LIPOPROTÉINES: STRUCTURE, COMPOSITION, FONCTIONS, TYPES, EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2024

Les lipoprotéines sont des particules complexes qui fonctionnent dans le transport et l'absorption des lipides à travers le sang à partir et vers différents tissus. Ils sont constitués principalement de lipides non polaires tels que le cholestérol et les triglycérides, en plus de certains phospholipides et protéines.

Ce sont des agrégats moléculaires qui sont synthétisés principalement dans les intestins et le foie, qui, lorsqu'ils entrent dans la circulation, sont dans un état de flux constant, ce qui implique qu'ils changent régulièrement de composition et de structure physique au fur et à mesure qu'ils sont «capturés». «Et métabolisé par les tissus périphériques du corps qui sont« ciblés ».

Structure d'une lipoprotéine (Source: AntiSense via Wikimedia Commons)

Les composants lipidiques qui ne sont pas absorbés par les lipoprotéines dans un tissu donné reviennent généralement sous forme de «transfert» vers le foie, où ils sont ensuite traités.

La plupart des lipoprotéines sont étudiées en raison de leur relation avec la santé humaine, selon laquelle quatre types présentant une pertinence clinique ont été définis, chacun avec des fonctions physiologiques différentes: chylomicrons, lipoprotéines très faibles. densité, lipoprotéines de basse densité et lipoprotéines de haute densité.

En ce sens, les lipoprotéines plasmatiques sont étroitement liées à des processus pathologiques de grande importance pour l'homme, tels que l'artériosclérose et la maladie coronarienne.

Structure

Les lipoprotéines plasmatiques sont des particules de morphologie structurale presque sphérique, car ce sont en fait des micelles complexes de lipides et de protéines, dans lesquelles les régions hydrophobes ou apolaires des lipides se font face au centre, tandis que les régions hydrophiles ou les pôles sont exposés vers la surface, en contact avec le milieu aqueux.

La «coquille» ou «revêtement» hydrophile de ces particules est principalement constituée de molécules de cholestérol non estérifiées, de phospholipides avec leurs «têtes» polaires «tournées» vers l'extérieur et de protéines appelées apolipoprotéines; tandis que la partie centrale ou «noyau» est constituée d'esters de cholestérol et de triglycérides.

Composition des lipoprotéines

Comme expliqué, les lipoprotéines sont des particules qui consistent essentiellement en un mélange de lipides et de protéines qui remplissent des fonctions de transport.

- Portion lipidique

Selon le type de lipoprotéine considéré, la composition lipidique peut varier, notamment en fonction des quantités de phospholipides et de molécules de cholestérol libres ou estérifiées.

Outre la composition, la masse ou la proportion de lipides dans les lipoprotéines est également très variable. Dans les chylomicrons, par exemple, les lipides représentent plus de 98% de la masse des lipoprotéines, tandis que pour les lipoprotéines de haute densité, ils peuvent être inférieurs à 50%.

Les lipoprotéines sont généralement associées au transport des triglycérides pour le stockage (tissu adipeux) ou à leur utilisation dans le métabolisme (cellules ou fibres musculaires).

Ces triglycérides peuvent être d'origine exogène (absorbés dans les intestins à partir des aliments) ou d'origine endogène (synthétisés et sécrétés par le foie et les cellules intestinales).

Les chylomicrons et les lipoprotéines de très basse densité sont les deux types de lipoprotéines qui ont la plus grande abondance de triglycérides et de cholestérol, leur densité est donc considérablement inférieure à celle des autres lipoprotéines.

En revanche, le composant lipidique des lipoprotéines de basse et de haute densité se compose principalement de cholestérol et de phospholipides. Parmi les phospholipides les plus abondants trouvés dans les lipoprotéines, on trouve les sphingomyélines et les phosphatidylcholines, dont les rapports molaires varient d'une lipoprotéine à une lipoprotéine.

Il est important de noter que de nombreuses propriétés physiques des lipoprotéines sont liées à leur teneur en lipides et à leur composition, y compris les propriétés de flottation, la charge de surface et la tendance à la migration dans les champs électriques.

- Portion protéinée

Les protéines associées à toutes les lipoprotéines plasmatiques sont appelées apolipoprotéines ou apoprotéines et, comme pour les lipides, la quantité de ces molécules présentes dans les différentes classes de lipoprotéines est très variable.

Les chylomicrons, des lipoprotéines les moins denses, ont environ 1% de protéines et la teneur maximale a été rapportée dans certaines lipoprotéines de haute densité (des plus petites lipoprotéines) avec des valeurs proches de 50%.

Plus ou moins 10 types différents d'apoprotéines ont été isolés et décrits chez l'homme, qui sont nommés, selon la nomenclature "ABC", comme: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D et Apo E.

La principale protéine des lipoprotéines de haute densité est connue sous le nom d'apolipoprotéine A (Apo AI et Apo A-II), celle des lipoprotéines de basse densité est l'apoprotéine B (qui se trouve également dans les chylomicrons et les particules de très faible densité.) et l'apolipoprotéine des chylomicrons est Apo B-48, plus petite que l'Apo B des lipoprotéines de basse densité.

Les apoprotéines CI, C-II et C-III sont des protéines de bas poids moléculaire que l'on trouve dans le plasma dans le cadre de particules de haute et très basse densité.

Certaines des protéines associées aux lipoprotéines sont des glycoprotéines, comme c'est le cas de l'Apo E, qui a été isolée à partir de lipoprotéines de très basse et haute densité.

Principales fonctions

En général, les apolipoprotéines sont en charge de fonctions telles que:

- Faites partie de la structure principale des lipoprotéines.

- De fonctionner comme cofacteurs enzymatiques pour certaines protéines à activité enzymatique qui participent à leur métabolisme.

- Ligands spécifiques des récepteurs des lipoprotéines à la surface des cellules tissulaires «cibles» ou «cibles» pour le transport des triglycérides et du cholestérol.

Caractéristiques

Les lipoprotéines participent activement au transport et à l'absorption intestinale des acides gras provenant des aliments.De plus, ces particules contribuent également au transport des lipides du foie vers les tissus périphériques et au transport inverse, c'est-à-dire, des tissus périphériques au foie et à l'intestin.

Métabolisme des lipoprotéines (Source: Npatchett via Wikimedia Commons)

Ces agrégats moléculaires rendent alors les substances lipidiques hydrophobes "compatibles" avec le milieu aqueux qui constitue la plupart des fluides corporels animaux, permettant leur "transport et délivrance" aux tissus où elles sont nécessaires.

Une fonction secondaire attribuée aux lipoprotéines consiste, en outre, dans le transport de composés toxiques étrangers à caractéristiques hydrophobes et / ou amphipathiques (l'un extrêmement hydrophobe et l'autre hydrophile), comme c'est le cas de certaines toxines bactériennes, etc.

Ils peuvent également transporter des vitamines liposolubles et des molécules antioxydantes dans tout le corps.

Types (classification)

Les lipoprotéines sont classées en fonction de leur densité, caractéristique directement liée à la relation entre la proportion de lipides et de protéines qui les composent, et qui est très utile lorsqu'elles sont séparées par des procédés d'ultracentrifugation.

Ainsi, ces particules ont été classées en quatre groupes différents, chacun remplissant une fonction spécifique et ayant des propriétés différentes. Ces groupes sont: les chylomicrons, les lipoprotéines de très basse densité, les lipoprotéines de basse densité et les lipoprotéines de haute densité.

Chylomicrons

Les chylomicrons (CM) sont formés à partir d'acides gras et de lipides qui pénètrent dans le corps avec de la nourriture, qui, une fois absorbés par les cellules de l'épithélium intestinal, se mélangent et se recombinent entre eux et avec certaines protéines.

Structure d'un chylomicron (Source: Posible2006 via Wikimedia Commons)

La formation de chylomicrons précède leur libération ou sécrétion dans le système lymphatique et plus tard dans la circulation.

Une fois qu'elles atteignent certains tissus extrahépatiques, ces particules sont initialement métabolisées par une enzyme appelée lipoprotéine lipase, capable d'hydrolyser les triglycérides et de libérer des acides gras qui peuvent être incorporés dans les tissus ou oxydés comme carburant.

Lipoprotéines de très basse densité

Les lipoprotéines de très basse densité ou VLDL (Very Low Density Lipoprotein), également appelées «pré-β lipoprotéines» sont produites dans le foie et remplissent la fonction d'exportation des triglycérides, qui représentent l'un de ses principaux composants.

Ce sont l'une des lipoprotéines présentes dans le plasma des animaux à jeun et leur concentration augmente avec l'âge.

Lipoprotéines de basse densité

Ces lipoprotéines, appelées LDL (Low Density Lipoprotein) ou β-lipoprotéines, représentent les dernières étapes du catabolisme des lipoprotéines de très basse densité et sont riches en molécules de cholestérol.

Les lipoprotéines de basse densité sont les plus abondantes, représentant environ 50% de la masse totale des lipoprotéines plasmatiques et responsables du transport de plus de 70% du cholestérol dans le sang. Comme les lipoprotéines de très basse densité, la concentration plasmatique de ces lipoprotéines augmente avec le vieillissement du corps.

Lipoprotéines haute densité

Les lipoprotéines de haute densité (HDL) ou α-lipoprotéines, sont des lipoprotéines impliquées dans le métabolisme des lipoprotéines de très basse densité et des chylomicrons, mais elles participent également au transport du cholestérol. Ces particules sont riches en phospholipides.

Certains auteurs suggèrent également qu'il existe d'autres types de lipoprotéines telles que les lipoprotéines de densité intermédiaire (IDL) et diverses subdivisions de lipoprotéines de haute densité (HDL1, HDL2, HDL3, etc.).

Exemples de lipoprotéines

Les lipoprotéines de haute densité sont associées à certaines maladies importantes chez l'homme. Ces particules participent au transfert de l'excès de cholestérol des tissus périphériques vers le foie, et de telles molécules de cholestérol sont appelées «bon cholestérol».

Métabolisme du cholestérol ou «cycle» (Source: Hisashi Shinkai via Wikimedia Commons)

Cependant, au cours des dernières décennies, le cholestérol associé aux lipoprotéines de haute densité a été associé à des risques plus importants de souffrir d '«événements» ou de maladies cardiovasculaires, c'est pourquoi il a été l'un des facteurs de risque les plus étudiés pour de telles conditions pathologiques.

Un autre bon exemple de lipoprotéines est celui des chylomicrons, qui sont les particules qui se forment à partir des graisses consommées avec les aliments et qui sont transportées en premier lieu par le flux circulatoire, une fois qu'elles sont formées par les cellules épithéliales de la muqueuse. intestinal.

Références

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