B2 · Lipides
Lipoprotéines et transport sanguin des lipides
Décrire l'organisation d'une lipoprotéine et comparer les classes selon leur densité, leur composition et leur apolipoprotéine. Suivre le devenir métabolique des chylomicrons, VLDL, IDL, LDL et HDL et son implication clinique.
Biochimie structurale et métabolique6 min de lecture15 QCM corrigés
Organisation générale d'une lipoprotéine
Les lipides sont peu solubles dans le plasma, milieu majoritairement aqueux. Leur circulation nécessite donc leur association à des protéines et à des lipides amphiphiles au sein de particules dispersibles dans l'eau.
Une lipoprotéine possède une organisation sphérique :
- le cœur hydrophobe contient les lipides totalement apolaires, principalement les triglycérides et les esters de cholestérol ;
- la monocouche périphérique contient des phospholipides, du cholestérol non estérifié et des apolipoprotéines ;
- les groupes polaires des constituants périphériques sont orientés vers le plasma, tandis que leurs régions hydrophobes sont orientées vers le cœur.
La structure détaillée des triglycérides, des phospholipides et du cholestérol relève des fiches précédentes du sous-bloc.
Les apolipoprotéines B sont non échangeables : chaque particule qui en possède une la conserve pendant toute son existence. Les apolipoprotéines A, C et E sont généralement échangeables entre les particules.
Densité, taille et composition
La densité dépend du rapport entre protéines et lipides. Les protéines sont plus denses que les lipides, tandis que les triglycérides sont les constituants les moins denses. Ainsi :
- une particule volumineuse et riche en triglycérides possède une faible densité ;
- une particule petite et riche en protéines possède une densité élevée.
La taille et la densité varient donc en sens inverse.
Les limites de densité sont conventionnelles. Elles correspondent à la séparation des particules par ultracentrifugation.
Fonctions des principales apolipoprotéines
L'identité métabolique d'une particule dépend autant de ses apolipoprotéines que de son contenu lipidique.
- ApoB-48 : protéine structurale des chylomicrons, synthétisée par l'intestin.
- ApoB-100 : protéine structurale des VLDL, IDL et LDL, synthétisée par le foie ; elle est aussi reconnue par le récepteur des LDL.
- ApoA-I : principale protéine des HDL ; elle active la lécithine-cholestérol acyltransférase, ou LCAT.
- ApoC-II : activateur de la lipoprotéine lipase, ou LPL.
- ApoC-III : frein à l'hydrolyse des triglycérides et à la captation hépatique des particules résiduelles.
- ApoE : ligand permettant la reconnaissance hépatique des chylomicrons résiduels et d'une partie des IDL.
Voie exogène et chylomicrons
Les entérocytes assemblent les triglycérides et le cholestérol alimentaires avec l'apoB-48. Les chylomicrons ainsi formés gagnent d'abord la lymphe, puis la circulation sanguine. Dans le plasma, ils reçoivent l'apoC-II et l'apoE des HDL.
La lipoprotéine lipase est fixée à la surface luminale des capillaires, surtout dans les tissus adipeux et musculaires. Activée par l'apoC-II, elle hydrolyse les triglycérides des chylomicrons. Les acides gras libérés sont captés par les tissus, tandis que le glycérol rejoint principalement le foie.
À mesure que les triglycérides sont retirés, la particule diminue de volume et restitue aux HDL une partie de ses phospholipides et de ses apoC. Elle devient un chylomicron résiduel, enrichi relativement en cholestérol et portant encore l'apoB-48 et l'apoE. L'apoE permet sa reconnaissance et son endocytose par le foie.
Voie endogène : des VLDL aux LDL
Le foie sécrète des VLDL riches en triglycérides et contenant une molécule d'apoB-100 par particule. Dans le plasma, les VLDL acquièrent notamment apoC-II et apoE auprès des HDL.
Transformation des VLDL en IDL
La LPL hydrolyse progressivement les triglycérides des VLDL. Leur taille diminue, leur densité augmente et elles deviennent des IDL. Deux devenirs sont alors possibles :
- les IDL sont captées par le foie grâce à l'apoE ;
- elles perdent davantage de triglycérides sous l'action de la lipase hépatique et deviennent des LDL.
Devenir des LDL
Les LDL sont pauvres en triglycérides mais riches en esters de cholestérol. Elles ne conservent essentiellement que l'apoB-100. Celle-ci se lie au récepteur des LDL, présent notamment à la surface des hépatocytes et de nombreuses cellules périphériques.
Le complexe LDL-récepteur est internalisé par endocytose. Dans les lysosomes, les esters de cholestérol sont hydrolysés et libèrent du cholestérol. L'augmentation du cholestérol intracellulaire entraîne trois réponses coordonnées :
- diminution de sa synthèse cellulaire ;
- augmentation de son estérification pour le stockage ;
- diminution de la synthèse des récepteurs des LDL, ce qui limite les captations supplémentaires.
HDL et transport inverse du cholestérol
Le foie et l'intestin sécrètent des HDL naissantes, initialement pauvres en lipides et riches en apoA-I. Elles reçoivent du cholestérol cellulaire grâce à des transporteurs membranaires, notamment ABCA1.
L'apoA-I active la LCAT, enzyme qui transforme le cholestérol de surface en ester de cholestérol. Plus hydrophobe, celui-ci migre vers le cœur de la particule. Cette migration permet à la HDL de continuer à capter du cholestérol et de devenir sphérique.
Le cholestérol des HDL peut rejoindre le foie par deux voies :
- une voie directe, par transfert sélectif des esters de cholestérol au récepteur hépatique SR-BI ;
- une voie indirecte, par échange avec les lipoprotéines contenant l'apoB grâce à la protéine de transfert CETP.
Les HDL servent également de réservoir circulant d'apoC-II et d'apoE. Leur remodelage permanent dépend notamment des lipases hépatiques et endothéliales.
Implication clinique
Les particules contenant l'apoB peuvent pénétrer dans la paroi artérielle. Lorsqu'elles y sont retenues et modifiées, elles sont captées par des récepteurs éboueurs des macrophages. Cette captation, peu soumise au rétrocontrôle du cholestérol intracellulaire, favorise la formation de cellules spumeuses et le développement de l'athérosclérose.
Les LDL constituent la principale fraction athérogène en raison de leur abondance et de leur durée de circulation. Les IDL et les particules résiduelles riches en cholestérol participent également au risque. Les chylomicrons intacts sont trop volumineux pour pénétrer efficacement dans la paroi artérielle, contrairement à leurs résidus.
Une concentration élevée de cholestérol-LDL augmente le risque cardiovasculaire. Le cholestérol non-HDL regroupe le cholestérol transporté par toutes les particules contenant l'apoB. La concentration plasmatique d'apoB renseigne davantage sur leur nombre, puisqu'une particule athérogène porte généralement une seule apoB.
Un déficit de captation des LDL, lié à une diminution fonctionnelle de leur récepteur, prolonge leur séjour plasmatique et élève fortement leur concentration. À l'inverse, une altération de la LPL ou de l'apoC-II provoque l'accumulation de particules riches en triglycérides ; une hypertriglycéridémie majeure expose au risque de pancréatite aiguë.
Une concentration élevée de cholestérol-HDL est souvent associée à un risque cardiovasculaire plus faible, mais elle ne mesure pas directement l'efficacité fonctionnelle du transport inverse. Augmenter seulement cette concentration ne garantit donc pas une protection.
Entre ton email pour débloquer le reste de cette fiche
Il reste 2 sections à lire — plus les QCM corrigés, l'examen blanc et le suivi. 72 h d'essai gratuit, sans carte bancaire.