle varie specie
• Ha funzioni secretorie, protettive e di sintesi
• È in grado di rigenerare in modo considerevole
DETOSSIFICAZIONE
SINTESI
• Proteine plasmatiche
• Zuccheri
• Fattori di coagulazione
• Urea
• Lipidi
• Bile
BIOTRASFORMAZIONE
• Modifica chimicamente
numerosi composti e
componenti assunti con
la dieta
STORAGE
• Carboidrati
• Prodotti del
catabolismo del
ferro
FAGOCITOSI
• Eritrociti vecchi
• Altri materiali
 Metabolismo di carboidrati, proteine e lipidi
 Metabolismo dell’etanolo (alcool deidrogenasi e
acetaldeide deidrogenasi entrambe NAD+-dipendenti)
 Emopoiesi durante la vita fetale
 Deposito di ferro, cobalamina, rame, vitamine D (per
la quale ha anche un importante ruolo nel
metabolismo) e A. Attivazione di vitamine B1, B2 e B6
 Sintetizza IGF1 e IGF2 che mediano gli effetti del GH
 Funzione immunoprotettiva delle cellule di Kupffer
 Secrezione di bile
La bile ha una funzione fondamentale nel metabolismo dei
grassi, grazie alla sua composizione in acidi biliari perché:
Emulsionano grosse particelle di grasso in piccole particelle
che possono essere attaccate dalle lipasi
Favoriscono il trasporto e l‘assorbimento dei grassi a livello
della mucosa intestinale
Inoltre la bile è un sistema di escrezione di prodotti di rifiuto
dal sangue, quali bilirubina ed eccessi di colesterolo
sintetizzato a livello epatico che vengono eliminati con le
feci.
La bile è secreta in due steps:
i.
La parte iniziale è secreta dagli epatociti: questa contiene
grandi quantità di acidi biliari, colesterolo e altri costituenti
organici. Viene secreta nei canalicoli biliari.
ii.
La bile poi fluisce perifericamente verso i setti interlobulari
dove i canalicoli si gettano nei dotti biliari terminali fino ad
arrivare al dotto epatico e al dotto biliare comune da dove
la bile passa direttamente nel duodeno o viene riversata,
attraverso il dotto cistico, nella cistifellea. In questo
passaggio viene arricchita da acqua e bicarbonato.
Attraversando i dotti biliari le cellule epiteliali dei
dotti secernono una soluzione acquosa con Na+ e
HCO3-. Questa attività secretiva è stimolata dalla
secretina.
Nel fegato ci sono circa 50.000-100.000 lobuli,
ciascuno dei quali è 0.8-2mm di diametro e diversi mm
di lunghezza. Ogni lobulo è organizzato intorno ad una
vena centrale che si svuota nelle vene epatiche e poi
nella cava inferiore. In direzione centrifuga si diramano
diverse piastre formate ciascuna da due linee di
epatociti e tra le cellule adiacenti decorrono canalicoli
biliari che si svuotano nei dotti biliari al margine del
lobulo. Quindi la bile non si riversa nel sangue ma
nei canalicoli biliari
Al margine dei lobuli si trova anche un’arteriola epatica e
una venula portale (triade portale) che porta il sangue refluo
da milza, stomaco e intestino. Questo sangue passa nei
sinusoidi epatici (caratterizzati da endotelio fenestrato) che si
trovano fra una piastra e l’altra e da qui alla vena centrale.
Nelle piastre oltre agli epatociti troviamo altri due tipi cellulari:
Cellule endoteliali
Cellule di Kupffer o cellule reticoloendoteliali: queste sono
macrofagi destinate a fagocitare materiale particolato o
batteri per impedire che passino in circolo.
Organizzazione
in lobuli
a= vena centrale
b= epatociti
c= sinusoidi
d= arteriole (da arteria
epatica)
e= vaso linfatico
f= venule dalla vena porta
La bile secreta dagli epatociti è generalmente
immagazzinata nella cistifellea fino al pasto successivo, con
una capacità volumetrica di circa 30-60 ml. Tuttavia è
possibile mantenere la secrezione di 12 ore (più o meno
450 ml) grazie al fatto che nella cistifellea acqua ed alcuni
elettroliti sono assorbiti dalla mucosa e quindi la bile risulta
fortemente concentrata in termini di sali biliari, colesterolo,
lecitina e bilirubina. Questo riassorbimento avviene per
trasporto attivo di Na+ attraverso l’epitelio seguito da
assorbimento secondario di Cl- e quindi di acqua.
La cistifellea è una sacca muscolare con la
superficie mucosale formante delle pliche. Non è
presente una muscularis mucosæ.
Quando il cibo comincia ad essere digerito nel
tratto gi superiore, la cistifellea inizia a svuotarsi
per aumento delle contrazioni della parete. Lo
stimolo principale per iniziare queste contrazioni è
la CCK che viene rilasciata quando sostanze
grasse passano nel duodeno.
Bile epatica
Bile della
cistifellea
Sali biliari*
35mM
310mM
Bilirubina*
0.8mM
3.2mM
Colesterolo*
3mM
25mM
Acidi grassi
0.12gm/dl
0.3-.2gm/dl
Lecitina*
1mM
10mM
165mM
135mM
100mM
25mM
Na
Cl
+
-
Affinché la bile passi nel duodeno insieme al
succo pancreatico è necessario che lo sfintere di
Oddi della papilla si rilasci. I fattori principali che
stimolano il rilasciamento sono:
 CCK, oltre a promuovere le contrazioni della cistifellea
(stimolo principale) induce anche un rilasciamento dello
sfintere che però è del tutto insufficiente.
 Le contrazioni stesse della parete della cistifellea
interessano anche i muscoli dello sfintere che inizia a
rilasciarsi, ma anche questo stimolo è insufficiente.
 Lo stimolo principale è invece il rilassamento indotto dal
propagarsi delle onde peristaltiche intestinali a livello del
duodeno
Il precursore dei sali biliari è il colesterolo che è
assunto con la dieta o è sintetizzato a livello epatico.
Il colesterolo è insolubile in acqua, ma a livello
epatico è complessato con lecitina e sali biliari a
formare micelle e solubilizzato.
Il colesterolo è convertito in acido colico e
chenodesossicolico. Questi acidi primari si
combinano con glicina o taurina (in minor quantità)
formando glico- e tauro-coniugati i cui sali sono
secreti nella bile.
Grazie alla loro natura anfipatica i sali biliari svolgono a
livello duodenale due importanti effetti:
• Emulsione di particelle di grassi che vengono ridotti in
minuscole parti facilmente attaccabili dalle lipasi.
Questa emulsione di per sé non è una digestione, ma
è molto importante per incrementare la superficie di
attacco degli enzimi digestivi che altrimenti non
avrebbero accesso all’interno della goccia di grasso
• I sali biliari aiutano l’assorbimento di acidi grassi,
monogliceridi, colesterolo e altri lipidi nel tratto
intestinale formando micelle solubili.
Circa il 94% dei sali biliari sono riassorbiti a livello
intestinale e riportati al fegato attraverso la
circolazione portale. Il rimanente 6% è riformato
nel fegato a partire dal colesterolo.
94%
6%
Nella cistifellea in seguito a
concentrazione della bile può
succedere che il colesterolo
precipiti a formare i calcoli. I
motivi che portano a questo
sono:
 Eccessivo riassorbimento
di acqua dalla bile
 Eccessivo riassorbimento
di lecitina e sali biliari
 Eccessiva secrezione di
colesterolo nella bile
 Infiammazione dell’epitelio
della cistifellea
Intestino tenue:
Secrezione di muco dalle ghiandole del Brunner
situate nei primi centimetri del duodeno (fra piloro e
papilla di Water). È un muco alcalino a funzione
lubrificante e protettiva dall’acidità del chimo. La
secrezione è indotta da stimoli chimici irritanti della
mucosa, da secretina, da stimolazione vagale.
Per tutta la lunghezza del tenue troviamo le cripte di
Lieberkühn che si trovano fra i villi intestinali e
secernono serotonina (cellule endocrine), lisozima
(cellule del Paneth), muco (cellule mucipare), grandi
quantità di acqua ed elettroliti (cellule principali).
Questa acqua ed elettroliti sono poi riassorbiti dai villi;
questa circolazione è utile per favorire l’assorbimento
di sostanze dal chimo.
Enterociti
Cellule staminali che
sono precursori degli
enterociti (turnover di
2gg)
Cellule di Paneth a funzione
antimicrobica per l’intestino tenue.
Secernono lisozima contro batteri,
funghi e anche alcuni virus.
Inoltre bisogna ricordare che gli enterociti della
mucosa intestinale contengono enzimi digestivi fra
cui:
 varie peptidasi: digestione di piccoli peptidi in
singoli aa
 saccarasi, maltasi, isomaltasi, lattasi
 lipasi intestinale per separare i grassi neutri in
glicerolo e acidi grassi
Intestino crasso:
La mucosa dell’intestino crasso non ha villi, ma è
anch’essa caratterizzata dalla presenza delle
cripte di Lieberkühn. La secrezione è quasi
esclusivamente mucosa a funzione protettiva e
lubrificante in seguito a stimoli meccanici e
irritativi. Non ci sono enzimi digestivi.
DIGESTIONE
E ASSORBIMENTO
DEI NUTRIENTI
La quantità di fluido assorbita giornalmente a livello del
tratto gi è di circa 8-9 litri, di cui la maggior parte è assorbita
nel tenue.
Valvulae conniventes: estendono la superficie di
assorbimento di tre volte
Villi intestinali: protrudono dalle valvulae conniventes
aumentando la superficie di assorbimento di 10 volte
Orletto a spazzola degli enterociti: sono circa 1000 microvilli
per ogni cellula e aumentano la superficie di assorbimento
di altre 20 volte.
CE= cellule epiteliali
(enterociti)
B= orletto a
spazzola degli
enterociti
G= cellule di Goblet
che secernono
muco
Suddivisione dei
carboidrati
I carboidrati
sono suddivisi in tre categorie principali
che sono:
Monosaccaridi
Disaccaridi
Polisaccaridi
Lo scopo della digestione dei carboidrati è quello di
liberare monosaccaridi dai disaccaridi e dai
polisaccaridi complessi. Il processo inizia in bocca ad
opera dell’amilasi salivare che funziona per valori di
pH tra 6.6 e 6.8. A livello gastrico pertanto la sua
azione cessa. La digestione dei carboidrati prosegue
a livello duodenale ad opera dell’α-amilasi
pancreatica: questi enzimi scindono i legami α,1-4 e
α,1-6 formando maltosio, maltotriosi, α-destrine e
tracce di glucosio. Queste reazioni avvengono nel
lume intestinale.
 Vediamo quali sono i principali disaccaridi e le
unità monomeriche che li costituiscono.
Disaccaride
Unità monomeriche
Lattosio
Saccarosio
Maltosio
Glucosio + Galattosio
Glucosio + Fruttosio
Glucosio + Glucosio
Le rimanenti reazioni che portano alla formazione di
monosaccaridi avvengono sulla superficie della
parete intestinale dove troviamo disaccaridasi
(maltasi, saccarasi, lattasi e isomaltasi) per la
scissione dei disaccaridi che sono associate alla
membrana plasmatica degli enterociti.
Queste disaccaridasi, se presenti in quantità
insufficienti per la digestione dei disaccaridi,
generano situazioni di intolleranza che si
manifestano con vomito, diarrea ed altri sintomi.
Fra queste la più nota intolleranza è quella per il
lattosio dovuto ad una deficienza della lattasi, che
è stata ampiamente riscontrata in tutte le
popolazioni. La lattasi viene sintetizzata a partire
dalla vita fetale e raggiunge livelli massimi alla
nascita per poi diminuire progressivamente
secondo fattori legati soprattutto a cause
genetiche e non alla quantità di lattosio presente
nella dieta come comunemente si crede.
Vediamo i meccanismi dell’assimilazione. I punti principali
sono:
 La digestione enzimatica finale che libera
monosaccaridi è dovuta ad enzimi che sono legati
alla membrana plasmatica degli enterociti.
 Glucosio e galattosio sono trasportati per trasporto
attivo e competono fra loro per l’utilizzo del
trasportatore. Il fruttosio viene assorbito per
diffusione facilitata.
 Il glucosio derivato dalla digestione di amido e
lattosio è assorbito nel tenue solo per co-trasporto
con Na+.
Assorbimento del glucosio:
trasporto attraverso l’epitelio
intestinale
L’assorbimento del glucosio avviene dal lume attraverso
l’epitelio e poi nel sangue. Il trasportatore che veicola glucosio
e galattosio nell’enterocita è il trasportatore per gli esosi Nadipendente, noto come SGLUT-1 che trasporta sia il glucosio
che il sodio. Questo meccanismo prevede una serie di
cambiamenti conformazionali che possono essere così
schematizzati:
o Il trasportatore è inizialmente rivolto verso il lume e può
legare Na+ , ma non glucosio
o Il sodio si lega inducendo un cambiamento conformazionale
che apre una tasca capace di legare il glucosio
o Il glucosio si lega ed il trasportatore si orienta nella
membrana in modo che le tasche che alloggiano Na+ e
glucosio guardino verso l’interno della cellula
o Il sodio è rilasciato nel citoplasma causando un’instabilità
del legame con il glucosio
o Il glucosio è rilasciato ed il trasportatore riacquista la sua
configurazione originale.
Na+
Glucosio
Out (lume)
SGLUT-1
In (enterocita)
Out (lume)
In (enterocita)
Assorbimento di glucosio e galattosio attraverso la mucosa
del tenue.
Lipidi
Esiste una gran varietà di lipidi che includono:
Trigliceridi: formati da tre catene di acidi grassi legati a
glicerolo
Fosfolipidi: composti da acido fosfatidico (glicerolo + 2
acidi grassi + fosfato)
Steroidi: derivati del colesterolo
Colesterolo: non contiene acidi grassi, ma ha un anello
sterolico che conferisce caratteristiche chimiche e
fisiche simili a quelle dei lipidi
Siccome la maggior parte dei grassi utilizzati per ricavare
energia nell’organismo deriva dai trigliceridi (bersaglio
principale nella riduzione calorica), vediamone la struttura base
I tre acidi grassi più diffusi sono:
Acido stearico: 18 atomi di C, saturo (C 18:0)
Acido oleico: 18 atomi di C (C 18:1 ω-9)
Acido palmitico: 16 atomi di C saturo (C 16:0)
I lipidi più diffusi negli alimenti sono i trigliceridi.
Insieme a questi troviamo fosfolipidi (colina,
etanolamina), colesterolo e esteri del colesterolo.
I trigliceridi iniziano ad essere digeriti, ma in
maniera del tutto insignificante, a livello orale e
gastrico dove troviamo rispettivamente una lipasi
linguale e una lipasi gastrica. Sono responsabili per
meno del 10% della digestione dei lipidi.
Il primo passo nella digestione dei lipidi è la
frammentazione dei globuli di grasso in piccole
particelle che possano essere attaccate dalle lipasi
del succo pancreatico. Questa azione emulsionante è
fornita dagli acidi biliari, ma soprattutto dalla lecitina
presente nella bile. Queste sono molecole
caratterizzate da una parte polare solubile in acqua e
da una grossa parte liposolubile.
La parte liposolubile si lega ai globuli di grasso e in presenza
di movimenti di rimescolamento i globuli di grasso si
frammentano in piccolissime particelle (emulsione) che
possono essere attaccate dagli enzimi digestivi. Questi sono
fortemente idrosolubili e quindi possono attaccare i globuli di
grasso solo in superficie.
L’enzima più importante è la lipasi pancreatica che viene
secreta nella componente enzimatica del succo pancreatico
in grandissime quantità. Esiste anche una lipasi enterica a
livello degli enterociti, ma è di scarsa importanza. I trigliceridi
sono scissi in acidi grassi liberi e 2-monogliceridi.
L’idrolisi dei trigliceridi è un processo facilmente reversibile,
per cui, una volta digeriti è necessario allontanare gli acidi
grassi liberi e i 2-monogliceridi, affinché la digestione possa
continuare. I sali biliari provvedono a questo formando le
micelle, strutture formate da 20-40 molecole di sali biliari in cui
le teste polari dei sali sono rivolte verso l’esterno, mentre la
parte liposolubile si lega ai prodotti della digestione lipidica e
si rivolge verso l’interno. La concentrazione degli acidi grassi
liberi e dei 2-monogliceridi diminuisce e la digestione può
continuare.
lecitina
Queste micelle funzionano anche da vettori per
trasportare i prodotti della digestione verso l’orletto
a spazzola degli enterociti. Quando i prodotti della
digestione sono assorbiti a livello dell’orletto a
spazzola, i sali biliari tornano nel chimo per questo
meccanismo di trasporto.
Quando gli acidi grassi e i monogliceridi sono portati
a contatto con la membrana plasmatica degli
enterociti, questi si sciolgono nella membrana
uscendo dalle micelle e liberando i sali biliari che
tornano nel chimo ad inglobare nuovo materiale.
All’interno dell’enterocita nel reticolo endoplasmatico
liscio si formano nuovi trigliceridi che si aggregano.
Successivamente nell’apparato del Golgi questi
aggregati inglobano anche colesterolo e
fosfolipidi. I fosfolipidi tendono a formare micelle
in cui i trigliceridi restano inglobati: queste
strutture sono liberate dal Golgi e si sciolgono
nell’interno della cellula e per esocitosi
fuoriescono dalla membrana basolaterale
passando nel vaso linfatico sotto forma di
chilomicroni.
I chilomicroni sono assemblati a livello di mucosa
intestinale per trasportare il colesterolo e i
trigliceridi derivati dalla dieta al resto del corpo.
Sono quindi le molecole formate per mobilizzare
i lipidi ESOGENI.
I chilomicroni si
riversano quindi nel
torrente linfatico fino
al dotto toracico per
finire nella vena
succlavia sx del collo
e da qui al sangue.
Circa l’80-90% dei
grassi sono assorbiti
in questo modo.
Si possono identificare tre processi principali:
Intraluminale: si svolge nel duodeno e nel digiuno
superiore ad opera delle lipasi pancreatiche stimolate
dalla CCK. È fondamentale l’azione emulsionante della
bile. La CCK stimola anche il rilascio di bile e, in parte, il
rilasciamento dello sfintere di Oddi.
Mucosale: la micella interagisce con la membrana
plasmatica. Gli acidi grassi liberi e i monogliceridi sono
trasportati attraverso la membrana del microvillo con
trasporto passivo.
Secretoria: i chilomicroni formati sono veicolati per
esocitosi attraverso la porzione laterale della cellula
mucosale nello spazio extracellulare ed entrano nel
sistema linfatico.
I trigliceridi e gli esteri del colesterolo sono trasportati
nel sangue dalle lipoproteine, complessi ad alto peso
molecolare, che sono formate negli epatociti e negli
enterociti. Le lipoproteine sono formate in buona parte
da fosfolipidi che hanno la parte idrofilica orientata
verso il sangue e la parte idrofobica verso l’interno della
struttura. Il cuore (core) della struttura è formato da
colesterolo.
Quando l’organismo assume grassi e carboidrati in
eccesso rispetto ai suoi bisogni, essi sono convertiti in
TG a livello epatico. Questi TG sono impaccati in
VLDLs e rilasciati in circolo per essere trasportati a
vari tessuti (muscolo e tessuto adiposo soprattutto) per
storage o produzione di energia attraverso
l’ossidazione. Le VLDLs sono quindi molecole formate
per trasportare TG derivati endogenamente a tessuti
extra-epatici.
Esistono diversi tipi di lipoproteine che sono:
 Chilomicroni: assorbimento di trigliceridi e colesterolo
assunti con la dieta derivanti dal processo digestivo
 Very-low-density-lipoproteins (VLDL): prodotte a livello
epatico trasportano il colesterolo endogeno e quello
derivato dai chilomicroni
 Low-density-lipoproteins (LDL): prodotto metabolico
delle VLDL. Perdita di trigliceridi ad opera della
lipoproteina lipasi e aumento percentuale del
colesterolo.
 High-density-lipoproteins (HDL): prodotte a livello
epatico.
Lipoproteina: core formato da
colesterolo esterificato e
trigliceridi. Shell formata da
fosfolipidi e apoproteine con
funzioni enzimatiche e recettoriali
HDL: apoproteine A-I e A-II
LDL: apoproteina B-100
HDL or high-density lipoprotein
and LDL, low-density lipoprotein.
HDL, known as good cholesterol,
helps move cholesterol back to
the liver for removal from the
bloodstream. LDL, referred to as
the bad cholesterol, helps
cholesterol stick to artery walls.
Chilomicroni: nel circolo linfatico ed ematico si
arricchiscono di specifiche apoproteine (Apo-E,
Apo-C I, II, III), cedute dalle HDL. Sotto l’azione
della lipoproteina lipasi presente sull’endotelio
capillare del tessuto adiposo, sotto regolazione
dell’insulina, la quantità dei trigliceridi è ridotta del
90%. I chilomicroni privati dei trigliceridi, sono
captati dagli epatociti, che riconoscono la Apo-E,
per recuperare i resti di colesterolo.
LDL: derivano dalle VLDL, che sono il meccanismo di
trasporto per i lipidi sintetizzati a livello epatico. Sono
ricche in colesterolo che trasportano ai vari distretti
corporei entrando nelle cellule. Le cellule che hanno
bisogno di colesterolo espongono il recettore B-100
che lega Apo-E.
HDL: Nell’uomo il colesterolo immesso in circolo
dall’intestino (chilomicroni) e dal fegato (VLDL) supera le
richieste per la produzione degli ormoni steroidei per cui
una buona parte del colesterolo viene ricondotta al
fegato e da qui passa alla bile: trasporto inverso del
colesterolo. Ciò è possibile grazie alle HDL (lipoproteine
ad alta densità), secrete dall’intestino e dal fegato. Le
HDL diffondono facilmente nell’interstizio e vengono a
contatto con le cellule dell’intero organismo. E’ possibile
che le cellule esprimano un recettore per le HDL quando
hanno colesterolo da smaltire.
Composizione percentuale
90
80
70
60
Trigliceridi
50
Colesterolo
40
Fosfolipidi
30
Proteine
20
10
0
chilomicroni
LDL
VLDL
HDL
Normalmente sono controllati, con normali prelievi di sangue, i
livelli di colesterolo e LDL. Nel caso in cui il recettore per la
apoproteina B-100 venga meno espresso, il colesterolo legato
alle LDL si accumula nel plasma aumentando moltissimo il
rischio di infarto.
Le proteine della dieta sono costituite da catene
di aminoacidi legati fra loro da legami peptidici.
Le caratteristiche di ciascuna proteina sono determinate dalla
sequenza di aa e dai legami che intercorrono fra essi.
La digestione delle proteine inizia a livello gastrico ad opera
delle pepsine, che sono attive in range di pH fra 2 e 3 e si
inattivano per pH superiori a 5. Queste pepsine sono in grado
di digerire il collagene, costituente principale del tessuto
connettivo intercellulare della carne. Quando il collagene è
digerito gli enzimi proteolitici possono meglio attaccare le
proteine cellulari.
Le pepsine iniziano solo il processo digestivo e garantiscono
solo il 10-20% della digestione proteica.
La maggior parte della digestione proteica avviene a livello
intestinale grazie al succo pancreatico. All’uscita dello
stomaco si trovano peptoni e grossi polipeptidi. All’ingresso
del duodeno gli enzimi tripsina, chimotripsina,
carbossipeptidasi e proelastasi attaccano subito questi
composti.
Tripsina e chimotripsina rompono i polipeptidi in piccoli
peptidi. La tripsina taglia sul carbossile degli aa basici, Lys e
Arg; la chimotripsina taglia sul carbossile di Phe, Tyr, Trp altri
grandi amminoacidi apolari
La carbossipolipeptidasi estrae da questi peptidi aa singoli.
La proelastasi è convertita in elastasi che digerisce le fibre di
elastina che tengono insieme la carne.
Solo una piccola parte delle proteine è digerita in singoli aa.
La maggior parte rimane sotto forma di dipeptidi, tripeptidi e
peptidi più grandi.
La digestione dei peptidi avviene ad opera delle peptidasi
degli enterociti della mucosa duodenale e digiunale. La
membrana cellulare dei microvilli è ricca di peptidasi che
protrudono verso l’esterno, dove vengono in contatto con il
chimo intestinale.
 Fra queste ricordiamo la aminopolipeptidasi e varie
dipeptidasi che formano rispettivamente tri- e dipeptidi e
singoli aa. Questi composti sono tutti trasportati facilmente
attraverso la membrana del microvillo all’interno
dell’enterocita.
 Sono poi le peptidasi dell’enterocita a spezzare gli ultimi
legami peptidici e formare gli aa che passano nel sangue
attraverso la membrana baso-laterale.
 Più del 99% del materiale assorbito è costituito da aa. Solo
pochissimi tri- e dipeptidi e qualche molecola di piccole
proteine passano nel sangue. Queste possono però essere
sufficienti a causare serie reazioni immunitarie.
Il trasporto e l’assorbimento di di- e tri-peptidi attraverso la
membrana dell’enterocita avviene soprattutto nel digiuno
tramite un sinporto H+-dipendente. L’assorbimento dei
singoli L-aa avviene nell’ileo grazie a meccanismi di co+
trasporto con il Na . Vale lo stesso meccanismo di legame e
rotazione del trasportatore in membrana. Si sfrutta il
gradiente per il sodio diretto verso l’interno della cellula. Si
parla di co-trasporto o trasporto attivo secondario di aa o
peptidi.
1. Sintesi di vitamine (gruppo B e K) e aa
2. Degradazione degli amidi a zuccheri semplici e
fermentazione dei polisaccaridi ad acidi grassi volatili
(acetico, butirrico, propionico). Si formano anche gas
come CH4, H2 e CO2
3. Degradazione delle proteine ad aminoacidi
5. Trasformazione degli acidi biliari primari in secondari
6. Trasformazione del colesterolo in steroli
7. Riduzione dei nitrati in nitriti
8. Detossificazione (es: bilirubina - urobilina)
9. Resistenza alla colonizzazione da batteri patogeni
10. Stimolazione del sistema immunitario associato alla
mucosa
Il pH gastrico è una barriera all’ingresso di batteri dalla
bocca. Lo stomaco è quasi privo di flora batterica. Questa
va via via aumentando mano a mano che si passa dal
duodeno verso l’ileo e raggiunge la massima densità nel
colon.
La flora batterica ha una composizione abbastanza
stabile. Nel caso in cui l’equilibrio della microflora venga
disturbato (uso di antibiotici, riduzione dell’acidità
gastrica, utilizzo di sonde naso-gastriche) è possibile che
prendano il sopravvento specie patogene opportuniste.
Nel colon si raggiunge una carica di 1012ufc (unità
formanti colonie)/ml, comprendente più di 500 specie (di
cui però solo 30-40 costituiscono ben il 99% della
microflora totale), suddivise nei seguenti generi in ordine
di prevalenza:
Bacteroides
Streptococci (108-109/ml feci)
Eubacteria
Lactobacilli (105-108/ml feci)
Peptostreptococci
Bifidobacteria (1011/ml feci)
Enterobacteria
Staphylococci
Clostridia
Formazione delle feci
Abbiamo detto che attraverso la valvola ileo-cecale
passano circa 1500ml al giorno di materiale. La maggior
parte di acqua ed elettroliti sono riassorbiti, tanto che
nelle feci si eliminano al giorno solo 100ml di acqua e
5mEq/l di Na+ e Cl-.
La prima metà dell’intestino crasso ha funzione di
riassorbimento. Ha infatti capacità di riassorbimento attivo
di sodio e il potenziale elettronegativo che si crea
determina riassorbimento anche di cloro. Le giunzioni fra
una cellula e l’altra sono molto più serrate che nel tenue e
questo impedisce fenomeni di back-leak presenti invece
nell’intestino tenue. L’assorbimento di acqua avviene per
gradiente osmotico.
assorbimento
storage
L’intestino crasso può arrivare ad assorbire 5-7 l di
fluido al giorno. Se la quantità di materiale che entra
attraverso la valvola ileo-cecale o la secrezione
intestinale eccedono questo valore, si va incontro a
fenomeni di diarrea. Per esempio la tossina colerica o
tossine batteriche determinano un eccesso di
secrezione da parte delle cripte del Lieberkühn che
risulta in una severa diarrea talvolta anche letale.
Nella prima parte del colon sono presenti numerosi
batteri capaci di digerire la cellulosa fornendo
quindi un piccolo ulteriore aumento dell’apporto
calorico giornaliero. Altre sostanze che dipendono
dall’attività batterica sono la vitamina K, la vitamina
B12, tiamina, riboflavina e vari gas che
contribuiscono al flatus nel colon (CO2, CH4).
Le feci sono così formate:
i. 75% acqua
ii. 25% materiale solido che comprende:
- 30% batteri morti
- 10-20% grassi
- 10-20% materiale inorganico
- 2-3% proteine
- 30% materiale non digerito e componenti
secchi dei succhi digestivi come i sali biliari
Il colore è determinato da stercobilina e urobilina e l’odore
prodotto dall’azione batterica dovuto a sostanze quali
H2S,mercaptano, indolo.