Les acides gras et leurs dérivés (2)

UE1 MmeTrudel-Ausseil Coursdu16/1010h
Lesacidesgrasetleursdérivés(2)
Lesacidesgrassontlesmoléculesdebasedesautresclassesdelipides.Ilssontdansles
structuresdemoléculespluscomplexes
Lesacidesgrasessentiels,iln’yenaquedeuxnonsynthétiséparl’organismecarona
paschezl’hommedesdésaturasescapablesdedésaturerversleCarboneméthylé
terminal.OnenajustequipeuventdésaturerversleC1.
Stricto sensu, il n’y a que deux acide gras essentiels pas du tout capable de les
synthétiserauniveaudel’organisme:
o Y’enaunquifaitpartiedesomégas6:acidelinoléique(C18:2n-6)
o Unautredelafamilledesomégas3:acideα-linolénique(C18:3n-3)
Il faut donc absolument les importer au niveau alimentaire. Les deux acide gras
essentielsproviennentdeshuilesmaispaslesmême:
v Omega 6, acide linoléique: huile de tournesol, arachide, de noix et on en
retrouvebeaucoupdanstoutelestypesdenoix
v Omega3,acideα-linolénique:ilesttrèsprésentdanslesgrainesetl’huilede
lin.C’estplusrestrictifpourl’α-linolenique,caronleretrouvedansmoinsd’huile
différentes:colzasoja…
èOnenaenfaituntroisièmeacidegrasessentiel:
v AGPIfamilledesω3=DHA(acidedocosahexaénoique)C22:6n-3:Ila6=.Ila
étéclassécommetelparL’AFSSA(2010-2011),etdansunrapportpourlesacide
grasilsontrajoutéun3èmeacidegrasessentiel.Certesilestbio-synthétiser,on
peutlefabriquer,maisilyauneformationtrèsfaiblechezl’hommedeDHA.
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Il est donc «indispensable». Sa bioconversion est très faible par l’αlinolénique.Ilfautdoncl’apporterparl’alimentation
Enréalité,Ilyaplusieursétapesenzymatiquepourfairepasserl’acideα-linoléniqueau
DHA, ce qui fait que finalement on a des rendements très fables. On en a une faible
quantitésionn’enconsommepaspardansl’alimentation.
Source alimentaire: poisson gras, sardine, poisson, hareng, saumon,
thon. Et huile de ces poissons. Le lait maternel est très riche en DHA.
Allaitementtrèsrecommande.
Bilan
àPourlesacidegrasessentiels:α-linolénique,linoléique,«DHA»
àPour les acide gras non essentiel: acide gras saturé, les mono-insaturé et tout les
acidegrasinsaturésaufles3acidegrasessentiels.
f) Rôlesfonctionnelledes3acidegrasessentiels
g) Intérêtsbiologiquesetmédicauxdesω3:
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Laconsommationdepoissons(source
d’ω3plusieursfoisparsemainediminue
lerisquedemortalitécoronarienne
comparativementàuneconsommation
faibles(<1fois/semaine)
èOnnepeutpasnierqu’ilyaitquelquechosedanslespoissonsgrasquiprovoquecela.
h) Métabolismeetconcurrenceω6-ω3:
En terme de devenir métabolique, on voit que pour les acide gras a longue chaine qui
vontêtresynthétiséàpartirdel’acidelinoléiqueoudel’acideα-linoléique,cesontdeux
voiesplutôtséparés,saufauneétape:L’introductionde=parlesdésaturases.
C'estàdirelasynthèsedesacidegrasapluslonguechainequel’acideα-linoléniqueet
linoléique vont rentrer en compétition au niveau des Δ6 et des Δ5 désaturase.
èL’acidelinoléiqueetα-linoléniqueontbesoindecesdésaturasespourproduire
de manière respective les acide gras a plus longue chaines (ex: l’acide
arachidonique,l’EPAouleDHA)
>Conséquence? La balance de ce qu’il sera le plus synthétisé (soit le DHA/EPA ou
l’acide arachidonique) va aller en faveur du précurseur qui sera le plus biodisponible. C'est à dire si on a plus d’acide linoléique versus si on a plus d’acide αlinolénique.
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àAuniveaudel’alimentation,sionapporteunexcèsd’ω6,onfavoriselasynthèseau
niveaudel’acidearachidoniqueetdelaDPA(C22:6ω6).
àCette synthèse favorisé d’acide arachidonique et de DPA, se fera au détriment
forcémentdesacidegrasalonguechaineissusdel’acideα-linolénique,commel’EPAou
leDHA.
o Au contraire, si on apporte un apport suffisant en acide α linolénique, on va
favorise la biosynthèse de l’EPA et de la DHA et on bloque finalementla
synthèsedesacidegrasàlonguechainetelquel’acidearachidoniqueetl’EPA.
Commeilyadesenzymescommunesdanslesvoiesdesynthèsedesacidegrasalongue
chainedesω3etdesω6,c’estpourcelaquel’onauneconcurrencemétaboliqueentrela
synthèsedesacidegrasalonguechaineω3vsω6.
èCette notion de concurrence métabolique, on ne recommande uniquement une
quantité en gramme mais on recommande plutôt un rapport entre la quantité d’acide
linoléique,surl’acideαlinéolénnique.
Ï
Ï
Ï
Ï
Ï
EnFrance:10à15
Occident:10à30
États-Unis:17
Japon:4
Paléolithique (estimation): 0.8 (car ils mangeaient énormément de poisson à
l’époqueetpasd’huiledel’industrieagroalimentaire!).
èConséquencephysiologiquedesexcèsn-6/n-3
On augmente notre consommation en ω6 et on diminue la consommation la
consommationd’ω3!:O
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2.3
Rôlesdesacidesgras:
2.3.1 Distinctionacidegraslibreetacidegrasestérifiés
a) Acidegrasnon-estérifié:
Acidegrasnon-estérifié:
-
Acide gras non liés a d’autres molécules = acide gras «libre». On a par
exemplelestriglycérides,lesglycérols.
On les retrouve dans la circulation sanguine (on les dose à partir du plasma):
complexé avec l’albumine sérique afin d’être transporté dans les différent
tissu.
Ilsreprésentent5%desacidegrasducorpshumainetheureusement!
Pourquoiheureusement?
Lesacidesgrassontamphiphiles:
o Partiepolaire:faiblementioniséeapHphysiologiqueauniveaudeC1(portant
COOH)
o Partiehydrophobes:+/-longuechainecarboné
èIlspeuventavoirunpouvoirdétergent,carenmilieuaqueux,ilspourrontformer
des micelles et solubiliser d’autres lipides: Les acide gras libre en quantité est
toxiquepourlescellulesetlestissus(peuventlessolubiliser)
b) Acidegrasestérifié:
Acidegrasestérifié:
Ï Ils sont liés à d’autres molécules pour être lié à d’autres classes de lipides
(commeslesPL,lestriglycérides)
Ï Ilssontliéprincipalementauglycérolparuneréactiond’estérificationetonles
regroupesouslenomd’esterdeglycérol.
Ï Donc la plus grande partie des acides gras est dissimulés, cachés sous forme
delipidespluscomplexe.
Ï Les acides gras sont une source d’énergie supplémentaire éventuelle, on
devraleslibérer,maisdefaçontrèscontrôléenfaisantintervenirdeshormones,
descytokines…
èComme il y a peu d’acide gras libre, le rôle des acides gras estérifiés est plus
importante!
2.3.2Les3Rôlesdesacidesgras:
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a) Rôlemétabolique
C’est une réserve d’énergie très importante, lors d’un effort de longue durée,
l’organismevaallerpuiserdanssesstocksdegraissesetvadégraderlesacidegrasqui
ontétéincorporésdanslesmoléculesdetriglycérides.
La dégradation a lieu dans les mitochondries, qui vont permettre de produire de
l’ATP.
àLesacidesgrasdel’organismeontdeuxoriginepossible:
Ø Sourceexogène(alimentaire),quiestlaprincipalesource
o Sous forme d’acide gras dans des lipides +/- complexes, impliquant
unedigestion,etlesacidegraslibérédevront
être réabsorbé et réintégrer dans des lipides
pluscomplexes.
o Ils sont transportés vers les tissus par les
lipoprotéines.
o Ex:viandes,charcuteries,lait,produitlaitier…
Ø Sourceendogènes(onpeutlesbiosynthétiser)
o Lipogenèse(voiemaloniqueetestérification).
èVoiemétabolique,maloniqueetestérification:
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Lamitochondriepeutproduiredel’énergiesousformedemoléculesd’ATPquialieua
partir du cycle de Krebs (=le cycle citrique). On peut synthétiser de l’ATP à partir du
processusdeglycolyse.
Quand on est en situation de pléthore énergétique (excès de glucose via
l’alimentation), ou quand nos besoin en ATP sont plus faible, l’acétyl COA qui est
normalementutiliséparlecycledeKrebs.Quandonestenexcèsdeglucose,l’acétylCOA
pourraêtreutilisépoursynthétiserdesglycérides.Lapremièreétapeestdesynthétiser
unacidegras.
A partir de deux molécules d’acétyl COA (qui fait 8C) on peut synthétiser l’acide
palmitique(quiestunacidegrassaturéà16C)parlavoiemalonique.
Pour avoir les molécules triglycérides, on va lier les molécules d’acide gras au
glycérol.
C’estleschémasynthétiquedelasynthèsedesacidegras!
èDégradationdesacidegras/lipides(=lipolyse)
Lalipolyseimpliquediversesvoies,serejoignantàuncarrefour;laβ-oxydation
Acidepalmitique(C16:O):136ATP!!!!
Ï Lipides:1g=9kcal
Ï Glucides:1g=4kcal
b) Rôlestructuraletfonctionnel
Lesacidesgrasserventàlasynthèsedesphospholipidesquiformentlesmembranes
biologiques(descellulesoudesorganelles).
Mais aussi rôle fonctionnel: la nature en acide gras des PL donne aux membrane des
propriétéphysiqueparticulières.
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Ï Fluidifiantsmembranaires:
o +++ Plus la portion d’acide gras saturé sera élevé, plus la
bicouche lipidique sera figé, moins fluide. Car les chaines
carbonnées (acide gras) et quand ils sont saturé, on a une
organisation parallèle, favorisant les interactions molécules
entreleschaines.
o +++Silaproportiond’acidegrasinsaturé,lesmembraneauront
tendance a se fluidifié en fonction des coudes moléculaire
induitparlaformationde=enconformationCIS.
Ï Fluidifiantsmembranaires:
Lanatureenacidegrasmembranairepermettraoupaslepassagedecertain
ionsoumoléculesàtraverslesmembranesbiologiques.
c) Rôledemessager
Cf.Leseicosanoïdes.
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Leseicosanoïdes:
3.1
Définitionsetclassification
3.1.1 Définitions
Ø Vastefamillededérivésd’oxydationdesacidegraspolyinsaturéà20C
o Acidearachidonique
o EPA
§ Touteslesliaisonssontdeconfigurationcis
Ø CesontdesfacteursAutacoïdes=ilsagissentcommedes«hormoneslocales»,
prèsdeleurlieudesynthèse.
o Sionenproduittrop,ellepeuventallerdanslacirculationsanguine
Ø Demie-vietrèscourtemaisellessonttrèsactives.
3.1.2 Classification
Elles sont différentes en grand nombre de structure et elles ont donc énormément de
fonctions.
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3.2
HydropéroxydérivésetLeukotriènes
3.2.1 Hydropéroxydérivés
Cesontdesacidegraspolyinsaturéà20C(=EPA,DHA,acidearachidonique)etseront
oxydéparenzymes«lipoxygénases»(LOX).
Ces lipoxygénases sont spécifique d’une position: soit des 5-lipoxygénases, des 12lipoxygénasesoudes15lipoxygénases,c'estàdireellesvontintroduireuneoxydation
surunCspécifique:soitC5,C12ouC15.
2formesdelipoxygénases:
Ï -Hydropéroxydérivés(-OOH,péroxyde),HPETE
Ï -Hydroxydérivés(-OH,hydroxyle),HETE
Voicileséquivalentsoxydés/péroxydés:
Rappel:LeC1estceluiportantlafonctionCOOH
3.2.2Lesleucotriènes(LT)
Ø Dérivés d’oxydation des AGPI à 20C, mais sans péroxydation! (soit
hydroxydesouépoxydes)
Ø OxydépardesenzymesLOX.
Ø Caractérisépar3doublesliaisonsconjuguées.
Ø Leukotriènes,vientdutermeLeucocytesettriènesignifie3=.
Ilya4sousfamillesavecdescaractéristiqueschimiquesoustructuralesspécifique:
ABCD-
Leukotriènesavec1époxyde
Leukotriènesavec2hydroxyles
LeukotriènesaveclegroupementGlutathion(tripeptidesGLU-CYS-GLY)
LeukotriènesavecquidérivedesLeukotriènesdesérieC(laseuldifférenceest
l’hydrolyseduglutathion,ilmanquel’acideglutamique)
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àExempledepropriétésbiologiques:
Ï -LTB4,agentchimiotactiquedespolynucléaireetmonocytes
Ï -LTC4 et LTD4, ils ont pour effet dans la vasomotricité (ce sont des broncho
constricteurs)àparticipeauchocanaphylactique,crised’asthme…
èCe sont donc des médiateurs chimiques; ils ont un rôle dans les pathologies
immuno-inflammatoire
àRôlesbiologiquesdansl’inflammation.
Laréactioninflammatoireestunedéfensenaturellecontrelesplaies,infectionetc…
1-Onaunsited’agression,quideviendralesiteinflammatoire
2-Descellulesimmunitairequirésidedanslestissuscommelesmacrophages,ilest
activé par des composante de la bactérie qui attaque (=polysaccharide de la paroi
bactérienne),activéaussiparlesdéchetsdel’agresseur,paruncorpsétanger...Une
foisactivé,cesmacrophagesvontsynthétiséetsécrétédescytokines
3- Les cytokines qui vont stimuler la synthèse des Leukotriènes et des
prostaglandines (PG). Ce sont des médiateurs de l’inflammation.Ils peuvent être
transportésdanslacirculation.
4- Les macrophages vont pouvoir recrutés des polynucléaires par
chimiotactisme.LesmacrophagessontdanslestissuetlesLTetlesPGpourront
allerrecrutédescellulesimmunitairequipatrouillentetquiagissentcomme
desagentschimio-attractif.
5-Les polynucléaires vont permettre de se débarrasser des agresseurs, réparé les
tissuslésés.
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Les Leukotriènes et les prostaglandines jouent un grand rôle dans la Réaction
inflammatoireetontlesappellelesmédiateursdel’inflammation.
3.3
Lesprostaglandinesetlesthromboxanes
3.3.1Lesprostaglandines(PG)
Ø Ellessontcaractériséespar
o Un cycle a 5 C: c’est le noyau cyclopentane formé par les C8-C12 de
l’acidegraspoly-insaturé(saturéouinsaturéqu’ildérive)
o Ellessontoxydéespardesenzymes«cyclooxygénases»lesCOX
o 2chaineslatérales:C1àC7etdeC13àC20
Lesprostaglandinedérivedutermeprostate.
a) Notiondesérie/groupes
Ilexistedessérieavecdescodeàchiffreetdessériesavesdescodesàlettres
F:deuxgroupements-OH
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3.3.2LesThromboxanes(TX)
àLiéàl’agrégationdesplaquettes
Ø Caractérisépar:
o Noyaupyrane:OnajusteintroduitunOdanslecycledesPG
o 2Chaineslatérales
o Oxydéparlesenzymescyclo-oxygénase(COX).
3.3.3Biosynthèsedesprostanoïdespardesenzymesspécifiques
Prostanoïdes:PG+TX
àPluscompliquéquepourlesLToubienlesHydropéroxydérivés,oùiln’yavaitquela
LOX.
àPlusieursenzymesinterviennent
Versionsimplifiédelavoiedebiosynthèse.
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Ils dérivent tous de l’acide arachidonique, et on utilise une COX qui vont oxyder
l’acidearachidoniquepourproduirelesprostaglandinesdelasérieGetH.
Puisonabesoinsdesynthases
-TXA2:T=30s.
LaPGI2etlaTXA2agissentauniveaudelathrombostase
3.4
Biosynthèsedeseicosanoïdes
2phases:
1-LibérationunacidearachidoniqueparenzymePLA2 (PhospholipaseA2),d’unPL
membranaires
2-Sa transformation de l’acide arachidonique en dérivé oxydés par oxygénases
(COXLOX)
Les PL membranaire peuvent être hydrolyser, digéré ou clivé par des zymes, les
phospholipases.
èC’est la PLA2 qui va couper pour venir libérer l’acide arachidonique, qui sera donc
libérédurestedelastructuresuPL.
Puisl’acidearachidoniqueestoxydésoitparlesLOXoubienparlesCOX.
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3.5
Effetsdel’aspirineetdesanti-inflammatoires
1-Stéroïdiens;oninhibecarrémentlaproductiond’acidearachidonique;onn’aurapas
desynthèsedePGTXLToud’Hydropéroxydérivés.
àUne fois acétylé, les enzymes COX deviennent inactives et ne peuvent plus
synthétiserlesPGetlesTX.L’aspirineaunmoded’actionnon-compétitif,iln’en
pas en action avec le substrat, c'est à dire l’acide arachidonique. Donc l’aspire
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inhibe les COX, elle empêchent la synthèse de PG mais elle a aussi un effet sur
l’agrégationplaquettaire,elleinhibelasynthèsedeTX!
C’estainsiquel’onconseilleauxpersonnesavecdesrisquesthrombotiquedeprendre
del’aspirine.
àEx:ibuprofène,advil.Ilaunmoded’actioncompétitif,ilvacomplexionneravec
l’acidearachidoniqueauniveaudusiteactifdesCOX.
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Lesglycérides:
4.1
DéfinitionetGénéralité
4.1.1 Définition
Lesglycérides(etlesglycérophospholipides/PL):
Ï Contiennentduglycérolestérifiépardesacidesgras,
Ï Ilscontiennentuniquementduglycéroletdesacidesgras
Ï Ils ont une voie métabolique commune car on aura besoin d’estérifier le
glycérol.
4.2
Leglycérol
ð àC’estuntriol:ilya3fonctionsalcools.3Cavec3-OH
ð àCescarbonessontnumérotéssn-1,sn-2etsn-3
ð àChaquefonctionalcoolpeutêtreestérifiéeavecunacide
gras.
o C’est par la fonction alcool que l’on pourra lier un
acide gras. On pourra au maximum lié 3 acide
gras.
èDèsqueleglycérolestestérifiéunefoisonparledeglycéride!
4.3
Lesglycérides
Lesglycérides(=glycérolestérifié)sontappelélesesterdeglycérol.
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Enfonctiondunombred’acidegrasliéàl’acidegrasonaura:
àPourlesdiglycérideoulestriglycérides:
ð Soitonadesacidesgrasidentiquesoupas(danscecasilssontmixte):
Compositiondestri-acylglycérols:
-
A36%onauraunacidegrassaturéenpositionsn-1duglycérol
A 53% sur les sn-2 et sn-3 du glycérol, on a beaucoup d’acide gras monoinsaturéscommel’acideoléique
A8%onauradesacidegraspolyinsaturés,principalementensn-3.
èPeudedoublesliaisonsdanslesacidegras!(8%)
4.4
Lesrôlesbiologiquesdestriacylglycérides
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On voit les pré-adipocyte, avec un adipocyte mature avec une grosse vésicule, riche
denseenTGetonvoitlenoyau.
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