En effet, en plus de leur fonction d’accepteur du cholestérol et d’initiation du RCT, les HDL présentent de nombreuses autres propriétés anti-athérogéniques, qui les ont encore davantage mis sur le devant de la scène de la recherche contre l’athérosclérose.
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L’activité anti-oxydante des HDL est notamment responsable d’une inhibition de l’oxydation des LDL et de la génération des ROS, à la base du développement de l’athérosclérose. Les apolipoprotéines présentent elles-même des propriétés anti-oxydantes : l’ApoA-I est capable de capter et d’enlever les lipides oxydés de la surface des lipoprotéines ; les ApoA-II, ApoA-IV, ApoE et ApoJ diminuent également le stress oxydant de manière distincte.
Les enzymes majeurs présents à la surface des HDL ont également des activités anti-oxydantes. L’enzyme PON-1, évoqué précédemment pour sa capacité à améliorer l’efflux ABCA1, hydrolyse également les PL oxydées de la surface des LDL ; l’interaction avec l’ApoA-I est néanmoins nécessaire pour cette fonction. La LCAT elle-même est capable de catalyser la même réaction. Enfin, l’enzyme GSPx est capable de réduire des résidus ou lipides oxydés sur les lipoprotéines. L’importance relative des réductions médiées par les HDL dans le cadre du développement de l’athérosclérose est cependant toujours étudiée.
Egalement, partiellement en conséquence de ces propriétés anti-oxydantes, les HDL ont un rôle anti-inflammatoire, notamment sur les cellules endothéliales et les macrophages. Elles empêchent l’activation des premières en inhibant l’expression des molécules d’adhésion ICAM1 et VCAM1, ainsi que la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires TNF, IL-1 et IL-6. Cet effet passe en partie par la dégradation des LDLox, elles-mêmes activatrices de ces voies, par la liaison au récepteur SR-B1/CLA-1, et par la réduction de la charge cellulaire en lipides dans le cas des macrophages spumeux. L’ensemble des mécanismes n’est pas encore défini. Chez l’Homme, il existe une corrélation inverse entre les taux circulants de HDL-C, de CRP et d’ICAM1.
Enfin, les HDL inhibent l’apoptose des cellules endothéliales et macrophages en diminuant son induction par les LDLox et le TNFα notamment. Elles stimulent aussi la production de NO via la mobilisation de Ca2+ et la phosphorylation activatrice de la NOS par l’ApoA-I ; ce mécanisme s’associe à une vasodilatation et à une inhibition de l’agrégation plaquettaire, conférant des propriétés anti-thrombotiques aux HDL.
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d) Le retour et l’excrétion du cholesterol
Même si l’efflux de cholestérol cellulaire, et en particulier des macrophages spumeux, n’est qu’un petit contributeur de l’ensemble du cholestérol porté par les HDL, celui-ci ainsi que le HDL-C est inversement corrélé avec l’incidence des MCV, et restent des marqueurs important du RCT.
Le cholestérol des HDL sera recapté par le foie via le récepteur SR-B1, ce qui constitue la voie directe de RCT, responsable de seulement 10% du mécanisme chez l’homme. L’implication d’un autre récepteur dans cette captation des HDL, P2Y13 (purinergic receptor P2Y, G protein-coupled 13) ou ectoF-ATPase, a été démontré (Martinez LO. Et al, Nature 2003 ; Pons V. et al, Cell Mol Life Sci 2013). La voie indirecte, bien plus importante, fait intervenir la CETP : après transfert des esters de cholestérol des HDL sur les LDL, ils seront reconnus par le LDLr et le LRP hépatiques. Chez la souris, l’absence d’activité CETP ne permet pas la mise en place de cette voie indirecte ; il est donc une fois de plus difficile de comparer les deux modèles et les études de RCT in vivo sont le plus souvent faites sur des modèles murins dits « humanisés », les souris apoB100/CETP Tg, présentant un profil lipoprotéique « à fort LDL » et une activité CETP plasmatique.
Ainsi, chez l’Homme, le LDLr joue un rôle capital au niveau hépatique de le RCT et l’excrétion du cholestérol en excès, en particulier le LDL-C. Sa présence à la surface des hépatocytes est capitale pour la régulation de la cholestérolémie chronique, ainsi que pour la protection contre le développement de l’athérosclérose et des MCV sous-jacentes. De manière interessante, il est régulée de manière post-tanscriptionnelle par la « proprotéin convertase substilisin/kexin type 9 » (PCSK9), qui le lie, altère sa stabilité et ainsi induit son transport vers le lysosome. Le blocage de PCSK9 dans le foie par un anticorps induit le LDLr hépatique et diminue significativement le LDL cholestérol plasmatique. Après sa découverte en 2003 par Abifadel et al. (Nat Genet, 2003), de nombreux variants du gène de PCSK9 ont été étudiée dans des populations atteintes d’hypercholestérolémie familiale comme chez des patients normolipidémiques ; ces études confirmant une chute du LDL-C associée avec une perte de fonction de PCSK9. Son expression est augmentée notamment par l’activation du facteur de transcription SREBP-2, l’insuline et la déplétion en cholestérol ; ainsi les statines peuvent augmenter l’expression de PCSK9 dans le foie, et contrecarrer leur propre
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effet. Il fut suggéré qu’un co-traitement statine/inhibiteur de PCSK9 serait la stratégie thérapeutique idéale pour diminuer le LDL-C encore davantage et durablement. Ainsi, de nombreuses boîtes pharmaceutiques ont procédé à des études cliniques et actuellement, deux anticorps ciblant et inhibant PCSK9 sont testés cliniquement en phase III chez l’Homme. Comme évoqué dans le préface, cette stratégie thérapeutique a de grandes chance d’aboutir à un nouveau traitement important contre les MCV (Abifadel M. et al, Curr Atheroscler Rep 2014).
Egalement dans l’hépatocyte, l’enzyme cytochrome P450 7A1 (CyP7A1) catalyse les réactions de transformation du cholestérol libre en acides biliaires, principaux composants de la bile dans lequel le cholestérol en excès pourra être excrété. Le cholestérol des acides biliaires provient des VLDL/LDL, acheminé et dégradé dans le lysosome, alors que le cholestérol excrété dans celle-ci provient des HDL, et est dirigé directement vers les canicules biliaires. Il est sorti de l’hépatocytes via transport actif par l’hétérodimère ABCG5/ABCG8 (Graf GA. Et al, J Biol Chem 2003).
Enfin, l’intestin joue un dernier rôle dans le RCT avant l’excrétion finale du cholestérol dans les fécès. Les entérocytes sont en effet capable de réabsorber le cholestérol lors de son passage dans l’intestin, processus largement dépendant de Newmann-Pick C1 Like-1 (NPC1L1), située à la membrane apicale des cellules. En fonction de l’état d’activation de la cellule, notamment des facteurs de transcription LXR/SREBP2/PPARα (cf partie suivante) et donc du taux de cholestérol, le cholestérol libre pourra avoir plusieurs devenirs :
- estérifié par l’ACAT2 intestinale, il sera ensuite utilisé pour la synthèse et sécrétion dans la lymphe de nouveaux chylomicrons
- à la membrane basolatérale, il sera exporté via ABCA1 sur de l’ApoA-I nouvellement synthétisée par l’entérocyte lui-même dans le compartiment intersticiel. C’est la réabsorbtion intestinale du cholestérol, partie intégrante du RCT et contribuant de manière non-négligeable à la formation de nouvelles HDL.
- Immédiatement re-transporté dans la lumière intestinale par ABCG5/G8, situé à la membrane apicale de l’entérocyte.
La protéine NPC1L1 est centrale dans le phénomène d’absorbtion entérocytaire du cholestérol. Exprimée dans l’intestin et le foie chez l’homme, uniquement dans le foie chez la souris, son inactivation chez des souris apoE-/- protège quasiment complètement contre le développement de lésions (Davis Jr HR. Et al, ATVB 2007). Une étude clinique testant le
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bénéfice de l’inactivation ciblée de NPC1L1 dans l’intestin par l’ezetimibe chez des patients atteints de MCV a également eu lieu (Gotto Jr AM., Am J Cardiol 2012). Un traitement supplémentaire par l’ezetimibe de patients déjà traités avec des statines diminue davantage le LDL-C, mais l’impact sur les MCV n’est pas évident (Kastelein JJ, et al. N Engl J Med . 2008).
De manière opposée, les souris transgéniques pour ABCG5/G8 absorbent moins de cholestérol, en excrètent plus et sont moins prônes à développer l’athérosclérose (Wilung KR. J Lipid Res 2004). (Lee-Rueckert M. et al, Prog lip Res 2013)
(Légende figure 11) Les voies complètes d’apport et de retour du cholestérol des tissus périphériques vers le foie, sont illustrées ici. Les différents organes ainsi que les principaux facteurs moléculaires et lipidiques sont également énumérés.
Transporteurs Enzymes
Apolipoprtéines Lipides
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Figure 16- Le transport extracellulaire du cholestérol