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La régulation du métabolisme lipidique

 

Dernière mise à jour : 2021.11.19

 

 

La régulation du métabolisme lipidique cherche à gérer la formation et la dégradation d'acides gras en fonction des besoins énergétiques et autres. La synthèse de lipides (anabolisme) est donc maximale lorsque la présence d'hydrates de carbone et d'énergie est suffisante et lorsqu'il y a peu d'acides gras.

 

Normalement dans la mitochondrie, chaque molécule de citrate migre vers le cycle de l'acide citrique et y génère de l'ATP ; cependant, lorsque la concentration d'ATP est trop élevée, les enzymes du cycle de l'acide citrique seront freinées. La concentration mitochondriale du citrate augmentera ainsi et le citrate se diffusera finalement dans le cytosol : l'élévation du citrate dans le cytosol freinera ensuite la fructophosphokinase et la glycolyse (le citrate est donc un facteur inhibant allost_#xe9;rique dans la glycolyse) et favorisera la synthèse des lipides dans le cytosol. Cette synthèse lipidique nécessite la présence d'une molécule cytoplasmatique, l'AcétylCoA, qui sera livrée par le citrate via le cycle du citrate-pyruvate.

 

Sommaire :

 

La régulation hormonale

 

La régulation allostérique

 

Autres régulations

 

Contenu :

         

La régulation hormonale :

 

 

En cas d'un taux élevé d'AMPc suite à une libération trop importante de glucagon (p. ex. en situation de stress, d'angoisse...) :

 

      • activation répétée du système en cascade de l'adénylate cyclase au niveau de la membrane

        • activation élevée d'AMPc --->

          • formation élevée d'AMPc à partir d'ATP, qui stimule la kinase AMPc dépendante afin de :

            • activer la lipase-P via ATP/Mg --->

              • augmentation de la lipolyse : scission plus importante de TAG en acides gras et en glycérol --->

                • libération majorée de lipides par les tissus adipeux (plus que nécessaire pour la combustion en aérobiose au niveau des muscles) :

 

(se manifeste aussi avec l'adrénaline/le cortisol)

 

 

En cas d'un taux faible d'AMPc suite à la conversion d'AMPc ---> phosphodiëstérase ---> AMP sous l'influence de l'insuline :

 

      • stockage plus intensif des TAG

        • dégradation glucosique plus intense, en particulier pour le cerveau et le coeur

          • déficit en acides gras pour la combustion en aérobiose au niveau des muscles

            • redirection vers la combustion (fermentation) en anaérobiose

              • acidification (lactate!)

                • fatigue chronique.

 

 

 

ACTIVATION avec :

 

      • stimulation du stockage du glucose sous forme de glycogène : assez limitée!

 

      • augmentation de l'absorption insulinique au niveau des tissus adipeux avec activation de la glycolyse.

 

      • activation de la conversion : Glucose ---> glycérol 3P ---> synthèse des triglycérides.

 

      • stimulation de la lipogenèse :

 

        • augmentation de l'absorption cellulaire des acides gras.

 

        • activation de la PDH

          • pyruvate ---> pyruvate deshydrogénase (PDH)  ---> AcCoA.

 

        • activation de l'acétylCoA carboxylase (mitochondrie) + biotine

          • AcCoA ---> malonyle-CoA ---> synthèse accrue de lipides (augmentation des VLDL, diminution des HDL).

 

Dans les mitochondries, l'acétylCoA-carboxylase représente le facteur décisif au niveau de la vitesse de la réaction : ici, l'insuline active la synthèse lipidique, tandis que le glucagon et l'adrénaline la freinent. L'acétylCoA-carboxylase est activée par sa liaison au citrate et désactivée par phosphorylation à l'aide d'une protéine kinase AMP dépendante. Les concentrations de citrate et d'AMP dans la cellule déterminent donc la régulation.

 

      • stimulation de la synthèse du cholestérol par activation des phosphatases hépatiques et dans les adipocytes : ces phosphatases activent à leur tour, par déphosphorylation, la HMG-CoA réductase, entraînant une orientation vers la synthèse du cholestérol et inhibant la lipase dans les adipocytes.

 

 

INHIBITION avec :

 

      • inhibition de la glycogénolyse (libération de glucose à partir de glycogène)

      • inhibition de la lipolyse (dégradation lipidique) : en freinant la triglycéride lipase

      • inhibition de la cétogenèse (production de corps cétoniques)

 

 

 

    • stimulation de la glycogénolyse

    • stimulation de la lipolyse

    • stimulation de la cétogenèse (éventuellement comme combustion cérébrale)

 

 

Le stockage d'acides gras est donc directement dépendant du taux sanguin glucosique.

         

La régulation allostérique :

 

 

    • l'accumulation de la malonyle-CoA dans le cytosol stimule la synthèse des acides gras et freine la lipolyse par inactivation de l'acylcarnitine transférase qui transfère le groupement acyle vers la mitochondrie.

 

    • des concentrations accrues de la malonyle-CoA inhibent ainsi l'approvisionnement de la béta-oxydation vers l'acyl-CoA et favorisent la synthèse des acides gras.

 

         

Autres systèmes de régulation :

 

 

    • en cas de manque de CoASH dans le cycle de l'acide citrique,  sa synthèse est garantie par la scission des chaînes d'acides gras (lipolyse) : détachement répété de 1 x CoASH (2C) et de 1 x NADH.

 

    • en cas d'excès de CoASH et de NADH : rétrorégulation par le NADH sur la thioestérase qui freine le détachement de CoASH.

 

Voir également : le cycle du citrate-pyruvate.

 

 

 

    • en cas d'excès de biotine : élévation de la synthèse d'acides gras, au détriment d'une accumulation tissulaire d'acides gras via l'AcétylCoA (TAG, phospholipides, acides gras essentiels...).

 

---> assurer un apport suffisant de la vit B12 : si non, perturbation de la synthèse des globules rouges, du cycle de SAM.

 

 

    • entraînant une diminution de l'oxydation d'acides gras

      • et ensuite une diminution de la production d'AcétylCoA

        • provoquant un ralentissement du cycle de l'acide citrique

          • ---> moins d'énergie

            • acidification (puisque l'énergie sera produite en milieu anaérobie)

 

La carnitine aide donc à combattre l'acidification sanguine, et donc aussi la perte des minéraux tels que Ca, Mg et K (voir aussi : équilibre acido-basique).

 

 

 

 

          

 

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