Vol. 13 No 1, 2002
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Volume 13, n° 1, 2002
L
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Le présent article traite du t
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l1(
intracellular cholesterol transport
2). Puisque le
cholestérol est l’élément clé de notre sujet, nous commencerons par une définition du
terme c
ch
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l(
cholesterol
3). Nous poursuivrons en expliquant le rôle spécifique que
joue ce lipide au sein de la cellule. Cette deuxième partie nous fournira l’occasion d’en
montrer le processus de transport intracellulaire.
Le cholestérol est un « lipide ayant un noyau stéroïde portant un groupe alcool […]
auquel un acide gras peut être estérifié (e
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l[
cholesterol ester
4]). Dans
l’organisme humain, le cholestérol est le précurseur des hormones stéroïdes et des acides
(sels) biliaires5» ainsi que des vitamines D et E6. L’e
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esterification
7) du
cholestérol est une réaction durant laquelle une partie de la molécule, le groupe alcool, se
lie à un groupe acide carboxylique, provoquant ainsi une condensation et l’élimination
d’une molécule d’eau, pour former une liaison ester8. Un ester est donc un « composé
organique, comparable à un sel minéral […]9».
Le cholestérol est également un constituant de la m
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e10 (
plasma membrane
11). Il existe principalement sous forme libre
dans les membranes, et sous forme estérifiée dans les vacuoles de réserve – enclaves du
cytoplasme cellulaire. Il est transporté dans l’organisme par les l
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ne
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s12 (L
LP
P13,
lipoproteins
14). En fait, c’est la voie endogène du métabolisme des lipoprotéines qui
« garantit la permanence des apports en quantités importantes de T
TG
G[t
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,
triglycerides
15] et de cholestérol nécessaires aux tissus16 ».
Toutes les cellules peuvent réaliser la s
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l(
cholesterol synthe-
sis
17, ou
cholesterol biosynthesis
18). Toutefois, quand elles ont besoin de cholestérol, elles
mettent d’abord en jeu des mécanismes de captage à partir des lipoprotéines plasmatiques,
par des récepteurs spécifiques. Ce sont les l
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DL
Lpour
low-density lipoproteins
19) qui transportent le cholestérol vers les cellules périphériques
(cellules non hépatiques). Elles se fixent aux cellules par l’entremise des récepteurs B, E
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DL
L(L
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DL
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Rpour
low density lipoprotein receptor
20 ou
LDL
receptor
21
)
. « Elles pénètrent ainsi dans les cellules où elles sont dégradées et où elles
délivrent leur cholestérol22. » En fait, les lipoprotéines de basse densité sont capturées par
les cellules à l’aide des récepteurs des LDL situés dans des régions déprimées de la
membrane plasmique, les p
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coated pits
23). Ces puits sont stabilisés par
un maillage polygonal de t
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s24 (
triskelions
25), structures composées de trios d’une
protéine, la clathrine. Ils s’invaginent et se ferment dans le cytoplasme pour former
des vésicules contenant les récepteurs liés aux LDL. Les vésicules migrent ensuite à
l’intérieur des cellules, et les récepteurs retournent à la surface des cellules. Ne renfermant
plus que des LDL, les vésicules fusionnent avec les lysosomes dont les enzymes dégradent
les LDL. Les esters de cholestérol sont alors hydrolysés pour donner des acides gras et du
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free cholesterol
26].
Groupe traduction
L’afflux « du cholestérol libre dans la cellule permet l’autorégulation de la synthèse
cellulaire du cholestérol. En effet, l’H
HM
MG
G C
Co
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e [
HMG-CoA reductase
27] cellu-
laire, qui contrôle cette synthèse, est inhibée par le cholestérol lui-même […]. L’entrée du
cholestérol est également autorégulée. Sa présence en excès entraîne d’une part l’arrêt de
la synthèse de nouveau LDLR, d’autre part l’activation de l’a
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AC
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T) assurant la ré-estérification du cholestérol libre intracellulaire, qui est
incorporé dans les membranes cellulaires28. » Ainsi, «
The LDL-derived cholesterol fur-
ther influences the cell’s free cholesterol balance by […] activating the intracellular cho-
lesterol esterifying enzyme acyl CoA:cholesterol acyltransferase (ACAT) and suppressing
synthesis of LDL receptors by lowering the concentration of receptor mRNA
29. » Lorsque
la quantité de cholestérol libre que renferment les cellules dépasse un seuil critique, le
cholestérol est estérifié et déplacé vers la membrane cellulaire.
Il faut noter que les processus de synthèse endocellulaires du cholestérol se
déclenchent seulement quand la quantité de cholestérol importée ne parvient pas à sub-
venir aux besoins des cellules30. Cette synthèse est réalisée « à partir de la molécule fon-
damentale du métabolisme intermédiaire : l’a
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acetyl coenzyme A
31)32»,
qui se révèle donc être le p
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precursor
33) intracellulaire du cholestérol.
En examinant de plus près le transport intracellulaire du cholestérol, on s’aperçoit que
celui-ci ne s’effectue pas exactement de la même façon, selon que le cholestérol est
d’origine exocellulaire ou endocellulaire.
Ainsi, trois grands mécanismes complémentaires seraient mis à contribution dans le
transport du cholestérol dans la cellule : «
aqueous diffusion
[d
di
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, vesicle-
mediated transport
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, and soluble carriers
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s]34. »
Le transport du cholestérol synthétisé dans le réticulum endoplasmique au sein de la
cellule semble principalement faire appel au mécanisme de transport par vésicules. Il est
décrit de la manière suivante : «
Cholesterol synthesized in the ER
[
endoplasmic reticulum
,
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moves to the plasma membrane in a fast, energy-requiring
process. […] nascent cholesterol accumulates in the ER and in lipid-rich vesicles
[v
vé
és
si
ic
cu
ul
le
es
s36]
that are postulated to be the transport vehicle
37. »
Quant au cholestérol d’origine extracellulaire, il provient de l’endocytose – capture
et pénétration dans une cellule d’une substance du milieu ambiant – des lipoprotéines de
basse densité dont il est libéré. De fait, «
Exogenous cholesterol is derived by the inter-
nalization of cholesteryl ester-rich lipoproteins followed by lysosomal hydrolysis of the
cholesteryl esters
38
.
» Ainsi, «
LDL-cholesterol that leaves the lysosomes is quickly found
in the plasma membrane […]. […] there is evidence that LDL-cholesterol does not pass
through the ER on its journey from the lysosome to the plasma membrane […] but may
transit through the Golgi
[a
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Go
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lg
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i39]40. » L’appareil de Golgi pourrait donc
servir d’intermédiaire entre les lysosomes et la membrane plasmique. Plus encore, on
soupçonne que des « r
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s»41 (
rafts
42) jouent un rôle dans le transport du
cholestérol entre l’appareil de Golgi et la membrane.
Si le cholestérol est une molécule indispensable à la vie des cellules, il peut égale-
ment se révéler toxique. Cependant, les cellules sont incapables de dégrader sa structure
tétracyclique. « Le cholestérol doit donc retourner au foie, seul organe capable de le solu-
biliser et de l’éliminer vers la lumière intestinale, sous forme libre ou par […] la synthèse
des sels biliaires43. » C’est la voie inverse du métabolisme des lipoprotéines qui « assure
le retour du cholestérol excédentaire des tissus périphériques qui ne peuvent le stocker,
vers le foie qui l’excrète44 ». En fait, le retour du cholestérol en excès vers le foie est assuré
par les l
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HD
DL
Lpour
high-density lipoproteins
45), qui
« captent le cholestérol libre en surface des cellules, probablement après fixation par des
récepteurs spécifiques46 ». Le cholestérol peut alors circuler dans l’organisme, hors des
cellules.
Nous devons mentionner que les mécanismes de transport du cholestérol dans la cel-
lule ne sont pas complètement connus. Par conséquent, certains d’entre eux reposent sur
des observations et des postulats qui continuent à faire l’objet de recherches poussées.
Le tableau ci-dessous donne les équivalents anglais et français des termes qui figurent
dans l’article. Les termes y sont placés en ordre alphabétique dans la langue anglaise.
T
Te
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Te
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fr
ra
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nç
ça
ai
is
s
acyl CoA:cholesterol acyltransferase (ACAT)
acyl-cholestérol-acyl-transférase (ACAT)
acetyl coenzyme A
acétyl coenzyme A
aqueous diffusion
diffusion aqueuse
cholesterol
cholestérol
cholesterol biosynthesis
synthèse du cholestérol
cholesterol ester
ester de cholestérol
cholesterol synthesis
synthèse du cholestérol
coated pit
puits recouvert
endoplasmic reticulum
(
ER
) réticulum endoplasmique
esterification
estérification
free cholesterol
cholestérol libre
Golgi apparatus
appareil de Golgi
HMG-CoA reductase
HMG CoA réductase
high-density lipoprotein
(
HDL
) lipoprotéine de haute densité (HDL)
intracellular cholesterol transport
transport du cholestérol dans la cellule
transport intracellulaire du cholestérol
LDL receptor
(
LDLR
)récepteur des LDL
lipoprotein
(
LP)
lipoprotéine (LP)
low-density lipoprotein
(
LDL
) lipoprotéine de basse densité (LDL)
low density lipoprotein receptor
(
LDLR
) récepteur des LDL
lysosome
lysosome
plasma membrane
membrane cellulaire externe
membrane plasmique
precursor
précurseur
raft
radeau lipidique
soluble carrier
vecteur soluble
triglyceride
(
TG
)triglycéride (TG)
triskelion
triskélion
vesicle
vésicule
vesicle-mediated transport
transport par vésicules
Philippe Caignon
Professeur adjoint
Département d’Études françaises
Université Concordia
R
Ré
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fé
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en
nc
ce
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s
1Bereziat G. et Benlian P. « Lipides : leur exploration chez l’homme »,
Encyclopédie Médico-Chirurgicale
,
Endocrinologie-Nutrition, 10-368-A-10, 1999, p. 19.
2Liscum, Laura et Kathryn W. Underwood. « Intracellular Cholesterol Transport and Compartmentation »,
J Biol
Chem
, vol. 270, no26, The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, 1995, p. 15443-15446.
3
Ibid
.
4Thompson, Guy A. Jr.
The Regulation of Membrane Lipid Metabolism
, Second Edition, Florida, CRC Press, 1992,
p. 130.
5Roodly Archer et Marcel Lalanne,
Glossaire de biochimie
, Département de biochimie, Université Laval,
http://www.ulaval.ca/fmed/bcx/c.html, entrée : cholestérol.
6Bereziat G. et Benlian P.,
op. cit
., p. 2.
7Thompson, Guy A. Jr.,
op. cit
., p. 130.
8Roodly Archer et Marcel Lalanne,
op. cit
., http://www.ulaval.ca/fmed/bcx/e.html, entrée : estérification.
9Robert, Paul, CD-ROM du
Petit Robert
, Paris, Dictionnaires Le Robert, 1997, entrée : ester.
10 Roodly Archer et Marcel Lalanne,
op. cit
., http://www.ulaval.ca/fmed/bcx/m.html, entrée : membrane plasmique.
11 Liscum, Laura et Kathryn W. Underwood,
loc. cit
.
12 Bereziat G. et Benlian P.,
op. cit
., p. 9.
13Physiopathologie des hyperlipoprotéinémies primaires,
http://www.ifrance.com/coproweb/pagnut/athero/chanu01.htm.
14Britannica.com, http://www.britannica.com/eb/article?eu=84482&tocid=0.
15Merriam-Webster OnLine - Dictionary, http://www.m-w.com/cgi-bin/dictionary?va=triglyceride.
16 Bereziat G. et Benlian P.,
op. cit
.,p.11.
17Thompson, Guy A. Jr.,
op. cit
., p. 124.
18
Ibid
., p. 123.
19 Britannica.com,
loc. cit
.
20Thompson, Guy A. Jr.,
op. cit
., p. 129.
21
Ibid
., p. 130.
22 Physiopathologie des hyperlipoprotéinémies primaires,
loc. cit
.
23Thompson, Guy A. Jr.,
op. cit
., p. 130.
24Goud, Bruno et Andrée Tixier-Vidal. « Le voyage intracellulaire »,
La recherche
,vol. 26, no274, mars 1995,
p.257.
25 Fielding, C.J. et P.E. Fielding « Intracellular cholesterol transport »,
Journal of Lipid Research
,vol. 38, no8,
août 1997, p. 1504.
26Thompson, Guy A. Jr.,
op. cit
., p. 130.
27
Ibid
.
28 Physiopathologie des hyperlipoprotéinémies primaires,
loc. cit
.
29Thompson, Guy A. Jr.,
op. cit
., p. 130.
30Bereziat G. et Benlian P.,
op. cit
., p. 9.
31Britannica.com, http://www.britannica.com/eb/article?eu=118192&tocid=52100.
32ARCOL - Athérosclérose & cholestérol Exploration du métabolisme lipidique,
http://www.arcol.asso.fr/clinique/metlip.html.
33Merriam-Webster OnLine – Dictionary, http://www.m-w.com/cgi-bin/dictionary?va=precursor.
34Liscum, Laura et Kathryn W. Underwood,
loc. cit
.
35Bereziat G. et Benlian P.,
op. cit
., p. 14.
36
Ibid
.
37Liscum, Laura et Kathryn W. Underwood,
loc. cit
.
38
Ibid
.
39Bereziat G. et Benlian P.,
loc. cit
.
40Liscum, Laura et Kathryn W. Underwood,
loc. cit
.
41Bensa, J.C.
Les molécules de différenciation leucocytairehumaines
, 2001,
http://perso.wanadoo.fr/dms.efsra/CD.html.
42Fielding, C.J. et P.E. Fielding,
op. cit
., p. 1510.
43Bereziat G. et Benlian P.,
op. cit
., p. 10.
44
Ibid
., p. 12.
45Britannica.com,
loc. cit
.
46Physiopathologie des hyperlipoprotéinémies primaires,
loc. cit
.
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Dépôt légal — 1er trimestre 1990 ISSN 0847 513X
Nous remercions Christiane Martineau, term. a., pour sa collaboration à la rédaction du
bulletin
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tement écrit du Groupe traduction. Les opinions exprimées dans cette publication n’en-
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