Métabolomique / Métabolites / Lipides / Stockage d’énergie
La lctionnalité dans les cellules s’étend, mais sans s’y limiter, au maintien des gradients électrochimiques, au cloisonnement subcellulaire, à la signalisation des premier et deuxième messagers cellulaires, au stockage d’énergie, au trafic de protéines et à l’ancrage membranaire. L’importance physiologique des lipides est évidente lorsque l’on considère ou observe des anomalies lipidiques, telles que l’athérosclérose, le diabète, l’obésité et la maladie d’Alzheimer. Lipidomics” est une étude systémique de tous les lipides, des molécules avec lesquelles ils interagissent et de leur fonction au sein d’une cellule.”La détection de diverses espèces de lipides a été rendue plus efficace grâce aux progrès de la spectrométrie de masse à ionisation douce, combinés aux techniques de séparation modernes. Les profils lipidiques sont caractérisés comme un spectre de masse de la composition et de l’abondance des lipides contenus dans un extrait lipidique brut, et peuvent être surveillés au fil du temps et lors de la réponse à des stimuli spécifiques. Intégrée à la génomique, à la protéomique et à la métabolomique, la lipidomique devrait permettre aux chercheurs de mieux comprendre la fonctionnalité des lipides dans les systèmes biologiques. En outre, les chercheurs s’attendent à une meilleure compréhension des mécanismes de la maladie à base de lipides, du dépistage des biomarqueurs et du suivi du traitement pharmacologique, à la suite des progrès lipidomiques.
La biologie des systèmes a un impact considérable sur l’avenir du traitement et de la prévention des maladies. L’intérêt croissant pour l’influence des lipides sur la biologie des systèmes doit en grande partie aux progrès de la spectrométrie de masse, qui permettent des profils lipidiques détaillés à partir d’une préparation minimale des échantillons. L’un des groupes en développement impliqués dans l’analyse des lipidomes, la Stratégie des métabolites lipidiques et des voies, est un consortium qui a entrepris de déterminer le lipidome complet du macrophage de souris et ses réponses à divers stimuli, y compris les lipides oxydés et les lipopolysaccharides. On s’attend à ce que les traitements progressent avec la lipidomique à mesure que les effets des lipides sur les états pathologiques et les influences qui interfèrent avec ces effets deviennent mieux compris. L’intégration de données lipidomiques avec des données génétiques, protéomiques et métabolomiques s’avère difficile, mais générera soi-disant de nouveaux paradigmes de modélisation.
http://www.jlr.org/cgi/content/full/47/10/2101
Des recherches sur l’absorption différentielle de la graisse des repas dans les dépôts de tissus adipeux ont été menées pour déterminer l’impact de cette absorption sur la distribution de la graisse corporelle. L’approche de biopsie par traceur de graisse de repas / tissu adipeux a été utilisée afin de comparer les effets de la teneur en graisse de repas sur l’absorption de graisse dans les dépôts de graisse sous-cutanée viscérale, du haut du corps et du bas du corps. La teneur en matières grasses a été surveillée chez les femmes préménopausées. De plus, l’apport en acides gras, provenant de repas normaux gras et riches en graisses, a été retracé avec de la trioléine.
Les résultats expérimentaux indiquent que la proportion d’absorption des graisses alimentaires dans les trois dépôts surveillés n’était pas différente, entre les repas. L’accumulation de graisse viscérale représentait environ cinq pour cent de l’élimination des graisses des repas, sans égard à la masse grasse viscérale. Les sujets qui consommaient des repas normaux gras avaient une augmentation de l’absorption des acides gras des repas dans la graisse fémorale, en fonction de la masse grasse des jambes. Cette augmentation est identifiée comme une efficacité accrue de l’adoption. Cependant, un schéma inverse a été observé dans les effets des repas normaux gras sur les graisses omentales et des repas riches en graisses dans tous les dépôts de graisses surveillés. Environ quarante pour cent de la graisse des repas a été oxydée, pour les deux types de repas, après vingt-quatre heures.
Les chercheurs ont conclu qu’un plus grand tissu adipeux de la cuisse chez les femmes est directement associé à une plus grande efficacité du stockage des graisses de repas, dans des conditions d’équilibre énergétique spécifiques. Cependant, une tendance inverse a été observée dans la graisse viscérale. Ces déductions indiquent la possibilité de différents mécanismes qui régulent l’absorption des acides gras, pour différents dépôts. Par conséquent, ces différents mécanismes peuvent également avoir un impact sur la distribution de la graisse corporelle.
http://diabetes.diabetesjournals.org/cgi/content/full/56/10/2589
Lipides dans le stockage d’énergiedit
Les lipides sont de petites biomolécules insolubles dans l’eau contenant généralement des acides gras, des stérols ou des composés isoprénoïdes. Il existe une variété de lipides et chacun participe de manière unique à différents processus métaboliques. Les lipides sont utilisés comme stockage d’énergie via les acides gras. Les acides gras sont composés d’acides carboxyliques attachés à de longues chaînes d’hydrocarbures. Ce sont des carbones qui peuvent aller de 4 à 36 carbones. Les acides gras peuvent être saturés, monoinsaturés ou polyinsaturés selon le nombre de doubles liaisons attachées au squelette hydrocarboné. Par exemple, l’acide laurique (n-dodécnoïque) saturé existe dans la plante de laurier ayant un squelette à 12 carbones (CH3 (CH2) 10COOH) avec un rapport carbone / double liaison de 12: 0 sur sa chaîne hydrocarbonée.
Les acides gras insaturés tels que l’acide palmitoléique (acide cis-9-hexadécénoïque) et l’acide oléique (acide cis-9-octadécénique) ont une double liaison unique entre le carbone 8 et 9 sur son squelette hydrocarboné. Les acides gras polyinsaturés tels que l’acide arachidonique (acide cis-, cis-, cis-, cis-5,6,11,14-icosatétraénoïque) contenaient 4 doubles liaisons sur son squelette hydrocarboné.
Le type d’acide gras le plus courant utilisé pour le stockage de l’énergie est sous forme de graisses neutres. Les graisses neutres sont le type de lipides le plus simple et sont formées par trois liaisons ester d’hydrocarbures avec un glycérol autrement connu sous le nom de triacylglycérols. Ces graisses constituaient des aliments courants tels que le beurre et l’huile d’olive.
Ces graisses neutres sont un stockage efficace de l’énergie de source car elles sont entièrement réduites et peuvent être stockées de manière anhydre. Lorsqu’il est complètement réduit, ces acides gras sont pleins d’électrons qui participent à un processus appelé bêta-oxydation pour produire de l’acétyl-CoA qui peut ensuite s’intégrer dans le cycle de la glycolyse et de l’acide citrique à partir d’énergie sous forme d’ATP.
Image 2: Intégration de la bêta-oxydation à d’autres voies]
Articles d’évaluation PAR les pairs
RÉGULATION COORDONNÉE DE LA LIPASE HORMONO-SENSIBLE ET DE LA LIPOPROTÉINE LIPASE DANS LE TISSU ADIPEUX HUMAIN IN VIVO: IMPLICATIONS POUR LE CONTRÔLE DU STOCKAGE DES GRAISSES ET DE LA MOBILISATION DES GRAISSES.]
Quel est le but principal de cet article? Cet article met en cause l’importance de la régulation dans deux enzymes lipases différentes pour la formation d’acides gras.
Termes:
Les adipocytes blancs (cellules graisseuses blanches) – Également appelés cellules uniloculaires contiennent une grosse gouttelette lipidique entourée d’un anneau de cytoplasme. Ces graisses sont stockées à l’état semi-liquide et se composent principalement de triglycérides et d’ester de cholestérol.
Fonction: sécrète de la résistine, de l’adiponectine et de la leptine.
Endothélium – Une couche de cellules plates tapissant les espaces internes fermés du corps tels que l’intérieur des vaisseaux sanguins et des vaisseaux lymphatiques (qui véhiculent la lymphe, un liquide laiteux) et le cœur.
Lipogenèse – Le processus par lequel le glucose est converti en acides gras, qui sont ensuite estérifiés en glycérol pour former les triacylglycérols qui sont emballés dans des VLDL et sécrétés par le foie.
Lipoprotéines – Tout membre d’un groupe de substances contenant à la fois des lipides (lipides) et des protéines. Les lipoprotéines dans le plasma sanguin ont été intensivement étudiées car elles sont le mode de transport du cholestérol. (Encyclopédie en ligne Britannica)
Acides gras non estérifiés (NEFA) – La fraction des acides gras plasmatiques non sous forme d’esters de glycérol. En d’autres termes, ce sont des acides gras libres flottant dans le sang.
Comment cet article est-il lié à ce que nous avons appris jusqu’à présent dans le métabolisme?Dans notre étude du métabolisme des acides gras en tant que source de stockage d’énergie, la régulation et le contrôle de l’enzyme sont cruciaux dans la production et le stockage d’énergie. Cet article a étudié la régulation de la Lipoprotéine Lipase (LPL) et de la Lipase hormono-sensible (HSL) en ce qui concerne le dépôt de graisse et la mobilisation du triacylglycérol dans les cellules graisseuses blanches. Le contrôle de la LPL permet l’activation et l’inactivation du stockage et de la libération de graisse dans les tissus adipeux. De même, les contrôles de la HSL permettent la mobilisation des acides gras vers d’autres voies de synthèse. D’après ce que nous savons sur le stockage d’énergie des graisses, un acide gras doit d’abord être activé dans le cytosol dans lequel il pénètre dans les mitochondries via la navette carnitine. Dans les mitochondries, la bêta-oxydation de l’acide gras se produit pour produire de l’acétylcoenzyme A pour la synthèse de l’ATP. L’insuline est également mentionnée dans l’article en tant qu’hormone régulatrice. L’insuline inhibe la bêta-oxydation dans les mitochondries mais permet le processus de synthèse des acides gras. Lorsque le corps a besoin d’énergie ou manque de glucose, le corps induit l’hormone Glucagon pour permettre la synthèse du sucre par gluconéogenèse. L’activation du Glucagon permet d’activer l’acide gras dans lequel peuvent pénétrer les mitochondries pour synthétiser l’acétyl CoA. L’acétyl CoA in participe ainsi à la synthèse et au stockage de l’ATP.
INHIBITION DE LA BÊTA-OXYDATION MITOCHONDRIALE EN TANT QUE MÉCANISME D’HÉPATOTOXICITÉ]
Quel est le but de cet article? Intégration de l’information: L’importance de la bêta-oxydation pour éviter les dysfonctionnements biologiques.
Termes:
Hépatotoxicité – Les dommages du foie par des produits chimiques produits dans le corps.
Hépatocytes – La majorité de ces cellules sont observées dans le foie et les mitochondries. Ces cellules sont impliquées dans la synthèse des protéines, le stockage des protéines et la transformation des glucides, la synthèse du cholestérol, des sels biliaires et des phospholipides, ainsi que la détoxification, la modification et l’excrétion de substances exogènes et endogènes.
Stéatose – Le processus décrivant la rétention anormale des lipides dans une cellule. Il reflète une altération des processus normaux de synthèse et de dégradation des graisses triglycérides.
Translocation – Le processus de déplacement de la protéine par une cellule vers une autre partie de la cellule.
Cétogenèse – La décomposition des acides gras pour former des corps cétoniques.
Comment cet article est-il lié à ce que nous avons appris jusqu’à présent sur le métabolisme?Cet article traite de la gravité des dommages biologiques internes qui peuvent survenir si la bêta-oxydation des acides gras est inhibée. Comme le note, la bêta-oxydation est cruciale chez l’homme car le métabolisme de l’ATP par les acides gras produit la majeure partie de l’ATP dans le corps. Dans le corps, le triacylglycérol est décomposé par bêta-oxydation dans les mitochondries pour produire de l’acétylcoa, qui peut entrer dans le cycle de l’acide citrique pour produire de l’énergie. L’acétylcoa est une molécule importante dans le corps, non seulement pour produire de l’ATP, mais aussi pour permettre d’autres processus tels que la synthèse de corps cétoniques pour le cœur. L’inhibition de la bêta-oxydation peut être acquise par un précurseur génétique ou par des médicaments. Ces diéthylaminoéthoxyhexestrol de NEFA, le maléate de perhexiline et l’amiodarone sont les médicaments nocifs courants qui retardent la bêta-oxydation dans le corps. Ces médicaments sont souvent utilisés pour le traitement des maladies coronariennes. Avec la bêta-oxydation, des conséquences problématiques inhibées telles que la stéatose microvésiculaire, les Cytopathies mitochondriales et diverses erreurs innées apparaissent. Le syndrome pancréatique se produit également avec une telle inhibition.
MÉTABOLISME DES ACIDES GRAS À CHAÎNE MOYENNE ET DÉPENSE ÉNERGÉTIQUE: IMPLICATIONS DU TRAITEMENT DE L’OBÉSITÉ]
Quel est le but de cet article? Comparer et comparer le stockage d’énergie et la dépense énergétique des acides gras à chaîne moyenne et du métabolisme des acides gras à longue chaîne.
Termes:
Acides gras à longue chaîne – Acides gras qui ont 14 ou plus de fixation au carbone.
Acides gras à chaîne moyenne – Acides gras contenant 8 à 10 carbones.
Chylomicrons – Grosses particules de lipoprotéines créées dans l’intestin grêle. Les chylomicrons transportent les acides gras dans le sang et vers les mitochrondres.
Thermogenèse – Le processus de production de chaleur dans un organisme.
Oxydation des oméga – Un processus similaire à la bêta-oxydation, mais l’oxydation implique le carbone du groupe carboxyle de l’acide gras (wikipedia).
Oxydation peroxysomique – Processus de conversion du peroxyde d’hydrogène en oxygène et en eau avant qu’il ne puisse se décomposer pour former le radical hydroxyle hautement réactif.
Comment cet article est-il lié à ce que nous avons appris jusqu’à présent sur le métabolisme?Dans cet article, les acides gras à chaîne moyenne de 8 à 10 carbones augmentent l’activité de la lipase et absorbent ainsi l’intestin à un rythme beaucoup plus rapide que les acides gras à longue chaîne. L’étude a indiqué que les acides gras à chaîne moyenne n’ont pas besoin de lipoprotéine pour le transport, mais peuvent se transporter directement dans les mitochondries via la circulation portale pour la bêta-oxydation. Dans cet article, d’autres processus oxydatifs tels que l’oxydation des oméga et l’oxydation peroxysomique se produisent dans le foie. Comme on l’a vu précédemment, les acides gras à longue chaîne ont besoin d’une sorte de transport vers un autre organe par le sang. Le plus souvent avec des acides gras à longue chaîne, une navette carnitine est nécessaire pour amener l’acide gras dans les mitochondries pour effectuer une bêta-oxdation. Avec les acides gras à chaîne moyenne, une navette n’est pas nécessaire. L’apport énergétique et stocké à partir du métabolisme des acides gras à chaîne moyenne est beaucoup plus suffisant que les acides gras à longue chaîne. Environ 13% d’apport énergétique en plus par rapport aux acides gras à longue chaîne (Papamandjaris, Macdougall, Jones, p. 1209). Nous voyons que le métabolisme des acides gras à chaîne moyenne est plus efficace dans lequel l’apport et le stockage d’énergie sont supérieurs à ceux des acides gras à longue chaîne. Le
Ressources Webmodifier
Titre de la page Web: Oxydation des acides gras
URL : http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/thcme/fatty-acid-oxidation.html
Quel est le but de ce site? Integration of lipids metabolism derivatives to other pathways for energy synthesis and energy storage.
Termes:
Lipoprotéine lipase – LPL utilise la lipoprotéine lipase pour hydrolyser les lipides.
Lipase hormono-sensible – Elle hydrolyse les triacylglycérols de la gouttelette lipidique, libérant les acides gras et les glycérols. (Wikipedia).
cAMP – Un messager secondaire utilisé pour la transduction du signal.
Récepteur bêta-adrénergique – L’un des divers récepteurs membranaires cellulaires pouvant se lier à l’épinéphrine et aux substances apparentées qui activent ou bloquent les actions des cellules contenant de tels récepteurs. Ces cellules initient des réponses physiologiques telles que l’augmentation du taux et de la force de contraction du cœur ainsi que la relaxation des muscles lisses bronchiques et vasculaires (le dictionnaire libre).
Les protéines G – Fonctionnent comme des “commutateurs moléculaires”, alternant entre un état lié à la guanosine diphosphate (GDP) inactif et activant l’état lié à la guanosine triphosphate (GTP), pour finalement réguler les processus cellulaires en aval (wikipedia).
Comment ce site est-il lié à ce que nous avons appris dans le métabolisme?C’est un bon site sur toutes les voies impliquées dans le métabolisme des acides gras. Ceux-ci comprennent la bêta-oxydation, la régulation des voies, la cétogenèse et la signification clinique des acides gras. Nous avons parlé de tous ces processus et ce site se concentre vraiment sur les détails de chaque processus. Une autre voie qui est montrée sur ce site est la mobilisation des graisses dans les adipocytes induite par la lipase hormono-sensible. Ce chemin montre comment les cellules graisseuses sont converties en glycérol.
Titre du site : WKU Bio 113 – Lipides
URL : http://bioweb.wku.edu/courses/BIOL115/Wyatt/Biochem/Lipid/lipid1.htm
Termes:
Acide gras saturé – Un acide gras à chaîne carbonée qui n’a pas de caractéristiques de double liaison.
Acide gras insaturé (mono et poly) – Un acide gras qui contient au moins une double liaison (monoinsaturée) ou plusieurs doubles liaisons (polyinsaturées) sur sa chaîne carbonée.
Hydrophile – La partie polaire de l’acide gras. Il s’agit typiquement de la partie du groupe carboxyle de l’acide gras.
Hydrophobe – La partie non polaire de l’acide gras. Il s’agit généralement de la partie de la chaîne carbonée de l’acide gras.
Triglycérides – Un acide gras avec un squelette de glycérol se connecte à trois acides gras. Ceci est souvent connu sous le nom de “graisses neutres” et les triglycérides stockent de l’énergie.
Comment ce site est-il lié à ce que nous avons appris dans le métabolisme?Ce site fournit de bonnes informations sur les graisses neutres impliquées dans la production et le stockage d’énergie. Dans le métabolisme, nous avons appris que les acides gras sont une bonne source d’énergie car ils sont entièrement réduits et peuvent être stockés anhydre. Ce site montre les différences d’acides gras saturés et insaturés et les raisons qui font des triglycérides une molécule de stockage d’énergie.
Titre de la page Web : Mobilisation et Absorption Cellulaire des Graisses Stockées (Triacylglycérols) avec Animation – PharmaXChange.info
URL : http://pharmaxchange.info/press/2013/10/mobilization-and-cellular-uptake-of-stored-fats-triacylglycerols-with-animation/
Quel est le but de ce site? Contient des informations importantes sur la mobilisation et l’absorption cellulaire des graisses et des acides gras.
Termes:
Gouttelettes lipidiques Les acides gras et les graisses sont stockés dans le tissu adipeux au sein de gouttelettes lipidiques qui ont une structure avec un noyau de stérols et de triacylglycérols entourés d’une couche de phospholipides. La couche de phospholipides est entourée de protéines membranaires hydrophobes appelées périlipines.
Comment ce site est-il lié à ce que nous avons appris dans le métabolisme?C’est une bonne page couvrant la mobilisation et l’absorption cellulaire des acides gras et il a une animation utile qui peut aider à visualiser le processus.
Titre du site Web: Pathways
URL : http://ull.chemistry.uakron.edu/Pathways/index.html
Quel est le but de ce site? Fournir un organigramme de la synthèse des acides gras et sa connexion à toutes les voies métaboliques du corps pour produire de l’énergie. Ce site est une bonne source lors de l’étude du métabolisme.
Termes:
Transamination – Réaction entre un acide aminé et un acide alpha-céto. Le groupe amino est transféré du premier au second; il en résulte que l’acide aminé est converti en l’acide α-céto correspondant, tandis que l’acide α-céto réactif est converti en l’acide aminé correspondant (si le groupe amino est retiré d’un acide aminé, un acide α-céto est laissé (wikipedia).
Désamination – L’élimination du groupe amino sur une molécule (wikipedia).
Comment ce site est-il lié à ce que nous avons appris dans le métabolisme?L’importance de l’intégration des voies est cruciale dans l’apprentissage du métabolisme. En intégrant les voies de la synthèse des acides gras à l’oxydation des acides gras, on montre comment l’énergie est produite et stockée.
Voie de KEGG et MétaCyc
Anabolique
Phosphorylation oxydative : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00190.html
Synthèse d’Acides Gras : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00061.html
Élongation des acides gras dans les mitochondries : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00062.html
Synthèse catabolique
et dégradation des corps cétoniques : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00072.html
Métabolisme
Métabolisme des acides gras : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00071.html
Nelson, L. D.; Cox, M. M., Lipides. Dans Lehninger Principles of Biochemistry, 4 éd. Il est le fils de l’artiste et de son épouse.
Frayn, K. N.; Coppack, S. W.; Fielding, B. A.; Humphreys, S. M., Régulation coordonnée de la lipase hormono-sensible et de la lipoprotéine lipase dans le tissu adipeux humain in vivo: Implications pour le contrôle du stockage des graisses et de la mobilisation des graisses. Advances in Enzyme Regulation 1995, 35, 163-178.
Fromenty, B.; Pessayre, D., Inhibition de la bêta-oxydation mitochondriale en tant que mécanisme d’hépatotoxicité. Pharmacologie & Thérapeutique 1995, 67, (1), 101-154.
Papamandjaris, A. A.; Macdougall, D. E.; Jones, P. J. H., Métabolisme des acides gras à chaîne moyenne et dépense énergétique: Implications du traitement de l’obésité. Sciences de La Vie 1998, 62, (14), 1203-1215.
