Transport des lipides
Lipoprotéines : récepteurs
SR-B1 (Scavenger Receptor Class B type 1 ou SCARB1)
Fonctions
- Biochimie
- Chimie organique
- Bioénergétique
- Composition de la matière vivante
- Composés organiques
- Protides
- Acides nucléiques
- Glucides
- Lipides
- Vue d'ensemble des lipides
- Acides gras
- Classification des lipides
- Cholestérol
- Glycérides
- Trafic non vésiculaire des lipides et LTP
- Digestion et absorption entérocytaire des lipides
- Lipoprotéines
- Gouttelettes lipidiques
- Coenzymes
- Hormones
- Composés inorganiques
- Composés organiques
- Transport membranaire
- Moteurs moléculaires
- Voies de signalisation
SR-B1 (Scavenger Receptor Class B type 1 ou SCARB1) est une protéine réceptrice membranaire qui fonctionne comme un récepteur des HDL (lipoprotéines de haute densité) pour la livraison du cholestérol aux cellules et la voie RCT (transport inverse du cholestérol) ou voie de retour des lipides.
SR-B1 et afflux lipidique
La fonction principale de SR-B1 est l'absorption ou l'afflux sélectif d'esters de cholestérol (CE) dérivés des HDL (lipoprotéines de haute densité) dans les cellules.
Absorption des esters de cholestérol par SR-B1
1. Les HDL se lient au SR-B1 à la surface de la cellule et les esters de cholestérol (CE) sont sélectivement délivrés à l'intérieur de la cellule sans aucune internalisation de la particule lipoprotéique entière, i.e. les HDL restent intactes à la surface des cellules et peuvent ensuite être recyclées pour délivrer plus de CE aux cellules.
- Les CE semblent être incorporés directement dans les gouttelettes lipidiques (LD ou Lipid Droplet).
- Ce mécanisme est prédominant chez les rongeurs (SR-BI-directed HDL-cholesteryl ester hydrolysis 2003).
2. Les SR-B1 peuvent être endocytés pour permettre la régulation du cholestérol. La présence de SR-B1 en surface est régulée par par les hormones tropiques :
- l'ACTH dans les cellules surrénaliennes, via la voie de signalisation AMP cyclique (cAMP)/PKA (ACTH Regulation of Adrenal SR-B1 2016),
- l'insuline dans les hépatocytes (Mechanisms regulating hepatic SR-BI expression and their impact on HDL metabolism 2011),
- VEGF dans les cellules endothéliales (VEGF-A Regulates Cellular Localization of SR-BI as Well as Transendothelial Transport of HDL but Not LDL 2017),
- l'angiotensine II et l'insuline dans les adipocytes (Insulin and Angiotensin II Induce the Translocation of Scavenger Receptor Class B, Type I from Intracellular Sites to the Plasma Membrane of Adipocytes 2005).
Exemple de la synthèse des hormones stéroidiennes
Voie par SR-B1
Après absorption par SR-B1, les esters de cholestérol (CE) des gouttelettes lipidiques (LD ou Lipid Droplet). sont ensuite hydrolysés en cholestérol libre (FC) par la lipase hormono-sensible (Lipid Droplets and Steroidogenic Cells 2016).
Initialement, les cellules stéroïdogènes utilisent principalement ce mécanisme qui est la source privilégiée de cholestérol pour la synthèse des hormones stéroidiennes.
1. HSL (Hormone-Sensitive lipase), lipase dite neutre (EC 3.1.1.79), principale lpase dans la glande surrénale, catalyse les réactions (Adrenal Neutral Cholesteryl Ester Hydrolase: Identification, Subcellular Distribution, and Sex Differences 2002) :
$\ce{Triglycéride + H2O}$ $\leftrightharpoons$ $\ce{Diglycéride + acide gras + H^}$
$\ce{Diglycéride + H2O}$ $\leftrightharpoons$ $\ce{Monoglycéride + acide gras + H^}$ .
$\ce{Monoglycéride + H2O}$ $\leftrightharpoons$ $\ce{Glycérol + acide gras + H^}$
2. L'activité de HSL est régulée par les hormones tropiques , d'où son nom, comme l'ACTH via la voie de signalisation AMP cyclique (cAMP)/PKA (ACTH Regulation of Adrenal SR-B1 2016).
- Les LD sont rapidement appauvries en cholestérol suite à cette stimulation hormonale.
- Puis, les CE dérivés des lipoprotéines délivrés via SR-B1 deviennent la principale source de cholestérol pour la stéroïdogenèse chez les rongeurs.
Remarque : chez l'homme, outre cette voie, les esters de cholestérol (CE) peuvent aussi être délivrés via l'absorption des LDL (lipoprotéines de basse densité) par les LDLR.
- Les LDL sont dirigées vers les lysosomes qui hydrolysent leur CE en cholestérol libre (FC) par LAL ou LIPA (lipase lysosomale).
- Le FC est extrudé par les protéines Niemann–Pick NPC1 et NPC2 ( sortie lysosomale du cholestérol), pour se diriger vers le réticulum endoplasmique (RE) et la membrane plasmique (MP) pour être disponible pour le trafic vers les mitochondries dans lesquelles s'effectue la conversion du cholestérol (C27) en prégnénolone (C21).
Autres voies
Des sources multiples et redondantes fournissent du cholestérol pour la stéroïdogenèse.
1. Chez l'homme, outre la voie de SR-B1, les esters de cholestérol (CE) peuvent aussi être délivrés aux cellules stéroïdogènes via l'absorption des LDL (lipoprotéines de basse densité) par les LDLR.
a. Les LDL sont dirigées vers les lysosomes qui hydrolysent leur CE en cholestérol libre (FC) par LAL ou LIPA (lipase lysosomale).
b. Le FC est extrudé par les protéines Niemann–Pick NPC1 et NPC2 ( sortie lysosomale du cholestérol), pour se diriger :
- soit vers le réticulum endoplasmique (RE) où il peut être reconverti en CE pour être incorporé aux LD,
- soit vers la membrane plasmique, puis les mitochondries dans lesquelles s'effectue la conversion du cholestérol (C27) en prégnénolone (C21) par P450scc (CYP11A).
2. La synthèse de cholestérol peut s'effectuer de novo dans ces cellules à partir de l'acétyl coenzyme A (Acétyl-CoA) par l'ACAT (Acyl Cholestérol AcylTransférase) et sous le contrôle notamment de l’enzyme HMG-CoA réductase (HMG-CoA).
Excepté les cellules dédiées dans les glandes surrénales et les gonades, la plupart des cellules périphériques ne peuvent pas métaboliser le cholestérol.
SR-B1 et efflux lipidique
SR-B1 facilite l'efflux de cholestérol des tissus périphériques, y compris les macrophages, vers les HDL matures, via une diffusion passive.
En effet, à part les cellules dédiées dans les glandes surrénales et les gonades, la plupart des cellules périphériques ne peuvent pas métaboliser le cholestérol ( cholestérol et stéroïdogenèse).
1. SR-B1 intervient dans la première étape de la voie RCT (transport inverse du cholestérol) ou voie de retour des lipides.
Le principal mécanisme pour empêcher l'excès de cholestérol est l'efflux de cholestérol hors des cellules vers les HDL (lipoprotéines de haute densité).
- Le cholestérol libre extrait par les HDL est ensuite estérifié par LCAT (Lécithine-Cholestérol AcylTransférase) associée aux HDL.
- Le cholestérol estérifié (CE) est transféré à d'autres lipoprotéines, i.e. VLDL (lipoprotéines de très basse densité) ou LDL (lipoprotéines de basse densité) via l'action de ja CETP (Cholesteryl ester (CE) Transfer Protein).
2. 1. SR-B1 intervient dans la dernière étape de la voie RCT (transport inverse du cholestérol) ou voie de retour des lipides.
Le foie absorbe sélectivement les lipides des HDL via SR-BI et transfère le CE à la bile pour l'excrétion intestinale afin de compléter l'ensemble du processus RCT.
Vous pouvez lire : SR-B1: A Unique Multifunctional Receptor for Cholesterol Influx and Efflux (2018) et SR-BI, a Multifunctional Receptor in Cholesterol Homeostasis and Atherosclerosis (2017).
Autres fonctions de SR-B1
1. Comme SR-B1 est un régulateur de la teneur en cholestérol de la membrane plasmique , il possède d'autres fonctions comme (Scavenger Receptor class B type I (SR-BI): a versatile receptor with multiple functions and actions 2014) :
- l'absorption des vitamines liposolubles (A, D,, E et K).
- l'absorption d'autres lipides, i.e. phospholipides (PL), triglycérides (TG) et acides gras (Scavenger receptor class B, type I-mediated uptake of various lipids into cells: infl uence of the nature of the donor particle interaction with the receptors 2014 et Scavenger Receptor Class B, Type 1 Facilitates Cellular Fatty Acid Uptake 2020),
- l'entrée virale dans les cellules hôtes, i.e. hépatite C et SARS-CoV-2 (Good Cholesterol Gone Bad? HDL and COVID-19 2019).
2. Toutes les fonctions de SR-B1 l'impliquent dans des processus complexes comme (SR-BI: A Multifunctional Receptor in Cholesterol Homeostasis and Atherosclerosis 2017) :
- la mort cellulaire programmée,
- la prévention de l'endotoxémie et de la septicémie et la maturation des lymphocytes T,
- l'inflammation du système vasculaire et 'agrégation plaquettaire, l'activation de eNOS (l'oxyde nitrique endothélial synthase (eNOS) et la migration des cellules endothéliales,
- la fertilité féminine,
- l'athérosclérose et l'infarctus du myocarde (SR-BI: A Multifunctional Receptor in Cholesterol Homeostasis and Atherosclerosis 2017 et SR-BI as target in atherosclerosis and cardiovascular disease - A comprehensive appraisal of the cellular functions of SR-BI in physiology and disease 2017).
Remarque : SR-B1 serait un marqueur potentiel pour le diagnostic et le pronostic du cancer (Targeting the SR-B1 Receptor as a Gateway for Cancer Therapy and Imaging 2019).
Le mécanisme précis de transport du cholestérol (estérifié ou libre) entre HDL et les cellules est encore inconnue.
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