Les lipides et dérivés

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1 UE1 : Biochimie Les lipides et dérivés Partie 5 : Digestion, absorption et transport des lipides Partie 6 : Méthodes d analyse Isabelle Hininger-Favier Année universitaire 2010/2011 Université Joseph Fourier de Grenoble - Tous droits réservés.

2 Partie 5 : Digestion, absorption et transport des lipides

3 Absorption des lipides et du cholestérol MAG : monoacylglycérol DAG Sels biliaires CHO Lipases pancréatique 1 glycérol P MAG cho P 2 P PX TAG CHO endogène Protéines (apob48) 3 assemblage AG à chaîne courte Chylomicrons

4 Digestion et Absorption du cholestérol Enzyme pancréatique Liée à la membrane apicale des entérocytes Activée par les sels biliaires Carboxyl Ester Lipase (CEL) C H 3 O C O Pour en savoir plus Protéines de transport membranaire du Cholestérol au niveau de l entérocyte -NPC1L1(Niemann-Pick C1 like1) : au niveau de la bordure en brosse - Protéines transporteurs «ABC» : impliquées dans l efflux cellulaire

5 Les lipides dans la circulation Les principaux lipides sanguins sont : les triglycérides le cholestérol les ac gras les phospholipides Leur transport dans le plasma s effectue grâce à l albumine (Acides Gras Libres) ou à des lipoprotéines.

6 Lipoprotéines Les lipides et le cholestérol ne sont présents dans le flux sanguin qu associés à des protéines les «apoprotéines» Cette association forment les lipoprotéines Zone périphérique «Enveloppe» - lipides polaires - Cho libre (CL) - Phospholipides - protéines (apolipoprotéines ; enzymes) Noyau «core»: Formé des lipides hydrophobes : (TAG ; stérides)

7 1) chylomicrons Les Principales classes de lipoprotéines 2) VLDL : Very Low Density lipoprotéines 3) LDL : Low density Lipoproteines IDL : intermediatary 4) HDL : High Density Lipoprotéine Elles sont caractérisées par - leur densité (leur coefficient de flottation) - leurs migration électrophorétique, - leur composition en lipides et en Protéines

8 Caractéristiques structurales des lipoprotéines Caractéristiques HDL LDL VLDL Chylomicrons Densité Coef flottation 1,063-1,21 0 1, <0,96 >400 % de protéines 50% 25% 10% 1% % de lipides 50% 75% 90% 99% Faction lipidique dominante PL Cholestérol TG TG Fraction protéique dominante A-I,II,IV E B100 B100 E B48 E

9 Fonctions ppi D E N S I T E Fonctions des lipoproteines Transport des lipides exogènes Chylomicrons Transport des TAG et cholesterol endogènes VLDL Transport et dépôt du Cholestérol LDL Transport reverse du Cholestérol HDL Rapport HDL-cho/LDL-Cho élevé est associé à un moindre risque de maladies cardiovasculaires

10 Métabolisme des lipoprotéines Lipides (TG) Glucides Foie Capillaire VLDL (TAG;Cho) AG + glycérol Tissus AG Glucose Circulation lymphatique Chylomicrons (TG) LPL* Adipocytes AG + glycérol Intestin LPL : lipoprotéine lipase : hydrolyse les TG en AG. (Activée par l insuline) Le tissu adipeux est exposé à un flux d AG provenant essentiellement des lipides alimentaires

11 Métabolisme des lipoprotéines : voie exogène Chylomicrons Lipoprotéine Lipase TAG apoe Remnants apoe Recepteur

12 Métabolisme des lipoprotéines : voie endogène Lipoprotéine Lipase VLDL VLDL IDL LDL Apport en cholesterol TAG tissus Approvisionnement tissulaire en cholesterol

13 D après Brown et Goldstein Curr.Top. Cell. Reg. 26, Métabolisme cellulaires des LDL

14 Métabolisme des lipoprotéines : voie reverse Acides biliaires Bile Elimination A CE SR-BI CE LCAT Cholesterol CL ABC1 CE Macrophage Liver HDL Ou tissus A-I = apolipoprotein A-I; CE = cholesterol esterifié; LCAT = lecithincholesterol acyltransferase; SR-BI = scavenger receptor class BI ABC1 : ATP-binding cassette protein 1

15 Métabolisme des lipoprotéines

16 LDL modifées et Athérosclérose Modifications par oxydation, acylation, taille réduite Voie métabolique : macrophages +LDLox=ç spumeuses (athérogène) Formation de plaque d athérome au niveau de l intima des parois artérielles : Pour en savoir plus Des coronaires infarctus du myocarde Du cerveau accidents vasculaires cérébraux des membres inférieurs artérites

17 VI. Méthodes d analyse

18 Aspect du sérum clair crémeux ou latescent : riche en Triacylglycérols Latescent

19 CH 2 O CHO CH 2 O Principe du dosage plasmatiques des triglycérides et du cholestérol Technique enzymatique et révélation colorimétrique par spectophotométre lipase CH 2 OH CHOH CH 2 OH +3 AGL Oxydase peroxydase CH 2 O I C = O I CH 2 O O PO 3 H 2 + H 2 O 2 chromophore Même principe de dosage pour le cholesterol AG Cholestérol estérase(ce) + H 2 O 2 Oxydase peroxydase HO Hydrolyse par CE + AG O Cholestène-4,one-3

20 Séparation des fractions de lipoprotéines Ultracentrifugation Gradient de densité VLDL LDL HLDL

21 Analyse des acides gras par chromatographie en phase gazeuse

22 Analyse par Chromatographie en Phase Gazeuse (CPG) Exemple: Séparation sur colonne capillaire Des analyses plus complètes peuvent être effectuées en mettant en oeuvre : - séparation préalable de fractions d'acides gras -couplage Chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse

23 Lutein Zeaxanthin Total lycopene -Carotene -Cryptoxanthin Total-cis -carotene IS2 All-trans -carotene 450 nm t (min.) mabs Dosage des caroténoïdes Chromatographie en phase liquide (HPLC)

24 Concentrations en caroténoïdes plasmatiques N=500 volontaires hommes µm Homme (valeur médiane) Lutéine 0,709 Zéaxanthine 0,173 -cryptoxanthin 0,227 Lycopène 0,636 -carotène 0,317 All-trans carotène 0,767 Cis carotène total 0,078

25 Conclusion Les lipides ont des rôles biologiques importants et leur structure chimique permet d expliquer leurs propriétés : Energétique Structurale (rôles particulier au niveau cérébral) Fonctionnelles majeures (hormone stéroïdes, signalling cellulaire, fluidité membranaire inflammation, vitamines liposolubles...) Les anomalies de leur métabolisme entrainent des pathologies souvent à l origine de problème de santé publique

26 Mentions légales L'ensemble de ce document relève des législations française et internationale sur le droit d'auteur et la propriété intellectuelle. Tous les droits de reproduction de tout ou partie sont réservés pour les textes ainsi que pour l'ensemble des documents iconographiques, photographiques, vidéos et sonores. Ce document est interdit à la vente ou à la location. Sa diffusion, duplication, mise à disposition du public (sous quelque forme ou support que ce soit), mise en réseau, partielles ou totales, sont strictement réservées à l université Joseph Fourier de Grenoble. L utilisation de ce document est strictement réservée à l usage privé des étudiants inscrits en 1 ère année de Médecine ou de Pharmacie de l Université Joseph Fourier de Grenoble, et non destinée à une utilisation collective, gratuite ou payante. Ce document a été réalisé par la Cellule TICE de la Faculté de Médecine et de Pharmacie de Grenoble (Université Joseph Fourier Grenoble 1)

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