Fiche de révision : Métabolisme des lipoprotéines

📋 Plan du Cours

1. Structure et classification des lipoprotéines
2. Lipides et protéines des lipoprotéines
3. Fonctions des différentes lipoprotéines
4. Synthèse et catabolisme des chylomicrons
5. Métabolisme des VLDL et LDL
6. Captation et régulation des LDL
7. Devenir cellulaire du cholestérol
8. Modifications pathologiques des LDL
9. Formation et maturation des HDL
10. Retour du cholestérol au foie

📖 1. Structure et classification des lipoprotéines

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipoprotéine : Association de lipides et d’apoprotéines qui rend possible le transport des lipides hydrophobes sous forme soluble dans le sang aqueux.

📝 Points essentiels

• Une lipoprotéine possède un cœur hydrophobe contenant des triglycérides et du cholestérol estérifié, entouré d’une surface hydrophile constituée de phospholipides, de cholestérol libre et d’apoprotéines.

📌 Les chylomicrons sont les lipoprotéines les plus grandes et les moins denses, tandis que les HDL sont les plus petites et les plus denses.

💡 Astuce mémo

Le cœur hydrophobe porte les lipides neutres ; la surface hydrophile expose phospholipides et apoprotéines.

📖 2. Lipides et protéines des lipoprotéines

★ À maîtriser

• Le cholestérol est un constituant des membranes et un précurseur de la vitamine D et des hormones stéroïdiennes ; il est métabolisé exclusivement dans le foie en acides biliaires.

📌 La LCAT estérifie le cholestérol dans le plasma, tandis que l’ACAT l’estérifie dans les cellules.

• Les apoprotéines ont un rôle structural de solubilisation et un rôle métabolique de reconnaissance des récepteurs ou d’activation enzymatique, et elles peuvent être échangées entre lipoprotéines.

Compléments

• Le cholestérol provient soit de la synthèse endogène par l’HMG-CoA réductase, soit de l’alimentation transportée par les chylomicrons.

• La CETP permet des échanges de lipides entre lipoprotéines.

📖 3. Fonctions des différentes lipoprotéines

📝 Points essentiels

📌 Les chylomicrons transportent les triglycérides alimentaires de l’intestin vers les tissus périphériques, tandis que les VLDL transportent des triglycérides produits par le foie vers ces tissus.

• Les LDL transportent le cholestérol du foie vers les tissus périphériques.

• Les HDL captent le cholestérol en excès dans les tissus et le ramènent au foie.

💡 Astuce mémo

LDL livre le cholestérol aux tissus ; HDL le ramène au foie.

📖 4. Synthèse et catabolisme des chylomicrons

★ À maîtriser

• Les chylomicrons sont synthétisés par les entérocytes à partir des lipides alimentaires et portent l’ApoB48.

• 🔄 La formation intestinale des chylomicrons suit ces étapes :

  1. Les triglycérides sont dégradés en acides gras et monoglycérides qui entrent dans l’entérocyte.
  2. Les lipides y sont réassemblés.
  3. Les lipides sont associés à l’ApoB48 grâce à la MTP pour former les chylomicrons.

• Les chylomicrons ont une demi-vie circulante d’environ 20 minutes et sont principalement observables en période post-prandiale.

Compléments

• Les lipides alimentaires sont constitués à 90 % de triglycérides et à 10 % de cholestérol et de phospholipides.

• Le cholestérol libre entre dans l’entérocyte grâce au transporteur NPC1L1, dont le blocage médicamenteux réduit l’absorption du cholestérol.

• L’ApoB48 et l’ApoB100 sont codées par le même gène et résultent d’un épissage alternatif ; l’ApoB48 est plus petite que l’ApoB100.

💡 Astuce mémo

Intestin → circulation → LPL → remnants → foie.

📖 5. Métabolisme des VLDL et LDL

★ À maîtriser

• Les VLDL sont synthétisées par les hépatocytes avec l’ApoB100 et transportent des triglycérides endogènes produits notamment à partir d’acides gras issus de la lipolyse et d’un excès de glucose.

• 🔄 La voie endogène transforme les VLDL selon les étapes suivantes :

  1. Les VLDL reçoivent des HDL l’ApoC2 et l’ApoE.
  2. La LPL hydrolyse leurs triglycérides et les transforme en IDL.
  3. L’IDL peut devenir une LDL après appauvrissement supplémentaire en triglycérides.

• Les LDL sont riches en cholestérol et en ApoB100, pauvres en triglycérides, et transportent le cholestérol vers les tissus périphériques.

Compléments

• L’insuline inhibe la synthèse des VLDL en réduisant l’afflux d’acides gras depuis le tissu adipeux ainsi que l’expression de l’ApoB100 et de la MTP.

• La CETP échange des esters de cholestérol des HDL contre des triglycérides des VLDL.

• Environ la moitié des IDL sont captées par le foie via des récepteurs reconnaissant notamment l’ApoE, tandis que l’autre moitié est transformée en LDL par la lipase hépatique.

💡 Astuce mémo

VLDL → IDL → LDL : les triglycérides diminuent tandis que le cholestérol s’enrichit.

📖 6. Captation et régulation des LDL

★ À maîtriser

• 🔄 L’internalisation de la LDL suit ces étapes :
  1. La LDL se fixe au récepteur LDL par l’ApoB100.
  2. Le complexe est internalisé par endocytose dans un puits recouvert de clathrine.
  3. Le récepteur est recyclé vers la membrane.
  4. La LDL est dégradée par le lysosome.

• PCSK9 s’associe au récepteur LDL et favorise sa dégradation, réduisant ainsi la quantité de récepteurs à la membrane.

• Une surproduction ou une mutation activatrice de PCSK9, une mutation du récepteur LDL ou une mutation de l’ApoB perturbant sa reconnaissance peuvent augmenter les LDL circulantes et provoquer une hypercholestérolémie familiale.

Compléments

• Le récepteur LDL peut reconnaître l’ApoB100 et l’ApoE ; il peut donc aussi capter les IDL et les remnants, et il est particulièrement abondant dans le foie sans y être exclusivement exprimé.

• Les LDL circulent pendant plusieurs jours, contrairement aux chylomicrons qui ont une demi-vie d’environ 20 minutes.

💡 Astuce mémo

Fixation à LDL-R → endocytose → recyclage du récepteur → dégradation lysosomale.

📖 7. Devenir cellulaire du cholestérol

★ À maîtriser

• L’augmentation du cholestérol intracellulaire entraîne : l’inhibition de l’HMG-CoA réductase, la réduction de la transcription des gènes des récepteurs LDL via SREBP, l’augmentation de l’activité de l’ACAT qui estérifie le cholestérol

• Un faible cholestérol intracellulaire favorise l’expression des récepteurs LDL et le catabolisme des LDL, tandis que l’insuline, les œstrogènes et les hormones thyroïdiennes augmentent aussi la synthèse de ces récepteurs.

Compléments

• Le cholestérol libre issu de la dégradation des LDL peut servir au renouvellement des membranes ou à la synthèse d’hormones stéroïdiennes dans les tissus appropriés.

💡 Astuce mémo

Cholestérol intracellulaire élevé → moins de synthèse et d’entrée, davantage d’estérification.

📖 8. Modifications pathologiques des LDL

★ À maîtriser

• Une LDL oxydée n’est plus reconnue par le récepteur LDL classique et peut être captée par un récepteur scavenger qui n’est pas régulé par le cholestérol intracellulaire.

• La captation non régulée des LDL oxydées par les récepteurs scavenger entraîne une accumulation de cholestérol en gouttelettes et la formation de cellules spumeuses impliquées dans le début des plaques d’athérome.

Compléments

• Les LDL petites et denses, associées aux hypertriglycéridémies, favorisent l’athérosclérose.

• L’association d’une LDL à la lipoprotéine Lp(a) est également présentée comme un risque de formation de plaques d’athérome.

💡 Astuce mémo

Oxydation → captation non régulée par scavenger → accumulation de cholestérol en cellules spumeuses.

📖 9. Formation et maturation des HDL

★ À maîtriser

• L’ApoA1 synthétisée par le foie permet la formation d’une HDL naissante de structure discoïde.

• Le transporteur ABC A1 utilise l’ATP pour transférer le cholestérol intracellulaire vers l’extérieur de la cellule, où la HDL naissante le capte.

• La LCAT activée par l’ApoA1 estérifie le cholestérol libre capté par la HDL naissante et permet sa maturation en HDL sphérique.

Compléments

• Les HDL peuvent aussi provenir du catabolisme de lipoprotéines riches en triglycérides, par échanges de lipides et d’apoprotéines.

• La HDL est la lipoprotéine la plus petite et la plus dense, contient environ 50 % de protéines et porte principalement l’ApoA1.

💡 Astuce mémo

ApoA1 naissante → captation du cholestérol → LCAT → HDL mature.

📖 10. Retour du cholestérol au foie

★ À maîtriser

📌 La voie directe du retour du cholestérol fait reconnaître l’ApoA1 de la HDL mature par SR-B1 hépatique, qui transfère le cholestérol estérifié au foie sans endocytose du récepteur.

📌 Dans la voie indirecte, la CETP échange le cholestérol de la HDL contre des triglycérides de la VLDL, qui peut ensuite évoluer en LDL captée par le foie.

• Le transport du cholestérol en excès des tissus vers le foie par les HDL est présenté comme protecteur contre les maladies cardiovasculaires et l’athérome.

Compléments

• Après le transfert direct de cholestérol au foie, la HDL pauvre en cholestérol peut retourner capter du cholestérol dans les tissus.

• Le cholestérol apporté au foie peut être transformé en acides biliaires.

💡 Astuce mémo

SR-B1 transfère directement le cholestérol ; CETP le détourne indirectement vers les VLDL.

📊 Tableaux de synthèse

Transport des lipoprotéines