Les apolipoprotéines & transports des lipides

I) Caractéristiques et composition des différentes lipoprotéines

1) Généralités

Les lipides sont des molécules hydrophobes (lipophiles). Pour être transportés au niveau plasmatique (milieu aqueux) ils doivent donc se complexer à des protéines plasmatiques. Ces protéines sont des apolipoprotéines associées aux lipides par des liaisons faibles (Van der Waals, liaisons hydrogènes et liaisons hydrophobes). Ces apolipoprotéines ont un rôle structural et un rôle métabolique.

Le complexe lipides-protéines forme une sphère qui permet d’obtenir un maximum de volume pour un minimum de surface. Ces sphères présentent une certaine organisation permettant la « solubilité » des lipides : en surface on trouve les protéines hydrophiles, les phospholipides et le cholestérol non estérifié ; à l’intérieur de la sphère on trouve du cholestérol estérifié, puis des triglycérides centraux.

2) Les chylomicrons, les LDL et les HDL

Ces complexes lipides-protéines sont de différents types, différenciés par leurs densités, leurs diamètres et leurs poids moléculaire. Leur différence de densité est due à la proportion en protéine, en effet plus le complexe contient de protéine plus la densité est importante, et plus il contient de lipide plus la densité est faible.

• Densité : chylomicrons
• Diamètre : HDL
• Poids moléculaire : chylomicrons

Ces formations lipoprotéiques sont également différenciées par leur composition protéique :

• Les VLDL (pour very low density lipoprotéins), IDL (pour intermediary density lipoproteins) et LDL (pour low density lipoprotéins) sont composés des apolipoprotéines apo-B, apo-C et apo-E.
• Les HDL (pour high density lipoprotéins) sont composés des apolipoprotéines apo-A, apo-C et apo-E.
• Les chylomicrons, eux, possèdent les apolipoprotéines apo-A et apo-B.

Leurs compositions permettent de les différenciées les uns des autres. En effet lorsqu’il y a présence d’apo-B on est face à des LDL et lorsqu’il y a présence d’apo-A on est face aux HDL.

On fait donc la remarque que les chylomicrons possèdent les unes et les autres, mais ils sont présent dans l’organisme uniquement en période postprandiale, on parle de synthèse intermittente ; les mesures du taux de chylomicrons sont ainsi uniquement faites en période de jeun.

Les LDL et HDL, eux, sont présent en permanence dans l’organisme, on parle de synthèse permanente.

3) Rôle et risques des lipoprotéines

Comme dit précédemment les lipoprotéines servent de transporteurs plasmatiques de lipides.

Les apolipoprotéines (ou apoprotéines) correspondent à la partie intelligente de la lipoprotéine. Elles jouent un rôle :

• Dans la structure des apolipoprotéines.
• Dans le transport plasmatique des lipides.
• Dans la reconnaissance tissulaire par liaison à des récepteurs cellulaires spécifiques.
• Dans l’activation enzymatique (apo-C).

Les lipoprotéines sont également la causes des risques cardiovasculaires comme l’athérosclérose, mais chaque complexe lipoprotéique a un impact de proportions différentes sur le problème : LDL > chylomicrons, VLDL > HDL.

II) Métabolisme des lipoprotéines

1) Les chylomicrons

Les chylomicrons sont synthétisés au niveau des entérocytes sous forme de chylomicrons natifs qui sont relâchés dans la circulation lymphatique puis dans la circulation sanguine.

Une fois dans la circulation sanguine ils doivent être réduits afin d’être acceptés par les récepteurs hépatiques. Cette réduction se fait par restructuration des triglycérides par la lipoprotéine-lipase plasmatique (LPL) qui nécessite de l’apo-C, venant des HDL, comme activateur.

Après restructuration on obtient des chylomicrons « remnant » (chylomicrons restant). Les triglycérides quant à eux sont dégradés par la lipoprotéine-lipase plasmatique en glycérol et acides gras. Ces acides gras se fixeront à l’albumine et seront ainsi absorbables par les cellules hépatiques et par les tissus périphériques.

Remarques :

Une mutation de l’apo-C2 entraîne une impossibilité d’élimination des chylomicrons et donc une accumulation de ceux-ci dans le compartiment sanguin créant des problèmes cardiovasculaire. Pour ces individus là, il y a présence de chylomicrons en permanence donnant au sérum un aspect très caractéristique après centrifugation.

2) Les LDL

Les VLDL sont synthétisées au niveau hépatique, puis passent dans la circulation sanguine où elles seront soumises à deux enzymes :

• Les lipoprotéines-lipase plasmatique (LPL) catalysent la dégradation des triglycérides en glycérol et acide gras qui seront complexés à l’albumine pour desservir les différents tissus. A nouveau les HDL s’occuperont d’activer les LPL par transfert d’apo-C.
• Les LCAT estérifient le cholestérol non estérifié périphérique, les obligeant à se réfugier au centre des VHDL.

Au cours de la digestion par ces deux enzymes on obtient des IDL (pour intermediary density lipoprotéin) puis les LDL qui seront captées par les cellules périphériques. Les LDL ont de cette manière une fonction de transport antérograde de lipide et donc de cholestérol du foie vers les tissus.

3) Les HDL

Les HDL synthétisées au niveau du foie présentent une forme lenticulaire (discoïdale). Ils présentent deux fonctions au sein de l’organisme :

• Transport et transfert des apolipoprotéines apo-C qui activeront les lipoprotéines-lipases plasmatiques.
• Transport réverse (ou transport rétrograde) des lipides et donc de cholestérol des tissus vers le foie.

Les HDL lenticulaires arrivent donc au niveau de la membrane cellulaire des cellules périphériques et capte le cholestérol intracellulaire. Le cholestérol membranaire non estérifié est estérifié par la LCAT, obligeant son transfert vers la partie central des HDL. De cette manière les HDL « vide » diminuent en densité et se gonflent en cholestérol passant à une forme plus arrondie, on les appelle alors HDL « plein ». Ces derniers retourneront au foie.

III) Différentes voies de transport des lipidiques plasmatiques

Les différents lipides utilisent des transports différents suivant leurs types et suivant leurs destinations.

Les lipides (triglycérides et cholestérol) provenant de l’alimentation sont transportés par les chylomicrons des entérocytes au foie. Pendant leurs transports un partie des triglycérides seront dégradés en glycérol et acide gras qui se complexeront alors à l’albumine plasmatique pour être distribués au niveau des cellules périphériques.

Les triglycérides et le cholestérol sortent du foie complexé aux VLDL, durant leur transport une partie d’entre eux sera également dégradée en glycérol et acide gras qui se complexeront alors à l’albumine plasmatique pour être distribuée au niveau des cellules périphériques de la même manière que précédemment. Les triglycérides restant et le cholestérol des LDL arriveront jusqu’aux tissus périphériques où ils seront endocytés.

Le cholestérol membranaire des cellules cibles est ensuite recapté par les HDL qui retourneront au foie.

Un gros flux à ne pas négliger est celui provenant des adipocytes (réserve lipidique) qui utilisent l’albumine comme transport des acides gras. Les triglycérides de réserve ayant été dégradés au sein des adipocytes par les lipases-hormono-sensible.