Professeur Jean-Luc Olivier > Faculté de Médecine [email protected] Les lipides des membranes: sources de médiateurs

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Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les lipides des membranes sont sources demédiateurs intracellulaires

Médiateurs: molécules conduisant un signal de la membrane à l’intérieur ou à l’extérieur de la cellule

-Les médiateurs issus des glycérophospholipides

-Les dérivés des acides gras

-Les médiateurs issus des sphingomyélines

-Les hormones dérivées du cholestérol

Noyau

Récepteur

Signal

ProductionProductionMédiateursMédiateurs

Actions intracellulaireActions intracellulaire

ActionsActionsextra-extra-

cellulairescellulaires

PLC

PLA2

PLA1

Action des différents types de phospholipases

H

H - C - O - C - R1

R2 - C - O - C - H

H - C - O - P - O -

=

==

O-

O

O

O

Têtepolaire

Choline,éthanolamine,sérine, inositol

PLD

Libération de médiateurs

Les lipides des membranes: sources de médiateursLes médiateurs issus des glycérophospholipides (1/4)

Acide phosphatidique

PLD

PLA2

Lyso-Phospho-

lipide

R2-COOHacide arachidonique

PLA1

PLA2

Prostaglandinesleucotriènes

O-

H H-C-O-C- R1 O R2-C-O-CH O O H-C-O -- P-O — H

=

==

HO

HO

OH

OH

OH

P

P

Produits formés par les phospholipases

Diglycéride

PLC

Inositol 1,4,5triphosphate

PLC


Exemple des dérivés de l’acide arachidonique

COOH

acide arachidonique C20 :4 (5, 8, 11, 14)

58

1120

Phospholipides membranaires

Phospholipases A2

- Certaines phospholipases A2 reconnaissent spécifiquement l’acide arachidonique

- Hydrolyse de la liaison ester en position 2 du glycérol (ne nécessite pas d’énergie)


cyclooxygénases

lipoxygénases

COOH

acide arachidonique C20 :4 (5, 8, 11, 14)

O

OH OH

COOH

prostaglandine E2

PG synthase

58

11 1420

COOHO

O

58

11

14 20Prostaglan-

dine H2

COOH

OH

OH

leucotriène B4

5

8

11

15

20

12

Exemple des dérivés de l’acide arachidonique

Il existe de nombreuses prostaglandines et de nombreux leucotriènes !!!!


Les médiateurs issus des glycérophospholipides (4/4)

médiateurs très actifs- dégradés très rapidement- rôle local

Prostaglandines, leucotriènes....

R

R

R

R

R

R

Médiateurs

Effet(s) physiologique(s)

Tissu A

Tissu B

Rôles physiologiques- contraction des muscles lisses( intestin, utérus, vaisseaux,)- agrégation plaquettaire- régulation du métabolisme

Rôles physiopathologiques- inflammationinflammation, fièvre (l’aspirine inhibe les cyclooxygénases)


Prostaglandines et leucotriènes : rôles

Les médiateursdérivés dessphingomyélines

HO

3 CH-CH=CH-(CH2)12-CH3

2 CH-NH-

1 CH2O

sphingosine

O-P-O-CH2-CH2-N+-(CH3)3

O-

acide gras saturé

OC

==

Phosphocholine

OHO-P-O-CH2-CH2-N+-(CH3)3

O-

=

Phosphocholine HO


2 CH-NH-

1 CH2OH

sphingosine

acide gras saturé

OC

=

Sphingomyélinases (cf phospholipases C)

acide gras saturé OHO-C

=

HO


2 CH-NH2

1 CH2OH

sphingosine

CéramidasesIl existe plusieurssphingomyélinaseset céramidases(protéines et gènes)

Céramides


Les médiateurs dérivés des sphingomyélines (1/2)

Actions physiologiques des dérivés des céramides et sphingosines

R

Stress ousignal de « mort »

Activation dessphingomyélinases

acides/neutres Hydrolyse desphingomyéline

CéramidesCéramidesApoptose=

« mortprogrammée »

La production de céramides dans la cellule est une étape vers sa mort (apoptose)


Les médiateurs dérivés des sphingomyélines( 2/2)

lipase pancréatique = estérase

CH2O-OCCOO- C H a CH2O-OC

CH2OHCOO C H CH2OH

COOH

COOH

monoglycéride (et diglycérides)

acides gras

les sels biliaires : des agents émulsifiants

TG

TG

sels biliairessels biliaires

Emulsion

surface d'attaqueactivité de la lipase


Les dérivés du cholestérol:les acides et sels biliaires (1/3)

6HO3 5

7

12 18

cholestérolStructure desacides biliaires

H

HO

OH

COOH

CH3

3

12

acide désoxycholique(acide secondaire)

H

HO

COOH

CH3

3

acidelithocholique

(acide secondaire)

Acides secondaires: conversion des acides primaires par les bactéries intestinales (7 et 12 -déhydroxylation)

HO OH

OH

COOH

CH3

3 7

12

acide cholique

OH

H

HO

COOH

CH3

3 7 acide chénodé-soxycholique

H

Synthèse des acidesprimaires dans le foie



HO3 5

67

12 18

cholestérol 7-hydroxycholestérol

HO3 5

6

7

12 18

OH

NADPH+H+

O2

7-hydroxylase

NADP+

cholyl-CoA

HO OH

OH

C-S-CoA

O

CH3

3 7

12

=

OH

H

HO

C-S-CoA

O

CH3

3 7

chénodé-soxyl-CoA

=

NADPH+H+

+2CoASH + O2

CH3-CH2-C-S-CoA

O

=

Propionyl-CoA

Synthèse hépatiquedes acides biliairesprimaires



H

HO OH

OH

COO-

CH3

3 7

12

acide cholique(ou chénodésoxycholique)

Na+

partiehydrophobe

extrémitéhydrophile

Structure globaled'un sel biliaire

H

C - N - CH2 - COO- Na+

O

+H3N - CH2 - COO-

glycine

glycoconjugué

+H3N - CH2 - CH2 - SO3-

Taurine

H

C - N - CH2 - CH2 - SO3- Na+

Otauroconjugué(3 1)


Conjugaison des acides biliaires etformation des sels biliaires

O

O

O

HO

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

OH

OH

Testostérone

Estradiol

CH2OH

C = OOH

HOCH3

Cortisol

CH2OH

C = OO H C

Aldostérone

Sécrété(e) par

testicules

cortico-surrénales

cortico-surrénales

ovaires,placenta

Action

maturationspermatozoïdes

etc...

métabolismeglucidique

excrétionsels

cycleovarien

etc..

HO

3

17

2021

45

11

17

17

11

4 5

3

3

3

12 6

Les lipides des membranes: sources de médiateursLes dérivés du cholestérol : les hormones stéroïdiennes (1/6)

Cholestérol

Prégnénolone

Autres hormonesstéroïdiennes

Aromatases =Déplacement ou créationde doubles liaisons

Hydroxylases=Ajout de OH

Raccourcissement de la chaîne ramifiée

Activités spécifiques selon les glandes


Les dérivés du cholestérol :les hormones stéroïdiennes (2/6)

H

22

H

HO3 A B

C D

H

OHOH

2NADPH + 2H+

2NADP+

2O2

2H2O

Oxydasecytochrome p450adrenoxine (Fe-S)

adrenoxin reductase (flavoprotéine)

Cholestérol

20,22-dihydroxy-Cholestérol

H

HO3 A B

C D17

2021

5

11


H

HO3 A B

C D

H

OHOH

Pregnénolone

H

HO3 A B

C D

H

O

OC

H

Desmolase

NADPH + H+ + O2

NADP+ + H2O

20,22-dihydroxy-Cholestérol

Isocaproaldéhyde


Pregnénolone

HO

O

H

H3 A B

C D17

20

21

45

11

18

Testostérone

Oestradiol

17-hydroxylase

aromatase

(testicules)

(ovaires)

Corticostérone

Aldostérone

21-hydroxylase11-hydroxylase

18-hydroxylase18-hydroxy- déshydrogènase

(surrénales)

Cortisol

17-hydroxylase

17- hydroxyPregnénolone

17- hydroxyProgestérone

4,5 isomérase

21-hydroxylase11-hydroxylase

(surrénales)

Progestérone

4,5 isomérase

(ovaires+ autres)


Mitochondrie

Cytosol

Réticulumendoplasmique

prégnenolone

prégnenoloneCorticostérone

Corticostérone

Aldostérone

Aldostérone

11-Désoxycortisol

11-Désoxycortisol

Cortisol

Cortisol

Vésiculede stockage

cholestérol

Esters decholestérol

cholestérol

cholestérolLes synthèses des hormones stéroïdiennesnécessitent des navettes entre

les mitochondries et le réticulum endoplasmique


Rôle important dans le métabolisme osseux

Carence = rachitisme

Apports alimentaires journaliers(apports faibles en D2, D3)

Synthèse au niveau de la peaupar exposition aux UV (D3)

Donc à la fois vitamine et hormone

Moléculela plus active

OH

OHHO

1,25 dihydro-cholécalciferol

Cholestérol(peau)

Précuseur alimentaires(intestin)

Rein

Foie


Les dérivés du cholestérol : la vitamine D

chaîne isoprénique ( H2C CH

C CH2

CH3

(

n

Le cholestérol et les autres stérols sont des dérivés d’isoprènes

Les lipides des membranes: sources de médiateursLes lipides comportent d’autres molécules:

dérivés d’isoprènes

Motif polymérisé par les plantes pour la synthèse de nombreux composés

CaoutchoucEssence de térébenthine

(résine)

Caroténoïdes(précurseursvitamine A)

Vitamines liposolubles(vitamine E et K)

Les vitamines sont des molécules, indispensables en petite quantité,apportée par l’alimentation (végétaux)

Lipides : conclusions

Classe hétérogène de molécules hydrophobes ou amphiphiles

structure : acides gras, chaînes poly isopréniques, noyau stérol

propriétés physicochimiques : fluidité, amphiphilie

- lipides de réserve : TG - lipides de structure : PL, glycolipides, cholestérol - précurseurs de molécules actives : hydrolyse des PL, oxydation des acides gras (hormones stéroïdes) vitamines liposolubles

rôles : divers

Auto-test sur les dérivés de l’acide arachidoniqueet du cholestérol

Pour télécharger le QCM, cliquer sur l’onglet

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