Fast Facts: Les troubles d'oxydation des acides gras à chaîne longue

Comprendre, identifier et aider

B.K. Burton, A. Daly

• Éditeur: S. Karger
• Année: 2021
• ISBN:
  9783318069693
• Sujet: Medicine
• Sous-sujet: Endocrinology & Metabolism

Les troubles d'oxydation des acides gras à chaîne longue (TOAG-CL) sont des maladies héréditaires rares. Les TOAG-CL font en sorte que le corps a de la difficulté à convertir les acides gras en énergie, ce qui peut mener à des symptômes tels qu'un taux de sucre sanguin trop bas, des douleurs ou des faiblesses musculaires, et des problèmes cardiaques. Les TOAG-CL sont diagnostiqués à l'aide de tests de dépistage chez les nouveau-nés, ou plus tard, suite à des symptômes. On les traite avec un régime spécialisé et en évitant le jeûne, surtout quand la personne atteinte est malade. Une personne avec un TOAG-CL peut mener une vie bien remplie, saine et active en apportant des changements à son style de vie, en étroite coordination et avec le soutien de son équipe de soins de santé. Table des matières: • Métabolisme des acides gras • Épidémiologie et génétique • Présentation clinique • Diagnostic • Consultation génétique, dépistage néonatal et soutien aux patients

1	Métabolisme des acides gras

Le terme oxydation des acides gras se rapporte à la dégradation des acides gras, qui sont essentiels pour la production d’énergie dans les cellules. Les acides gras constituent une importante réserve énergétique qui fournit de l’énergie pendant le jeûne et l’exercice aérobique. Ils fournissent de l’énergie à la plupart des cellules, à l’exception de celles du cerveau et des globules rouges, et sont la source d’énergie respiratoire privilégiée du cœur et des muscles squelettiques, notamment pendant l’effort. L’oxydation des acides gras pendant le jeûne fournit jusqu’à 80 % du total des besoins énergétiques.

Les acides gras

Les acides gras sont des acides carboxyliques. Dans les acides carboxyliques, un groupe carboxyle (COOH) est attaché à un second groupe chimique désigné R. Dans un acide gras, R est une chaîne hydrocarbonée (figure 1.1).

Les acides gras ont quelques propriétés communes.

•La longueur de la chaîne de carbones peut aller de 4 à 28 unités.

•La chaîne de carbones peut être saturée ou insaturée, ramifiée ou non ramifiée; la plupart des acides gras sont constitués de chaînes non ramifiées avec un nombre pair d’atomes de carbone.

•Ils sont hydrophobes et sont transportés dans le sang sous forme liée à l’albumine.

•Ils se caractérisent par leur longueur de chaîne :

–acides gras à chaîne courte (AGCC), avec moins de 6 carbones par chaîne

–acides gras à chaîne moyenne (AGCM), avec 6 à 12 carbones

–acides gras à chaîne longue (AGCL), avec 13 à 21 carbones

–acides gras à chaîne très longue (AGCTL), avec 22 carbones ou plus.

Figure 1.1 (a) Structure générale d’un acide carboxylique. (b) Acide gras avec une longue chaîne hydrocarbonée.

Les triglycérides

Les acides gras sont consommés sous forme de triglycérides alimentaires (parfois appelés triacylglycérols). Les adipocytes stockent les triglycérides sous forme de grandes gouttelettes lipidiques. Les triglycérides se forment via une série de réactions d’estérification qui lient les groupes carboxyles de trois acides gras à une structure de glycérol (figure 1.2).

Figure 1.2 Un triglycéride est formé de trois acides gras fixés au glycérol. L’acide gras représenté avec une liaison double dans sa chaîne est un exemple d’acide gras insaturé.

Absorption, transport et assimilation des graisses alimentaires

L’absorption des graisses se déroule en trois étapes : l’émulsification, la lipolyse et le transport. Les graisses n’étant pas naturellement solubles dans l’eau, elles subissent plusieurs modifications avant de pouvoir être utilisées et transportées dans l’organisme.

L’émulsification est la formation d’une solution homogène de deux substances qui sont naturellement non miscibles (telles que l’huile et l’eau). Les globules lipidiques contenant des triglycérides sont émulsifiés dans l’intestin, un environnement essentiellement aqueux. Les sels biliaires, fabriqués par le foie, jouent un rôle important. Ce sont des molécules amphipathiques, c.-à-d. ayant à la fois des parties hydrophiles et hydrophobes. La partie hydrophile est soluble dans l’eau, alors que la partie hydrophobe est soluble dans les graisses. La nature amphipathique des sels biliaires leur permet d’émulsifier les plus grands globules lipidiques et de former ainsi des globules lipidiques plus petits qui peuvent alors subir une lipolyse (figure 1.3).

Figure 1.3 Les sels biliaires émulsifient la gouttelette lipidique et forment des gouttelettes plus petites qui peuvent alors subir la lipolyse. La lipase pancréatique hydrolyse les liaisons glycérol-acide gras des triglycérides en produisant des monoglycérides et des acides gras libres. Des micelles mixtes sont formées par des acides gras libres, des monoglycérides, des diglycérides, des sels biliaires, du cholestérol et des lysophospholipides, qui sont produits par hydrolyse des phospholipides.

La lipolyse est le processus de dégradation des petits globules lipidiques contenant les triglycérides, qui conduit à la libération de glycérol et d’acides gras. La lipolyse, médiée dans l’intestin principalement par une lipase pancréatique, implique plusieurs réactions d’hydrolyse. Elle résulte en un mélange d’acides gras libres, de monoglycérides et de diglycérides qui s’agrègent ensuite avec les sels biliaires et d’autres molécules amphipathiques sous forme de micelles mixtes. Les micelles ont un cœur hydrophobe (lipidique) et une couche de surface soluble dans l’eau. Elles sont facilement absorbées par les entérocytes intestinaux.

Le transport. Avant que les graisses ne puissent passer dans la circulation sanguine, les entérocytes réassemblent les acides gras libres et le glycérol sous forme de triglycérides. Ces derniers s’organisent avec des esters de cholestérol, des phospholipides et des apolipoprotéines sous forme de chylomicrons, qui passent ensuite dans le sang pour être transportés vers les tissus. Leur destination dépend des besoins de l’organisme. Ils peuvent être stockés sous forme de graisse dans les tissus adipeux ou subir une β-oxydation pour servir de source d’énergie. Ils sont de taille, de composition et de forme hétérogène.

La libération des acides gras par les adipocytes est médiée par des lipases, notamment la lipase hormonosensible (LHS), qui est modulée par des hormones telles que l’épinéphrine (adrénaline) (figure 1.4). Une fois libérés, les acides gras libres sont transportés dans le sang liés à l’albumine et assimilés par les cellules métaboliques.

Figure 1.4 L’interaction de l’épinéphrine (adrénaline) avec son récepteur dans la membrane cellulaire des adipocytes active l’adényl cyclase (AC) par couplage à la protéine trimérique G de type Gs. Cette activation produit de l'AMP cyclique (AMPc) à partir d'ATP et active la protéine kinase A AMP dépendante (PKA). La PKA phosphoryle la LHS, qui, une fois phosphorylée, passe dans la gouttelette lipidique où elle catalyse la conversion des triglycérides en acides gras libres et en glycérol avec l’aide d’autres lipases.

Dégradation des acides gras

La dégradation des acides gras constitue une réaction primordiale de production d’énergie dans les cellules métaboliques. Elle se déroule en plusieurs étapes, modulées par des hormones et des enzymes (figures 1.5 et 1.6). Le déficit d’une enzyme impliquée dans l’une de ces étapes entraîne un trouble d’oxydation des acides gras particulier (TOAG).

Figure 1.5 Les AGCL sont activés en dehors de la matrice mitochondriale pour former des acyl-CoA au cours d’une réaction catalysée par l’acyl-CoA synthétase des AG à chaîne longue ou, pour les AGCTL, par la protéine de transport des acides gras (FATP) (nommée AS dans la figure). Les molécules d’acyl-CoA à chaîne longue ne traversant pas facilement la membrane mitochondriale interne, les AGCL activés sont transportés par la carnitine. La carnitine s’accumule à l’intérieur des cellules grâce au transporteur de cations organiques/de la carnitine 2 (OCTN2) hautement affine (nommé CU dans la figure). La carnitine palmitoyltransférase de type I (CPT1) catalyse la formation d’une liaison à forte énergie entre la carnitine et les AGCL. Les acylcarnitines libérées sont transportées à travers la membrane mitochondriale interne par la carnitine–acylcarnitine translocase (CACT, nommée CT ci-dessus). Dans la matrice mitochondriale, CPT2, localisé dans la membrane mitochondriale interne, clive la carnitine des acylcarnitines et régénère les acyl-CoA. La carnitine retourne ensuite au cytoplasme et les AGCL subissent plusieurs tours de β-oxydation dans la mitochondrie. Voir en figure 1.6 pour l’explication des numéros 1 à 4. CoA, coenzyme A.

Figure 1.6 La β-oxydation, représentée ici pour le palmitate (C16), se déroule en quatre étapes. (1) Déshydrogénation : l’acyl-CoA est oxydée par l’acyl-CoA déshydrogénase, qui est activée par la flavine adénine dinucléotide (FAD), en produisant la trans-énoyl-CoA. (2) Hydratation : la trans-énoyl-CoA est hydratée pour former la 3-hydroxyacyl-CoA, via ca...

Table des matières

• Couverture
• Titre de page
• Droits d’auteur
• Contenu
• Liste des abréviations et glossaire
• Introduction
• 1. Métabolisme des acides gras
• 2. Épidémiologie et génétique
• 3. Présentation clinique
• 4. Diagnostic
• 5. Consultation génétique, dépistage néonatal et soutien aux patients
• Ressources utiles
• Index