Gli acidi biliari (BA), noti anche come acidi steroidei, sono molecole anfipatiche con 24 atomi di carbonio e sono costituiti da un nucleo steroideo idrofobo e uno rigido, a cui sono attaccati un gruppo ossidrile idrofilo e una catena laterale alifatica acida flessibile.
Il nucleo steroideo è costituito da uno scheletro di ciclopentanoperidrofenantrene saturo.
Quest’ultimo, detto anche sterano o gonano è un idrocarburo tetraciclico composto costituito da tre anelli a sei membri e un anello a cinque membri. In condizioni fisiologiche nella bile, sono quasi completamente coniugati con glicina o taurina, il che aumenta la loro solubilità in acqua.
nucleo steroideo
Gli acidi biliari sono molecole tensioattive, caratterizzate da una tendenza alla formazione spontanea di aggregati sulla superficie di confine delle facce idrofile e lipofile. Ciò avviene a concentrazioni superiori alla concentrazione micellare critica quando solubilizzano gli strati lipidici si aggregano formando micelle. Gli acidi biliari sono essenziali per la formazione delle micelle biliari e intestinali, che sono mescolate prevalentemente rispettivamente con fosfatidilcolina/colesterolo e monogliceridi/acidi grassi parzialmente ionizzati.
Queste micelle miste consentono il trasporto del colesterolo insolubile dal fegato all’intestino e il trasporto dei grassi digeriti nell’intestino agli enterociti per l’assorbimento.
Caratteristiche
La famiglia degli acidi biliari presenta caratteristiche fisico-chimiche e biologiche molto peculiari. Sono sintetizzati dal fegato a partire dal colesterolo attraverso diverse vie controllate da meccanismi che comportano la regolazione dei livelli di alcune specie di acidi biliari.
acido colico
Sebbene il loro ruolo più noto sia la loro partecipazione alla digestione e all’assorbimento dei grassi, svolgono anche un ruolo importante in molti altri processi fisiologici. Agiscono anche come molecole di segnalazione e sono importanti nella regolazione della propria sintesi, assorbimento e secrezione, nonché nel controllo della sintesi del colesterolo e nella regolazione del metabolismo dei lipidi e del glucosio.
Gli acidi biliari di specie diverse differiscono chimicamente in tre aspetti:
- struttura della catena laterale
- stereochimica
- distribuzione del numero e nella posizione dei gruppi ossidrilici nel nucleo steroideo
Biosintesi degli acidi biliari
La sintesi avviene grazie a una serie di reazioni enzimatiche nell’epatocita che convertono il colesterolo idrofobico in composti anfifatici più solubili in acqua.
biosintesi
La sintesi degli acidi biliari avviene nelle cellule epatiche che sintetizzano gli acidi biliari primari ovvero l’acido colico e l’acido chenodesossicolico. La sintesi avviene tramite l’ossidazione del colesterolo mediata dal citocromo P450 in un processo che avviene in più fasi.
Sono prodotti nel fegato, immagazzinati nella colecisti, rilasciati nell’intestino, immessi nel flusso sanguigno e infine riassorbiti nel fegato.
Durante questo percorso essi sono modificati nella loro struttura molecolare dall’azione di enzimi e batteri.
Quindi tali trasformazioni consentono loro di acquisire le proprietà chimico-fisiche necessarie per svolgere numerose attività tra cui:
- regolazione metabolica
- funzioni antimicrobiche
- solubilizzazione dei lipidi nella digestione.
Funzioni
Essi promuovono l’assorbimento dei lipidi comprese le vitamine liposolubili, agendo come emulsionanti. Oltre alle funzioni digestive , al metabolismo dei lipidi e alla segnalazione molecolare, gli acidi biliari hanno effetti regolatori sul flusso biliare, sulla funzione cellulare degli epatociti e sulla rigenerazione. Nel colon, i sali da essi derivanti promuovono la motilità propulsiva e, in concentrazioni più elevate, inducono la secrezione.
La loro versatilità nelle funzioni fisiologiche ha consentito il loro uso in molte applicazioni biologiche. Pertanto essi sono strumenti importanti per:
- la somministrazione di molecole attive
- trattamenti di malattie metaboliche
- processi di emulsionamento
I derivati degli acidi biliari possono essere utilizzati come trasportatori di piccole molecole terapeutiche nonché come potenziatori durevole e di assorbimento di farmaci idrofobici e idrofili. I sistemi di somministrazione di farmaci basati sugli acidi biliari offrono una varietà di promettenti strategie di trattamento orale nella somministrazione di vaccini orali, farmaci, geni, ormoni o peptidi, ma la traduzione clinica è lontana dall’uso commerciale.
