Lipogenesi: cos’è, come e dove avviene?

Col termine lipogenesi intendiamo la parte del metabolismo lipidico che prevede sintesi di acidi grassi. In questo articolo cercheremo di capire come avviene, ma soprattutto quanto è rilevante ai fini del dimagrimento nella dieta o dell’accumulo di peso.

Cos’è la lipogenesi? Significato e definizione

La lipogenesi (o liposintesi) è un processo metabolico anabolico adibito alla sintesi di nuovi acidi grassi, che poi possono andare a formare molecole lipidiche più complesse, come i trigliceridi in cui ci sono 3 molecole di acidi grassi legate ad una di glicerolo oppure i fosfolipidi che vanno a costituire le membrane cellulari.

Una molecola di partenza (glucosio, aminoacidi chetogenici), perciò, subisce tutta una serie di trasformazioni tramite reazioni cellulari per diventare un’altra (acido grasso).

Perché avvenga ci deve essere un eccesso energetico: in altre parole, l’assunzione di nutrienti supera l’energia che consumi e per non sprecare nulla, l’organismo accumula questa energia “in più” sotto forma di grassi.

Come avviene la lipogenesi?

Cercando di semplificare questo meccanismo abbastanza complesso, la biosintesi di acidi grassi comincia a partire dalla molecola di acetil-CoA.

La lipogenesi avviene nel citoplasma, ma l’acetil-CoA si trova all’interno del mitocondrio: l’acetil-CoA deve, quindi, essere trasferito nel citosol. Questo passaggio non può avvenire direttamente, ma avviene una reazione di condensazione (unione) tra acetil-CoA e ossalacetato per dare citrato. E’ il citrato ad oltrepassare la membrana mitocondriale e andare nel citoplasma, dove viene scisso in acetil-CoA e ossalacetato ad opera dell’enzima citrato liasi.

Questa molecola subisce 7 reazioni tutte a carico dello stesso enzima (acido grasso sintasi), che presenta più siti catalitici. Il prodotto finale è il palmitato, acido grasso saturo a 16 atomi di carbonio (già, lo stesso che è abbondante nell’olio di palma!).

A partire dal palmitato possono essere sintetizzati altri acidi grassi tramite enzimi deputati a:

• desaturazione, cioè inserimento di doppi legame e perdita di atomi di idrogeno lungo la catena;
• allungamento, ovvero aggiunta di carboni alla catena carboniosa.

Per aggiunta di due atomi di carbonio viene prodotto lo stearato (18 C), dal quale per allungamento vengono sintetizzati acidi grassi saturi più lunghi mentre per desaturazione l’oleato.

Nell’uomo le desaturasi non possono intervenire oltre al carbonio 9, mentre nelle piante sì: la produzione di acido linoleico, linolenico, arachidonico e altri acidi grassi insaturi non avviene nell’organismo e sono quindi essenziali e da assumere tramite la dieta (grassi buoni).

Quando avviene la lipogenesi?

Il primo concetto da portarti a casa è che quando i mitocondri sono saturi di energia fanno fuoriuscire nel citoplasma citrato che si converte in acetil-CoA, che a sua volta si convertirà, dopo diversi passaggi e la presenza di alcune sostanza ed ormoni (come la biotina e l’insulina che attiva il malonil CoA) in acidi grassi.

Se i mitocondri non sono saturi il corpo non crea nuovo acetil-CoA: è impossibile ingrassare senza mangiare! Se qualcuno sostiene di mangiare poco ed ingrassare, al massimo tratterrà più acqua, ma di sicuro non creerà nuovi grassi, i quali senza un eccesso di energia non si possono creare dal nulla.

Infatti, i mitocondri sono le centrali energetiche cellulari e l’uomo, in quanto macchina aerobica, produce la gran parte della sua energia grazie ai mitocondri. Cosa succede a questi organuli cellulari quando sono saturi di energia? Che la devono far fuoriuscire e trasformare in molecole altamente energetiche.

La natura non permette di creare autonomamente glucosio, perché  la cellula richiamerebbe troppa acqua (il potere osmotico del glucosio è ancora più elevato di quello del glicogeno), pertanto come molecole altamente energetiche non rimangono che gli acidi grassi (che hanno anche più calorie).

Dove avviene?

La liposintesi avviene nel citosol, ovvero nella componente liquida che occupa il volume cellulare, delle cellule del fegato e del tessuto adiposo.

Per fare questo l’acetil-CoA deve uscire dal mitocondrio (in realtà è il citrato a fuoriuscire) attraverso un processo ATP dipendente. Cosa vuol dire? Che per poter manovrare e creare molecole energetiche, il corpo deve spendere energie: non è un processo che avviene gratuitamente. Sono processi biochimici energeticamente costosi e questo, come vedremo in seguito, determina nella pratica aspetti molto interessanti.

De novo lipogenesi

Per de novo lipogenesi si intende la sintesi di acidi a grassi a partire da uno specifico substrato: il glucosio (o suoi derivati metabolici). Quante volte hai sentito che i carboidrati in eccesso si trasformano in grassi? Teoricamente questo processo biochimico avviene nel fegato, quando le riserve di glicogeno epatico sono sature e continui ad introdurre carboidrati – da notare che si parla di carboidrati in generale non solo di zuccheri semplici.

È la quantità a saturare le riserve di glicogeno nelle 24 ore e non la velocità: non si ingrassa o dimagrisce a parità di quantità per via dell’indice glicemico.

La de novo lipogenesi è un processo biochimico raro nel corpo, perché l’organismo converte il glucosio in prodotti intermedi del metabolismo ed a questo punto deve scegliere se:

• trasformarli gratuitamente in calore dentro al mitocondrio,
• spendere energie (ATP) per dare vita a nuovi acidi grassi.

Facciamo un esempio pratico. Abbiamo 100 persone che si trasferiscono ed imballano tutti i loro averi dentro a dei cartoni. Finito il trasloco, devono scegliere se prima di buttare i cartoni vogliono togliere tutto lo scotch (in modo da riciclarli al 100%) oppure semplicemente buttarli via (magari nella pattumiera del cartone). Secondo te su 100, in quanti da bravi cittadini si metterebbero dopo un trasloco a togliere dai cartoni lo scotch? Al massimo il 10%.

Allo stesso modo, si stima che soltanto il 10% dei carboidrati in eccesso realmente diventino acidi grassi; il restante si converte in calore, perché per il corpo è molto più semplice e meno dispendioso. Una delle leggi della natura è l’economia, come il fatto che leggi da seduto e non da in piedi, perché sei più comodo e fai meno fatica risparmiando energia.

Infine, giusto come accenno teorico, la de novo lipogenesi è la creazione d’acidi grassi a partire da molecole idrofile (glucosio e derivati), mentre la ex novo lipogenesi quella a partire da sostanze idrofobiche (oli, alcani, ecc.).

La lipogenesi fa ingrassare?

È importante comprendere che il metabolismo lipidico comprende catabolismo ed anabolismo ovvero rispettivamente lipolisi e lipogenesi che sono complementari tra di loro. La beta ossidazione (processo catabolico) porta gli acidi grassi a convertirsi in acetil-CoA che è il substrato essenziale per creare nuovi acidi grassi. Anche se è praticamente impossibile che lipolisi e liposintesi avvengano contemporaneamente, in quanto i fattori che stimola l’una inibiscono l’altra (come l’intervento del glucagone o dell’insulina), come il giorno e la notte, si susseguono bilanciando l’omeostasi lipidica.

Non dobbiamo cadere nell’errore di guardare cosa succede nell’acuto: l’insulina stimola la lipogenesi, l’adrenalina stimola la lipolisi, ma dobbiamo imparare a guardare il tutto con periodi di tempo medio-lunghi, i quali sono i veri indicatori se stiamo dimagrimento o ingrassando.

Perciò se per un giorno il bilancio lipidico è positivo ma in media quello settimanale/mensile (insieme a quello energetico) resta stabile o negativo, non accumuli grasso.

Conclusioni pratiche

In conclusione vediamo da tutto quello che abbiamo detto di trovare spunti pratici. Perché hai grasso localizzato? Perchè non dimagrisci?

Innanzitutto, i grassi alimentari che mangi si depositano negli adipociti e la maggior parte dei chili in eccesso arrivano dagli acidi grassi introdotti con la dieta. Se la persona ha insulino-resistenza o mangia una buona percentuale di acidi grassi (oltre al 25-30% delle calorie) questi si accumulano nel tessuto adiposo.

Un secondo motivo è che la persona ha pochi e piccoli mitocondri ovvero non fa sport o non segue regimi ipocalorici e l’eccesso energetico si riversa subito nel citosol invece di venir “bruciato” all’interno di questi organu

Infine, la sintesi di grassi avviene quando le cellule sono sature di energia: questo è il motivo principale per cui ingrassi. Abbiamo ad inizio articolo parlato di acetil-CoA e non di carboidrati, proteine, grassi, alcol: tutto l’eccesso si trasforma in acetil-CoA, tutto fa ingrassare. È inutile pensare che conviene mangiare più di questo o quest’altro nutriente, quando poi se c’è un eccesso calorico ingrassi a prescindere. Forse solo le proteine hanno un maggior costo metabolico, ma per il resto non sono ne i carboidrati ne i grassi a farti prendere peso. Ingrassi perché mangi (troppo)!

Co-autrice: dott.ssa Lucia Ienco. Ha conseguito laurea triennale in Biotecnologie e magistrale in Scienze dell’Alimentazione. E’ articolista inVictus e atleta agonista di pesistica