Insulina e i lipidi

A questo punto tutto il glucosio che arriva è convertito in acidi grassi negli epatociti. Gli acidi grassi poi sono esterificati con una molecola di glicerolo (proveniente in tal caso sempre dal glucosio trasportato dall’insulina) e impacchettati nei trigliceridi e poi inviati al sangue. Nel sangue i trigliceridi sono trasportati da particolari proteine dette lipoproteine e arrivano al tessuto adiposo, precisamente ai vasi sanguigni che lo circondano, sulla cui superficie trova degli enzimi che sono attivati dall’insulina, detti lipoproteine lipasi, che scindono di nuovo i trigliceridi in acidi grassi, (perché gli adipociti sono in grado di assorbire i grassi solo sotto forma di acidi grassi) aumentando così il volume degli adipociti. Una volta all’interno degli adipociti, gli acidi grassi sono convertiti per l’ennesima volta in trigliceridi, e sotto tale forma, stoccati.

L’insulina promuove il trasporto di glucosio all’interno delle cellule dell’intero corpo. A livello del fegato l’immagazzinamento del glucosio (il glucosio è trasformato in glicogeno epatico) continua fino a che la concentrazione di glicogeno non supera il 6%, al di sopra della quale soglia è il glicogeno stesso a inibire la propria sintesi.

L’insulina pertanto attiva le lipoproteine-lipasi, ma inibisce contestualmente gli enzimi che si occupano di destoccare i trigliceridi di riserva per metterli in circolo, le lipasi ormono-sensibili o trigliceride-lipasi: non avrebbe senso promuovere lo stoccaggio e nello stesso tempo promuovere anche il destoccaggio!

Inoltre l’insulina promuove l’ingresso del glucosio anche nelle cellule adipose: negli adipociti viene convertito in alfa-glicerofosfato, che combinandosi con gli acidi grassi porta alla formazione dei trigliceridi.

Ricapitolando :

1. l’insulina stimola l’attività delle lipoproteinlipasi che mobilitano gli acidi grassi (sia quelli provenienti dall’ultimo pasto sia quelli provenienti dai carboidrati assunti in eccesso) per stoccarli sotto forma di trigliceridi;
2. l’insulina inibisce l’attività delle trigliceride-lipasi responsabile della lipolisi, cioè del destoccaggio;
3. dall’insulina dipende la sintesi della molecola di trigliceride a partire dal glicerolo.

 

I grassi e l’insulina stimolata eccessivamente

L’insulina svolge un ruolo chiave nel rimuovere i grassi dal sangue e immagazzinarli in modo “sicuro” sottoforma di triacilgliceroli (trigliceridi) nelle cellule adipose. Queste ultime, infatti, sono le uniche dell’organismo ad essere in grado di depositare grasso senza danno: eliminando gli acidi grassi dal circolo ematico, prevengono la lipotossicità…

L’insulina, da un canto, incrementa il rilascio degli acidi grassi liberi dalle lipoproteine che trasportano i trigliceridi nel sangue, stimolando degli enzimi, le cosiddette lipoproteine lipasi, che si trovano sulla superficie dei vasi sanguigni che circondando le cellule adipose. Ma sono ora necessarie di nuovo lipoproteine per trasportare i nuovi acidi grassi liberi all’interno delle cellule. E anche la sintesi di queste proteine è spinta dall’insulina.

D’altro canto l’insulina promuove il trasporto del glucosio all’interno delle cellule adipose: all’interno di queste ultime, il glucosio è convertito in glicerolo.

Una volta che si trovano insieme glicerolo e acidi grassi nell’adipocita, essi possono ricombinarsi a formare i trigliceridi per lo stoccaggio.

Ora, più grassi e carboidrati consumiamo, (specie carboidrati ad alto IG che stimolano la secrezione di insulina da parte del pancreas), più grasso immagazzineremo nelle nostre cellule. In altre parole più ingrassiamo.

 

I grassi e l’insulina non stimolata adeguatamente

Con livelli di insulina molto bassi si attivano le trigliceride-lipasi, gli enzimi che si occupano del destoccaggio dei trigliceridi dagli adipociti per metterli in circolo ed essere utilizzati come fonte energetica.

Si è sperimentato che utilizzando carboidrati con un indice glicemico uguale o minore a 35, la risposta insulinica risulta così bassa che viene attivata la trigliceride-lipasi, che scatena la lipolisi e quindi ciò può scatenare il dimagrimento!

Ma bisogna stare attenti: abbiamo detto che i livelli di insulina devono essere quelli indotti da quella suddetta qualità di carboidrati, non devono essere assenti o quasi assenti nel sangue!

In assenza di insulina, il deposito dei grassi provenienti dal fegato, infatti si blocca quasi del tutto!

Difatti, in una condizione del genere, che si verifica, ad esempio, quando non vengono assunti nella dieta carboidrati e vengono, invece, assunti solo proteine e grassi (dieta Atkins, dieta Dukan), le trigliceride-lipasi, che vengono attivate dall’assenza di insulina, liberano una quantità tale di acidi grassi nel sangue che fa sì che vengano utilizzati come fonte preferenziale di energia a discapito del glucosio; ma ciò a lungo può creare seri rischi alla salute, poiché le lipoproteine che possono trovarsi in circolo in tale situazione protratta possono addirittura triplicare e rappresentare un rischio di insorgenza di aterosclerosi molto importante.

Nella condizione in cui nel sangue non ci sia abbastanza glucosio (mai meno di 40 mg/dL), il cervello ha un meccanismo alternativo per alzare la glicemia: fa secernere cortisolo dalle ghiandole surrenali, che scinde la massa muscolare per ricavarne il glucosio: è il processo della gluconeogenesi.

Alcuni ricercatori della Harvard Medical School hanno dimostrato che, dopo tre mesi di dieta Atkins, i livelli di cortisolo aumentavano del 18%. Tra le conseguenze dell’aumento di cortisolo vi sono:

1. maggior senso di fame (dovuta all’insulino-resistenza)
2. calo delle difese immunitarie (il cortisolo è immunosoppressore)
3. minore lucidità mentale (dovuta alla degenerazione dei neuroni dell’ippocampo, sottoposti alla continua esposizione al cortisolo)

Inoltre, se l’insulina è assente o quasi, può manifestarsi il problema dell’acidosi.

Nelle diete iperproteiche, ad esempio, con un contenuto di carboidrati parti a circa 30 gr al giorno, la persona non non ha la possibilità di avere il carburante necessario perchè la metabolizzazione dei grassi si completi: se non assumiamo un quantitativo adeguato di carboidrati non sappiamo nemmeno bruciare bene i grassi! E quindi i prodotti di scarto di questa incompleta combustione (l‘acetone, l’acido acetoacetico e l’acido beta-idrossibutirrico), chiamati corpi chetonici sono inviati al sangue e lo acidificano: è l’acidosi metabolica.

Per eliminare questi corpi chetonici l’organismo produrra più urina, nella quale oltre ai corpi chetonici si troveranno anche sali minerali importanti, come il potassio, con possibili seri rischi muscolari e cardiaci.

Infine si avrà maggiore tendenza a ossidare lipoproteine, un aumento del cortisolo e una diminuzione di elasticità delle membrane cellulari che porterà a insulino-resistenza.

Ora più stimoliamo l’insulina, essa più stimolerà l’asse delle desaturasi, aumentando la produzione di acido arachidonico. Più incorporeremo nelle membrane cellulari acido arachidonico, più aumenterà la loro infiammazione. E le cellule adipose, da cellule sane, diventeranno cellule malate.

 

Insulina e ipertrigliceridemia

A questo punto, dopo decenni di orientamento dietetico scorretto, specialmente osservando un diario alimentare basato su quantità esagerate di pasta (e badate che non bisogna fare un piattone di pasta per esagerare!!), una delle primarie conseguenze del progressivo aumento dell’infiammazione cellulare è la parziale inibizione delle lipasi ormono-sensibili, che fisiologicamente sono inibite dall’insulina:

Ricapitolando :

1. l’insulina stimola l’attività delle lipoproteinlipasi che mobilitano gli acidi grassi (sia quelli provenienti dall’ultimo pasto sia quelli provenienti dai carboidrati assunti in eccesso) per stoccarli sotto forma di trigliceridi;
2. l’insulina inibisce l’attività delle trigliceride-lipasi responsabile della lipolisi, cioè del destoccaggio;

con la conseguenza che ci sarà un aumento del rilascio di acidi grassi immazzinati nel circolo sanguigno, perchè il controllo dell’insulina è stato interrotto dall’infiammazione all’interno della cellula. Continuando questo “trend”, il grasso che si trova in eccesso nel sangue, si deposita in organi come il fegato e i muscoli, con il risultato che le cellule di questi organi diventano sempre meno sensibili al segnale dell’insulina per delocalizzare il glucosio dal sangue e farlo entrare in esse, e si gettano le fondamenta per l’insulino-resistenza: il glucosio ematico rimane alto, il pancreas secerne sempre più insulina per cercare di abbassare la glicemia, con conseguenza che si deposita grasso su grasso, e si ha lipotossicità da grassi e da glucosio!

Inoltre, questo grasso (grasso viscerale), rispetto al tessuto adiposo sottocutaneo, produce una maggiore quantità di mediatori infiammatori, una maggiore quantità di citochine proinfiammatorie e protrombotiche (adipochine) e, diversamente dal tessuto adiposo sottocutaneo, promuove una spiccata lipolisi, rilasciando così più acidi grassi liberi in circolo. Gli acidi grassi liberi saturi vengono riconosciuti dai recettori toll-like (TLR-4) – che sono recettori dell’immunità innata espressi dagli adipociti, macrofagi e cellule endoteliali – e che evocano potenti risposte infiammatorie. Questi recettori sono molto più espressi nei soggetti grassi e obesi.

Ecco perchè inizialmente l’insulina, allo scopo di togliere dal sangue i lipidi in eccesso, li induce a depositarsi negli adipociti (stimolazione lipoproteinlipasi), mentre contestualmente inibisce le lipasi ormone-sensibili responsabili della liberazione degli acidi grassi a partire dai trigliceridi: non avrebbe senso stimolare il deposito e nello stesso tempo stimolarne anche il rilascio degli acidi grassi!

Dopo anni, decenni senza invertire la rotta, le cellule si infiammano, si crea interferenza nel network cellulare e avviene una parziale inibizione delle lipasi ormone-sensibili, con il risultato che gli acidi grassi vengono liberati nel sangue (ipertrigliceridemia) e, col tempo, si depositano in organi come fegato e muscoli, alimentando il grasso viscerale: il grasso viscerale alimenterà ancorà di più l’infiammazione cellulare in un circolo vizioso.

 

Bibliografia

1.  Berg, JM., Tymoczo, J.L.,  Stryer, Biochimica, 5a ed., Zanichelli, Bologna 2003
2.  J Sport Nutr Exerc Metab. 2006 Apr;16(2):129-52. A review of issues of dietary protein intake in humans. Bilsborough S, Mann N.
3. Diabetologia. 2013 May;56(5):949-64. Epub 2013 Feb 27. Insulin signalling mechanisms for triacylglycerol storage. Czech MP, Tencerova M, Pedersen DJ, Aouadi M.
4. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2010 Nov; Epub 2010 Aug 31. A high-fat, ketogenic diet causes hepatic insulin resistance in mice, despite increasing energy expenditure and preventing weight gain.
5. Insulin regulation of gluconeogenesis. Hatting M, Tavares CDJ, Sharabi K, Rines AK, Puigserver P.Ann N Y Acad Sci. 2018 Jan;1411(1):21-35. doi: 10.1111/nyas.13435. Epub 2017 Sep 3.
6. Effects of Insulin on the Metabolic Control of Hepatic Gluconeogenesis In Vivo. Dale S. Edgerton, Christopher J. Ramnanan, Carrie A. Grueter, Kathryn M.S. Johnson, Margaret Lautz, Doss W. Neal, Phillip E. Williams and Alan D. Cherrington
7. The Relationship between Insulin Resistance and Cortisole Levels. Ceren Gür, Mustafa Boz, Cüneyt Müderrisoğlu, Hayri Polat