Transport des lipides
Lipoprotéines
Trafic, récepteurs et enzymes
- Biochimie
- Transport membranaire
- Moteurs moléculaires
- Voies de signalisation
Les lipoprotéines servent de moyens de transport aux lipides et à leur métabolisme grâce à des enzymes et des récepteurs spécifiques qui peuvent avoir aussi un rôle dans la signalisation cellulaire.
Trafic des lipoprotéines
Le trafic des lipoprotéines fait intervenir trois grandes voies qui sont étudiées dans des chapitres spéciaux.
1. La voie entéro-hépatique, voie entéro-hépatique exogène ou même voie exogène permet le transport des lipides alimentaires ou exogènes de l’intestin vers le foie, par les chylomicrons.
2. La voie d'apport, voie endogène ou centrifuge transporte les lipides du foie vers les tissus périphériques grâce aux :
- VLDL (lipoprotéines de très basse densité) synthétisées par le foie, qui servent à transporter le cholestérol et les autres lipides, en particulier les triglycérides (TG), du foie vers le sang,
- lDL (lipoprotéines de densité intermédiaire) formés à partir de la dégradation des VLDL et des HDL, transportent le cholestérol estérifié (CE) et les triglycérides dans le sang,
- LDL (lipoprotéines de basse densité) livrent les lipides aux cellules.
Remarque : le terme voie d'apport peut aussi regrouper les deux voies.
3. la voie RCT (transport inverse du cholestérol) ou voie de retour des lipides ramène le cholestérol estérifié (CE) en excès des tissus périphériques vers le foie, i.e. transport centripète par les HDL (lipoprotéines de haute densité) pour l'éliminer sous forme de cholestérol libre ou pour son excrétion biliaire après transformation en acides biliaires.
Récepteurs des lipoprotéines
Vue d'ensemble
À un certain stade de leur métabolisme, toutes les lipoprotéines peuvent être endocytées (trafic des LDLR).
1. L'endocytose clathrine-dépendante peut mener à plusieurs processus, déjà bien décrit dans le système endolysosomal.
- Dans le cas des remnants des chylomicrons et des VLDL (lipoprotéines de très basse densité), et des LDL (lipoprotéines de basse densité), l'endocytose, dans le foie, est suivie par la dégradation lysosomale et représente donc la dernière étape de leur métabolisme.
- Dans le cas des HDL (lipoprotéines de haute densité) et des LDL (lipoprotéines de basse densité), l'endocytose dans l'endothélium peut être est suivie d'une re-sécrétion, i.e. transcytose.
- Dans d'autres cas, la dégradation partielle des lipoprotéines ou de leurs récepteurs les engage dans des voies de signalisation ou dans la transcription génique.
2. Les régulateurs de cette endocytose sont essentiels pour lutter contre les maladies, en particulier vasculaires comme l'athérosclérose, et les recherches intensives actuelles en découvrent encore comme :
- PCSK9 (Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin type 9),
- IDOL ou Inducible Degrader Of the LDLR,
- le complexe CCC et WASH,
- SNX27 (nexine 27).
L'athérosclérose est étudiée dans un chapitre spécial.
Familles de récepteurs
Trois familles principales de récepteurs cellulaires des lipoprotéines peuvent retirer les lipoprotéines de la circulation au niveau du foie et des tissus périphériques.
Les récepteurs des lipoprotéines sont tous étudiés dans un chapitre spécial.
Famille des LDLR
La famille des LDLR (Low-Density Lipoprotein Receptor) est composée de protéines de surface cellulaire impliquées dans le transport des lipoprotéines et de nombreuses voies de signalisation dont les principaux récepteurs sont :
- LDLR, le récepteur aux LDL proprement dites,
- ApoE2R (LRP8) et VLDLR,
- LRP1 (LDL-Receptor Related Protein 1),
- LRP1b,
- LRP2,
- LRP5/LRP6,
- LRP4,
- SorLA.
Récepteurs scavenger
1. Le récepteur scavenger SR-B1, fonctionne totalement différemment, i.e. les HDL (lipoprotéines de haute densité) se lient au SR-B1 à la surface de la cellule.
- Le cholestérol estérifié (CE) est sélectivement délivré à l'intérieur de la cellule sans aucune internalisation de la HDL.
- Le CE est ensuite hydrolysé en cholestérol libre pour être d'être utilisé ( devenir du cholestérol).
Les récepteurs scavenger sont bien étudiés dans : Scavenger receptors (2020).
2. Les récepteurs scavenger, i.e. éboueurs ou charognards en français, sont appelés ainsi car ils sont impliqués dans la reconnaissance et la phagocytose des cellules apoptotiques ( récepteurs phagocytaires).
Ils comprennent 11 classes chez les mammifères, entre autres pour notre sujet (A Consensus Definitive Classification of Scavenger Receptors and Their Roles in Health and Disease 2017).
a. La classe SR-A, avec SR-A1,
b. La classe SR-B qui comprend,
- SR-B1,
- CD36, appelé aussi FAT (Fatty Acid Translocase),
- LIMP-2 (Lysosomal Integral Membrane Protein-2),
e. la classe SR-E avec LOX-1 (Lectin-like oxidized LDL receptor-1).
SR-B1, SR-A1, CD36 et LOX-1 sont impliqués dans l'athérosclérose.
3. Les récepteurs scavenger jouent souvent des rôles dans le trafic de ses ligands (More Than Just a Removal Service: Scavenger Receptors in Leukocyte Trafficking 2018).
HSPG (Heparan Sulfate ProteoGlycan)
SDC1 (syndécane-1) est un protéoglycane (PG) de la famille des HSPG (Heparan Sulfate ProteoGlycan) de la surface cellulaire et de la matrice extracellulaire (ECM)
SDC1 joue un rôle majeur dans l'absorption des remnants.
Enzymes lipoprotéiniques
Dans la circulation sanguine, les lipoprotéines sont remaniées par des enzymes plasmatiques localisées au niveau de l’endothélium ou des lipoprotéines circulantes.
Ces enzymes sont toutes étudiées dans des chapitres spéciaux.
1. LCAT ou Lécithine-Cholestérol AcylTransférase (EC 2.3.1.43) est la seule enzyme capable d'estérifier le cholestérol libre (FC) sur les lipoprotéines plasmatiques.
$\ce{Phosphatidylcholine + cholestérol}$ $\leftrightharpoons$ $\ce{Lysophosphatidylcholine + cholestérol-ester}$
2. CETP ou Cholesteryl Ester Transfer Protein ou protéine de transfert des esters de cholestérol, comme son nom l'indique, est une enzyme responsable du déplacement des esters de cholestérol (CE) en échange de triglycérides (TG) entre les VLDL, les LDL et les HDL ( remodelage des HDL).
3. HL ou Hepatic Lipase ou triacylglycérol lipase (EC 3.1.3.1) intervient dans le remodelage des HDL.
$\ce{Triglycéride + H2O}$ $\leftrightharpoons$ $\ce{Diglycéride + acide gras + H^+}$
4. LPL ou LipoProtéine Lipase (EC 3.1.1.34), proche de la lipase pancréatique (EC 3.1.1.3), est la principale enzyme de l'hydrolyse des triglycérides (TG) sur les TRL (lipoprotéines riches en triglycérides).
$\ce{Triglycéride + H2O}$ $\leftrightharpoons$ $\ce{Diglycéride + acide gras + H^+}$
Retour aux lipoprotéines
BiochimieChimie organiqueBioénergétiqueProtidesGlucidesLipidesAcides grasLipides vraisLipides vrais simplesLipides vrais complexesLipoïdesCholestérolGlycéridesPhospholipidesTrafic non vésiculaire et LTPDigestion et absorption entérocytaire des lipidesLipoprotéinesFormation des chylomicronsHDL et remodelageTrafic des lipoprotéinesRécepteurs des lipoprotéinesApolipoprotéinesGouttelettes lipidiques (LD)EnzymesCoenzymesVitaminesHormonesComposés inorganiquesTransport membranaireMoteurs moléculairesVoies de signalisation