Lipogenèse

Définition

La lipogenèse est la biosynthèse d'acides gras (lipides) et de triglycérides, à partir de précurseurs non lipidiques tels que le glucose ou d'autres substrats. C'est une voie pour le métabolisme des glucides en excès. Elle est activée par une haute disponibilité des glucides. Son contraire est la liponécrose.

Le processus de lipogenèse :

La lipogenèse de novo (DNL) est une voie métabolique complexe et hautement régulée. Dans des conditions normales, le DNL convertit l'excès de glucides en acides gras qui sont ensuite estérifiés en triacylglycérols de stockage (TG). Ces TG pourraient plus tard fournir de l'énergie via la β-oxydation. Dans le corps humain, cette voie est principalement active dans le foie et le tissu adipeux. Cependant, il est considéré comme un contributeur mineur à l'homéostasie des lipides sériques. Les dérégulations de la voie lipogénique sont associées à diverses pathologies.

Explications

La lipogenèse est principalement dérivée des glucides et contribue relativement peu aux réserves lipidiques du corps entier, contribuant de 1 à 3 % de l'équilibre total des graisses chez les humains consommant un régime alimentaire typique.

La lipogenèse, biosynthèse des lipides et graisses, a lieu dans le réticulum endoplasmique. Les cellules alvéolaires sont capables de synthétiser des acides gras à chaîne courte, qui dérivent principalement de l'acétate. Les acides gras à longue chaîne, dérivés principalement du plasma sanguin, sont utilisés dans la matière grasse du lait. Les triglycérides sont utilisés à partir du plasma, ainsi que synthétisés à partir du glucose intracellulaire oxydé via la voie des pentoses. La synthèse des graisses à partir des glucides joue un rôle prédominant dans la production de graisses dans le lait maternel.

La lipogenèse est en partie contrôlée par les innervations parasympathiques du tissu adipeux provenant de neurones sympathiques et parasympathiques séparés dans le noyau périventriculaire et le noyau suprachiasmatique de l'hypothalamus.

Lipogenèse et adipocytes

La lipogenèse dans les adipocytes est affectée par plusieurs facteurs alimentaires et hormonaux tels que l'insuline. L'expression des récepteurs GLUT4 est renforcée par l'insuline. Cela augmente l'absorption du glucose par les adipocytes et active également la pyruvate déshydrogénase. En présence de suffisamment de glucose, l'insuline régule positivement l'acétyl Co-A carboxylase et les autres enzymes impliquées dans l'allongement de la chaîne carbonée. Une alimentation riche en glucides stimule la lipogenèse dans les adipocytes, tandis que le jeûne la réduit. Le glucose améliore la lipogenèse en stimulant la sécrétion d'insuline et en régulant positivement plusieurs gènes lipogéniques.

Contrairement aux effets de l'insuline, l'hormone de croissance inhibe la lipogenèse dans les adipocytes à la fois directement en régulant à la baisse la synthase des acides gras et indirectement en réduisant la sensibilité des adipocytes à l'action de l'insuline. La leptine affecte également la lipogenèse dans les adipocytes, diminuant l'adiposité éventuellement par des mécanismes qui affectent les voies neurales reliant l'hypothalamus au WAT.

Lipogénèse de novo

La lipogenèse de novo est le processus par lequel les précurseurs carbonés de l'acétyl-CoA sont synthétisés en acides gras. La lipogenèse augmente considérablement lorsque les individus sont nourris avec une alimentation hypercalorique et riche en glucides. le régime alimentaire et le tissu adipeux, plutôt que le foie, semblent être le site principal de la lipogenèse sous cette charge nutritionnelle. Ainsi, contrairement à d'autres espèces telles que les souris, la lipogenèse de novo est en grande partie un contributeur mineur au tissu adipeux.

La lipogenèse de novo est un processus qui intervient principalement dans le foie et le tissu adipeux. Ces étapes métaboliques ont lieu dans le cytoplasme (mitochondries), où les glucides en excès sont convertis en acides gras et estérifiés en triglycérides. La lipogenèse de novo commence par la conversion de l'acétyl-CoA en malonil-CoA par l'acétyl-CoA carboxylase, ce qui implique plusieurs cycles et réactions.

Lipogenèse (synthèse d'huile) chez les plantes

La synthèse des lipides dans les cellules animales est localisée dans le réticulum endoplasmique lisse. Cependant, le réticulum endoplasmique lisse est rarement observé dans les cellules végétales car la plupart des lipides végétaux sont fabriqués dans le proplaste, le chloroplaste ou l'élaioplaste. Les élaioplastes sont des plastes spécialisés dans la synthèse et le stockage d'huile et se trouvent principalement dans la couche de cellules de l'anthère qui entoure les grains de pollen en développement (cellule du tapetum ou couche tapétale). Après la méiose et juste avant la libération du pollen, la couche tapétale se dégrade et libère les élaioplastes qui apportent leurs huiles à l'exine, la paroi pollinique la plus externe et imperméable.

La synthèse d'huile dans les graines est un processus plus compliqué qui utilise des plastes (synthèse d'acides gras), le RE (assemblage et maturation des lipides) et des corps huileux spéciaux (stockage) et le trafic de précurseurs et de produits entre et parmi les différents compartiments. Les huiles de graines végétales fournissent un apport important de calories pour la population mondiale.

Traitement à l'astaxanthine

La lipogenèse est une voie métabolique importante dans la pathogenèse des tumeurs malignes, en particulier du CHC. L'induction du stress oxydatif et le déséquilibre des adipokines observés dans l'obésité sont significativement associés au CHC. De plus, l'expression d'une enzyme majeure de synthèse des acides gras (FASN) est élevée dans le CHC et dans plusieurs types de cancers.

Il a été découvert que 20 semaines d'administration d'astaxanthine (200 ppm) à DEN ont traité les souris obèses db/db ont considérablement réduit le rapport dérivés des métabolites réactifs de l'oxygène/potentiel antioxydant biologique, un marqueur sérique du stress oxydatif et ont augmenté les niveaux d'adiponectine sérique et l'expression de l'ARNm des enzymes antioxydantes SOD2 et GSH-Px 1 dans le foie.83 Le traitement à l'astaxanthine a également réduit les taux d'ARNm de FASN et de cycline D1 dans le foie et a évité le développement d'un adénome des cellules hépatiques et d'un carcinome hépatocellulaire.

Exemple avec Saccharomyces cerevisiae:

Plusieurs des processus métaboliques clés sous-jacents à la lipogenèse dans la levure en fermentation Saccharomyces cerevisiae et les cellules cancéreuses ont des taux comparables et présentent des modèles de régulation analogues dans ces deux types de cellules. En raison de ces propriétés similaires des processus métaboliques clés qui sous-tendent la lipogenèse, il s'agit d'un trait métabolique commun des levures et des cellules cancéreuses à prolifération rapide.

Les enzymes et autres métabolites mis en jeu sont :

• CCO, cytochrome c oxydase;
• ETC, chaîne de transport d'électrons;
• HK, hexokinase;
• PDC, pyruvate décarboxylase;
• PDH, pyruvate déshydrogénase;
• PDHK, pyruvate déshydrogénase kinase;
• PFK, phosphofructokinase;
• PK, pyruvate kinase;
• PM, membrane plasmique;
• LDH, lactate déshydrogénase;
• MIT, mitochondrie;
• SDH, succinate déshydrogénase;
• TCA, acide tricarboxylique.

Inhibition de la lipogenèse

Différents mécanismes par lesquels divers produits pharmaceutiques antitumoraux peuvent inhiber la lipogenèse dans les cellules cancéreuses. Ces mécanismes ralentissent les processus liés à la lipogenèse communs aux levures à prolifération rapide et aux cellules cancéreuses. Les gènes, les protéines et les processus dont les niveaux d'expression, les activités et les taux accrus favorisent la tumorigenèse dans les cellules qui ne sont pas exposées aux petites molécules inhibant la lipogenèse.

Liponécrose

Le mécanisme moléculaire, sous-jacent à une forme liponécrotique, de mort cellulaire programmée chez la levure est une liponécrose. Une brève exposition de la levure à de l'acide palmitoléique ajouté de manière exogène peut déclencher une mort cellulaire liponécrotique, qui diffère de tous les autres programmes actuellement connus de mort cellulaire. La liponécrose chez la levure est causée par un remodelage massif du métabolisme et du transport des lipides dans le réticulum endoplasmique, les peroxysomes, la membrane plasmique, les gouttelettes lipidiques et les mitochondries.

En rapport avec "lipogenèse"

• apolipoprotéine

  

  Une apolipoprotéine est une protéine qui contient et transporte des lipides dans le sang.

• lipopeptide

  

  Un lipopeptide est une molécule constituée d'un lipide connecté à un peptide.

• lipophénol

  

  Le lipophénol (ou phénolipide) est un composé naturel, généralement végétal, qui la capacité de bloquer l'accumulation d'espèces réactives intracellulaires...

• lipophile

  

  Une molécule lipophile a une affinité pour les lipides et les graisses, étant hydrophobe.