Transport des lipides entre les différents organes

Les lipides sont transportés entre les différents organes de leur lieu d’absorption et de synthèse vers leurs lieux de stockage ou d’utilisation. Comme ce sont des composés insolubles dans l’eau, ils ne peuvent pas

Fig. 2.1.1 – Principales étapes de la synthèse des lipoprotéines.1) Estérification des acyl-CoA en triglycérides (TG) par les voies de l’a-glycérophosphate (a-GP) et des 2-monoglycérides (2-MG) localisées respectivement à la surface du réticulum rugueux et lisse (RER ; REL) ;

2) transfert des TG dans le réticulum via la microsomal triglyceride transfer protein (MTP) ; 3) échange entre le RER et le REL. Synthèse des préchylomicrons (Pré-CM) ;

4) maturation des chylomicrons (CM) dans le golgi.DGAT : diacylglycérol-acyltransférase Apo B, apoprotéine B48 ; CM, chylomicrons ; TG, triglycérides.Figure et légende extraites de Petit et al., 2007 [251].

être transportés par simple diffusion dans le plasma. Leur transport entre les organes est facilité par les lipoprotéines [64, 231] et l’albumine [231, 352]. Il se décompose en 4 fonctions : le transport des lipides issus de l’alimentation, le transport des lipides hépatiques et le transport du cholestérol vers le foie assurés par des lipoprotéines [187] ; et le transport des acides gras libérés par les tissus adipeux assuré par l’albumine [231]. La figure 2.2.1 présente de manière synthétique les principales voies biochimiques impliquées dans le transport des lipides.

2.2.1 Les différentes lipoprotéines

A l’exception des acides gras libres, les lipides (cholestérol, triglycérides et phospholipides) sont trans-portés par des lipoprotéines. Il existe 5 types de lipoprotéines [64] :

– les chylomicrons sont responsables du transport des triglycérides et du cholestérol alimentaire captés par l’intestin vers les tissus périphériques ;

– lesvery low density lipoproteins (VLDL) sont majoritairement synthétisées par le foie et minoritaire-ment par l’intestin afin d’exporter des triglycérides ;

– lesintermediate density lipoproteins(IDL) et leslow density liporpoteins(LDL) sont le produit terminal du catabolisme des VLDL. Elles transportent le cholestérol des HDL vers les organes périphériques ; – leshigh density lipoproteins (HDL) transportent le cholestérol vers le foie, et servent de réserves

d’apo-lipoprotéines.

Les lipoprotéines sont composées de triglycérides, de cholestérol, de phospholipides et d’apolipoprotéines (APO) [64]. Les apolipoprotéines sont généralement regroupées en 6 classes. Dans le cadre de ce paragraphe, nous ne présenterons que les classes ayant un rôle majeur dans le transport des lipides c’est-à-dire les classes A (A1 à A5), B (B48 et B100), C (C1 à C4) et E.

2.2.2 Le transport des lipides issus de l’alimentation

Le transport des triglycérides intestinaux et du cholestérol alimentaire vers les tissus périphériques est assuré chez les mammifères majoritairement par les chylomicrons et minoritairement par les VLDL [231]. Chez le poulet ce transport est assuré par les protomicrons. Ce paragraphe ne décrit que le cas des mammifères.

Pendant la période post-prandiale, l’intestin sécrète dans la circulation des chylomicrons immatures [231]. Ces lipoprotéines riches en triglycérides [231] récupèrent alors des APO-E et des APO-C issues des HDL pour former des chylomicrons matures. Ces derniers, sous l’action de la lipoprotéine lipase (LPL)1activée par les APO-C2, libèrent des acides gras et du 2-monoacylglycérol qui sont alors captés par les tissus périphériques (foie, muscle, tissu adipeux . . . ).

Les mécanismes de transport des acides gras à travers la membrane plasmique sont sujets à controverse. Deux mécanismes potentiels de transport des acides gras , un saturable et un insaturable ont été identifiés ( [186] pour une revue). Le 2-monoacylglycérol importé dans la cellule est quant à lui hydrolysé en acide gras et en glycérol par une lipase intracellulaire.

Une fois les chylomicrons appauvris en acides gras, leurs APO-C sont à nouveau transférées vers les HDL. Ils forment alors des résidus de chylomicrons qui sont reconnus par le récepteur au couple APO-B48 - APO-E du foie [313,352]. Ils rentrent par endocytose dans les hépatocytes puis sont hydrolysés par les lysosomes qui libèrent alors les acides aminés issus des apoprotéines et le cholestérol libre issu des esters de cholestérol.

2.2.3 Le transport des lipides endogènes hépatiques et du cholestérol par les VLDL, LDL et HDL

Le foie (et en moindre mesure l’intestin [231]) synthétisent des VLDL immatures à partir de triglycérides captés de l’alimentation ou néosynthétisés, d’APO-A1 [116] et d’APO-B100. Dans le sang, les VLDL imma-tures vont s’enrichir en APO-E et APO-C [27] au contact des HDL pour former des VLDL maimma-tures. Comme

Fig. 2.2.1 –Transport et utilisation des lipides de la lumière intestinale au foie, tissu adipeux et muscles. Ce schéma illustre les principaux composants des différentes voies biochimiques impliquées dans le transport des lipides. L’absorption et la transformation des lipides (triglycérides (TG), cholestérol (Chol), phospholi-pides (PL), acides gras (FA)) par la muqueuse intestinale entraîne la synthèse de chylomicrons (CHYL), qui circulent dans la lymphe avant d’être transportés dans le sang. Les acides gras des chylomicrons, ainsi que les acides gras libres issus de l’action de la lipoprotéine lipase extracellulaire sont captés par de nombreuses cellules. Leur devenir est fonction de l’organe : stockage sous forme de triglycérides (TGs) dans les adipocytes, oxydation pour produire de l’énergie dans les muscles par exemple. Les chylomicrons ainsi appauvris donnent des résidus de chylomicrons (CHYL R.) qui sont extraits hors de la circulation sanguine par les hépatocytes. Les acides gras réestérifiés dans les

hépatocytes sont sécrétés sous forme de triglycérides associés aux apolipoproteines (ApoLp) sous forme devery low

density lipoproteins (VLDL). Leslow density lipoproteins (LDL) sont appauvries en acides gras par l’action de la lipoproteine lipase présente à la surface de l’endothélium de nombreuses cellules, et enrichies en cholestérol provenant deshigh density lipoproteins (HDL) ; elles sont ensuite captées par les hépatocytes et participent donc au transport du cholestérol des tissus périphériques vers le foie. En cas de demande énergétique importante, la lipolyse dans les adipocytes déclenche la libération d’acides gras libres (FFA) dont la plus grande partie est transportée dans le sang complexée à l’albumine (FFA.Alb). Les acides gras libres sont captés par les hépatocytes qui les utilisent afin de produire des corps cétoniques (KB). Les corps cétoniques servent alors de carburant pour les tissus périphériques

(muscle, cerveau, rein,. . . ). Figure et légende d’après B. Desvergne et al., 1999 [83], traduction Pierre

pour les chylomicrons, la présence d’APO-C2 permet l’activation de LPL entraînant la libération d’acides gras [350].

Suite à leur appauvrissement en lipides, la densité des VLDL augmente, ce qui les transforme en IDL puis en LDL. Elles transfèrent alors leurs APO-C, APO-E, triglycérides et phospholipides aux HDL en échange d’ester de cholestérol. L’échange de lipides est catalysé par l’enzyme CETP.

Les LDL ainsi formées transportent essentiellement du cholestérol qu’elles déposeront à la surface des cellules. Ces lipoprotéines peuvent aussi être reconnues par le récepteur à APO-B100. Elles sont alors en-docytées et dégradées en acides aminés, cholestérol, acides gras et en d’autres résidus. L’ensemble de ces produits est utilisé par la cellule.

Le transport inverse du cholestérol vers le foie est assuré par les HDL. Les HDL sont des lipoprotéines synthétisées dans le foie à partir d’APO-A, E et C2 puis libérées dans le sang. Au fil de leur parcours, elles s’enrichissent en cholestérol à partir du cholestérol libre présent sur les membranes des cellules des tissus qu’elles traversent. Les HDL riches en cholestérol retournent dans le foie qui les absorbe par endocytose. Les esters de cholestérol sont alors hydrolysés, ce qui libère du cholestérol utilisé par le foie pour la synthèse d’hormones, d’autres lipoprotéines ou de sels biliaires par exemple. Les HDL jouent aussi le rôle de réserve d’échange d’apolipoprotéines, puisqu’elles échangent de l’APO-E et des APO-C avec les chylomicrons et les VLDL.

2.2.4 Le transport des acides gras libres issus du tissu adipeux

Lors du jeûne, le tissu adipeux riche en triglycérides hydrolyse ces derniers lors de la lipolyse en glycérol et en acides gras. Les acides gras sont alors libérés en grande quantité dans le sang [231] dans lequel ils sont transportés sous forme complexés avec l’albumine [307]. Ils sont ensuite captés très rapidement par les cellules [231] qui ont besoin d’énergie.