Les lipides et dérivés - Université Virtuelle Paris 5
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UE1 : Biochimie<br />
<strong>Les</strong> <strong>lipides</strong> <strong>et</strong> dérivés<br />
Partie 5 : Digestion, absorption <strong>et</strong><br />
transport des <strong>lipides</strong><br />
Partie 6 : Méthodes d’analyse<br />
Isabelle Hininger-Favier<br />
Année universitaire 2011/2012<br />
Université Joseph Fourier de Grenoble - Tous droits réservés.
Partie 5 : Digestion, absorption <strong>et</strong><br />
transport des <strong>lipides</strong>
Absorption des <strong>lipides</strong> <strong>et</strong> du cholestérol<br />
MAG : monoacylglycérol<br />
DAG<br />
Sels biliaires<br />
<br />
<br />
CHO <br />
<br />
Lipases<br />
pancréatique<br />
1<br />
<br />
glycérol<br />
<br />
P<br />
<br />
MAG<br />
<br />
cho<br />
<br />
P<br />
<br />
<br />
2<br />
<br />
P<br />
<br />
PX<br />
TAG<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
CHO endogène<br />
Protéines<br />
(apoB48)<br />
3<br />
assemblage<br />
AG à chaîne<br />
courte<br />
Chylomicrons
Digestion <strong>et</strong> Absorption des Lipides<br />
• L’arrivée des <strong>lipides</strong> dans le duodénum<br />
stimule la sécrétion de bile<br />
• Emulsification:<br />
– <strong>Les</strong> sels biliaires vont devoir rompre les<br />
gouttel<strong>et</strong>tes lipidiques
Digestion des <strong>lipides</strong><br />
• La digestion implique:<br />
– Une lipase salivaire<br />
– <strong>Les</strong> acides biliaires <strong>et</strong> leurs sels<br />
– Des Enzymes intestinales<br />
• Lipases (pancréatiques)<br />
• Colipase<br />
• Cholesterol esterase (ou carboxyl ester lipase)<br />
• Phospholipase A<br />
• La formation de micelles pour pouvoir<br />
traverser la bordure en brosse
Action de la lipase pancréatique<br />
La lipase pancréatique hydrolyse les triacylglycérols en position 1 puis 3 pour donner<br />
des diglycérides (1,2-diacylglycerols) <strong>et</strong> un monoglycéride (2-acylglycerols )
Phospholipases A1 & A2<br />
• Hydrolysent les phospho<strong>lipides</strong> pour en<br />
libérer les AG <strong>et</strong> le lysophospholipide
Digestion <strong>et</strong> Absorption du cholestérol<br />
• Enzyme pancréatique<br />
• Liée à la membrane apicale des entérocytes<br />
• Activée par les sels biliaires<br />
Carboxyl Ester Lipase (CEL)<br />
C H 3<br />
O<br />
C<br />
O<br />
• Pour en savoir plus<br />
Protéines de transport membranaire du Cholestérol au niveau de l’entérocyte<br />
- NPC1L1 (Niemann-Pick C1 like1) : au niveau de la bordure en brosse<br />
- Protéines transporteurs « ABC » : impliquées dans l’efflux cellulaire
Absorption des vitamines liposolubles<br />
• vitamines A, D, E <strong>et</strong> K<br />
– diffusion dans les micelles <strong>et</strong> les <strong>lipides</strong><br />
– absorption augmentée par la présence<br />
d’acides biliaires <strong>et</strong> de <strong>lipides</strong><br />
– diffusion passive à travers la bordure en<br />
brosse de l’épithélium<br />
– accumulation dans les chylomicrons<br />
– transport par la lymphe vers le sang
Malabsorption des graisses :<br />
Stéatorrhée<br />
• La Stéatorrhée est la présence de<br />
graisses non digérées dans les fèces.<br />
• Elle est associée à une augmentation<br />
de la motricité <strong>et</strong> des modifications de la<br />
muqueuse intestinale.
<strong>Les</strong> <strong>lipides</strong> dans la circulation<br />
• <strong>Les</strong> principaux <strong>lipides</strong> sanguins sont :<br />
•les triglycérides<br />
•le cholestérol<br />
• les ac gras<br />
• les phospho<strong>lipides</strong><br />
• Leur transport dans le plasma s’effectue grâce à l’albumine<br />
(Acides Gras Libres) ou à des lipoprotéines.
Lipoprotéines<br />
<strong>Les</strong> <strong>lipides</strong> <strong>et</strong> le cholestérol ne sont présents dans le flux<br />
sanguin qu’associés à des protéines les « apoprotéines »<br />
C<strong>et</strong>te association forment les lipoprotéines<br />
Zone périphérique « Enveloppe »<br />
- <strong>lipides</strong> polaires<br />
- Cho libre (CL)<br />
- Phospho<strong>lipides</strong><br />
- protéines (apolipoprotéines ; enzymes)<br />
Noyau «core»:<br />
Formé des <strong>lipides</strong> hydrophobes :<br />
(TAG ; stérides)
1) chylomicrons<br />
<strong>Les</strong> Principales classes de<br />
lipoprotéines<br />
2) VLDL : Very Low Density lipoprotéines<br />
3) LDL : Low density Lipoproteines<br />
IDL :<br />
intermediatary<br />
4) HDL : High Density Lipoprotéine<br />
Elles sont caractérisées par<br />
- leur densité (leur coefficient de flottation)<br />
- leurs migration électrophorétique,<br />
- leur composition en <strong>lipides</strong> <strong>et</strong> en Protéines
Caractéristiques structurales<br />
des lipoprotéines<br />
Caractéristiques HDL LDL VLDL Chylomicrons<br />
Densité<br />
Coef flottation<br />
1,063-1,21<br />
0<br />
1,006-1.063<br />
0-20<br />
0.96-1.006<br />
20-400<br />
400<br />
% de protéines 50% 25% 10% 1%<br />
% de <strong>lipides</strong> 50% 75% 90% 99%<br />
Faction<br />
lipidique<br />
dominante<br />
PL Cholestérol TG TG<br />
Fraction<br />
protéique<br />
dominante<br />
A-I,II,IV<br />
E<br />
B100<br />
B100<br />
E<br />
B48<br />
E
Fonctions<br />
ppi<br />
D<br />
E<br />
N<br />
S<br />
I<br />
T<br />
E<br />
Fonctions des lipoproteines<br />
Transport<br />
des <strong>lipides</strong><br />
exogènes<br />
Chylomicrons<br />
Transport<br />
des TAG <strong>et</strong><br />
cholesterol<br />
endogènes<br />
VLDL<br />
Transport <strong>et</strong><br />
dépôt du<br />
Cholestérol<br />
LDL<br />
Transport<br />
reverse du<br />
Cholestérol<br />
HDL<br />
Rapport HDL-cho/LDL-Cho élevé<br />
est associé à un moindre risque de maladies cardiovasculaires
Métabolisme des lipoprotéines<br />
Lipides (TG)<br />
Glucides<br />
Foie<br />
Capillaire<br />
VLDL (TAG;Cho)<br />
AG<br />
+ glycérol<br />
Tissus<br />
AG<br />
Glucose<br />
Circulation<br />
lymphatique<br />
Chylomicrons (TG)<br />
LPL*<br />
Adipocytes<br />
AG<br />
+ glycérol<br />
Intestin<br />
LPL : lipoprotéine lipase : hydrolyse les TG en AG. (Activée par l’insuline)<br />
Le tissu adipeux est<br />
exposé à un flux d’AG<br />
provenant essentiellement<br />
des <strong>lipides</strong> alimentaires
Métabolisme des lipoprotéines :<br />
voie exogène<br />
Chylomicrons<br />
Lipoprotéine Lipase<br />
TAG<br />
apoE<br />
Remnants<br />
apoE<br />
Recepteur
Métabolisme des lipoprotéines :<br />
voie endogène<br />
Lipoprotéine Lipase<br />
VLDL<br />
VLDL<br />
IDL<br />
LDL<br />
Apport en<br />
cholesterol<br />
TAG<br />
tissus<br />
Approvisionnement tissulaire en cholesterol
D’après Brown <strong>et</strong><br />
Goldstein<br />
Curr.Top. Cell.<br />
Reg. 26,7 1985<br />
Métabolisme cellulaires des LDL
Métabolisme des lipoprotéines :<br />
voie reverse<br />
Acides biliaires Bile Elimination<br />
A<br />
CE<br />
SR-BI<br />
CE<br />
LCAT<br />
Cholesterol<br />
CL<br />
ABC1<br />
CE<br />
Macrophage<br />
Liver<br />
HDL<br />
Ou<br />
tissus<br />
A-I = apolipoprotein A-I;<br />
CE = cholesterol esterifié;<br />
LCAT = lecithincholesterol acyltransferase;<br />
SR-BI = scavenger receptor class BI<br />
ABC1 : ATP-binding cass<strong>et</strong>te protein 1
Métabolisme des lipoprotéines
VI. Méthodes d’analyse
Aspect du sérum<br />
clair crémeux ou latescent :<br />
riche en Triacylglycérols<br />
Latescent
Principe du dosage plasmatiques<br />
des triglycérides <strong>et</strong> du cholestérol<br />
Technique enzymatique <strong>et</strong> révélation colorimétrique par spectophotométre<br />
CH 2 O<br />
CHO<br />
CH 2 O<br />
lipase<br />
CH 2 OH<br />
CHOH<br />
CH 2 OH<br />
+3 AGL<br />
Oxydase<br />
peroxydase<br />
CH 2 O<br />
I<br />
C = O<br />
I<br />
CH 2 O O PO 3 H 2<br />
+ H 2 O 2<br />
chromophore<br />
Même principe de dosage pour le cholesterol<br />
AG<br />
Cholestérol estérase(CE)<br />
+ H 2 O 2<br />
Oxydase<br />
peroxydase<br />
HO<br />
Hydrolyse<br />
par CE<br />
+ AG<br />
O<br />
Cholestène-4,one-3
Séparation des fractions de<br />
lipoprotéines<br />
Ultracentrifugation<br />
Gradient de densité<br />
VLDL<br />
LDL<br />
HLDL
Analyse des acides gras par<br />
chromatographie en phase gazeuse
Analyse par Chromatographie<br />
en Phase Gazeuse (CPG)<br />
• Exemple: Séparation sur colonne capillaire<br />
•Des analyses plus complètes peuvent être effectuées en m<strong>et</strong>tant en oeuvre :<br />
- séparation préalable de fractions d'acides gras<br />
-couplage Chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse
Lutein<br />
Zeaxanthin<br />
Total lycopene<br />
-Carotene<br />
-Cryptoxanthin<br />
Total-cis -carotene<br />
IS2<br />
All-trans -carotene<br />
450 nm<br />
10 20<br />
t (min.)<br />
mAbs<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Dosage des caroténoïdes<br />
Chromatographie en phase liquide (HPLC)
Concentrations<br />
en caroténoïdes plasmatiques<br />
N=500 volontaires hommes<br />
µM Homme<br />
(valeur médiane)<br />
Lutéine 0,709<br />
Zéaxanthine 0,173<br />
-cryptoxanthin 0,227<br />
Lycopène 0,636<br />
-carotène 0,317<br />
All-trans carotène 0,767<br />
Cis carotène total 0,078
Conclusion générale<br />
• <strong>Les</strong> <strong>lipides</strong> ont des rôles biologiques importants <strong>et</strong> leur<br />
structure chimique perm<strong>et</strong> d’expliquer leurs propriétés :<br />
– Energétique<br />
– Structurale (rôles particulier au niveau cérébral)<br />
– Fonctionnelles majeures (hormone stéroïdes, signaling<br />
cellulaire, fluidité membranaire inflammation,<br />
agrégation plaqu<strong>et</strong>taire, vitamines liposolubles ...)<br />
• <strong>Les</strong> anomalies de leur métabolisme entrainent des<br />
pathologies sévères (leucodystrophies)<br />
• L’alimentation joue un rôle déterminant à la fois qualitatif<br />
sur la composition des <strong>lipides</strong> cellulaires <strong>et</strong> sur le risque de<br />
pathologies qui constituent des problèmes de santé<br />
publiques (insulino-resistance, obésité, MCV, fonction<br />
cognitives, vision, cancérogénèse, …
Ce qu’il faut r<strong>et</strong>enir<br />
• Comment les <strong>lipides</strong> sont digérés, absorbés <strong>et</strong> sous<br />
quelles formes ils sont transportés dans la circulation.<br />
• A propos des différentes lipoprotéines (chylomicrons,<br />
VLDL, LDL, HDL) : connaître leur origine tissulaire, leur<br />
devenir, leur composant lipidique <strong>et</strong> protéique majoritaire<br />
(ne pas connaître les % <strong>et</strong> valeurs). Connaître le rôle<br />
biologique pour chacune d’elles.<br />
• Analyses : ne pas connaître le principe détaillé des<br />
méthodes de dosage mais seulement les méthodes<br />
utilisées selon les <strong>lipides</strong> à analyser.
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