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Les lipides des membranes: sources de médiateurs. Professeur Jean-Luc Olivier > Faculté de Médecine Jean-Luc.Olivier@univ-lorraine.fr. Les lipides des membranes sont sources de médiateurs intracellulaires.

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Les lipides des membranes:

sources de médiateurs

  • Professeur Jean-Luc Olivier>Faculté de Médecine
  • Jean-Luc.Olivier@univ-lorraine.fr
slide2

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

Signal

Actionsextra-cellulaires

ProductionMédiateurs

Récepteur

Actions intracellulaire

Noyau

  • Les médiateurs issus des glycérophospholipides
  • Les dérivés des acides gras
  • Les médiateurs issus des sphingomyélines
  • Les hormones dérivées du cholestérol
slide3

PLA1

PLA2

PLD

PLC

Libération de médiateurs

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les médiateurs issus des glycérophospholipides (1/4)

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

=

Tête

polaire

Choline,

éthanolamine,

sérine, inositol

O-

slide4

Produits formés par les phospholipases

PLD

Acide phosphatidique

PLA1

Diglycéride

Lyso-

Phospho-

lipide

H

H-C-O-C- R1

O

R2-C-O-CH

O O

H-C-O -- P-O —

H

=

PLC

PLA2

=

Inositol 1,4,5

triphosphate

OH

HO

=

OH

P

OH

P

HO

O-

PLA2

PLC

R2-COOH

acide arachidonique

Prostaglandines

leucotriènes

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les médiateurs issus des glycérophospholipides (2/4)

slide5

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les médiateurs issus des glycérophospholipides (3/4)

Exemple des dérivés de l’acide arachidonique

Phospholipides membranaires

Phospholipases A2

acide arachidonique C20 :4(D 5, D8, D11, D14)

8

5

COOH

20

11

  • Certaines phospholipases A2 reconnaissent spécifiquement l’acide arachidonique
  • Hydrolyse de la liaison ester en position 2 du glycérol (ne nécessite pas d’énergie)
slide6

lipoxygénases

cyclooxygénases

OH

5

5

COOH

COOH

O

8

Prostaglan-dine H2

11

14

20

20

11

12

O

15

8

OH

PG synthases

leucotriène B4

O

COOH

prostaglandine E2

OH

OH

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les médiateurs issus des glycérophospholipides (4/4)

Exemple des dérivés de l’acide arachidonique

acide arachidonique C20 :4(D 5, D8, D11, D14)

5

8

COOH

20

11

14

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

slide7

R

R

R

R

R

R

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Prostaglandines et leucotriènes : rôles

Tissu A

Prostaglandines, leucotriènes....

médiateurs très actifs

- dégradés très rapidement

- rôle local

Rôles physiologiques

- contraction des muscles lisses( intestin, utérus,

vaisseaux,)

- agrégation plaquettaire

- régulation du métabolisme

Médiateurs

Rôles physiopathologiques

- inflammation, fièvre (l’aspirine inhibe les cyclooxygénases)

Tissu B

Effet(s) physiologique(s)

slide8

HO

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

2 CH-NH-

1 CH2O

sphingosine

O

C

=

O

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

O-

acide gras saturé

=

Phosphocholine

O

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

O-

Sphingomyélinases (cf phospholipases C)

=

Phosphocholine

HO

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

2 CH-NH-

1 CH2OH

sphingosine

O

C

=

acide gras saturé

Céramidases

Il existe plusieurssphingomyélinaseset céramidases(protéines et gènes)

acide gras saturé

O

HO-C

=

HO

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

2 CH-NH2

1 CH2OH

sphingosine

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les médiateurs dérivés des sphingomyélines (1/2)

Les médiateursdérivés dessphingomyélines

Céramides

slide9

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les médiateurs dérivés des sphingomyélines( 2/2)

Actions physiologiques des dérivés des céramides et sphingosines

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

Stress ousignal de « mort »

R

Activation dessphingomyélinasesacides/neutres

Hydrolyse desphingomyéline

Apoptose=« mort

programmée »

Céramides

slide10

CH2OH

COO C H

CH2OH

COOH

COOH

sels biliaires

Emulsion

TG

TG

surface d'attaque

activité de la lipase

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

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

les sels biliaires : des agents émulsifiants

lipase pancréatique = estérase

a CH2O-OC

COO- C H b

a CH2O-OC

monoglycéride (et diglycérides)

acides gras

slide11

H

CH3

OH

12

COOH

acide cholique

acide

lithocholique

(acide secondaire)

a

3

7

H

HO

OH

CH3

H

H

CH3

CH3

COOH

OH

a

3

HO

12

COOH

COOH

a

acide chénodé-

soxycholique

3

7

a

3

HO

HO

OH

acide désoxycholique

(acide secondaire)

Synthèse des acidesprimaires dans le foie

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

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les dérivés du cholestérol:les acides et sels biliaires (2/3)

Structure desacides biliaires

cholestérol

18

12

b

3

5

HO

7

6

slide12

18

cholestérol

12

18

12

b

b

7

5

3

3

5

HO

HO

7

OH

6

6

H

CH3

CH3

OH

12

C-S-CoA

O

C-S-CoA

O

a

chénodé-

soxyl-CoA

a

3

7

3

7

HO

HO

OH

=

=

Propionyl-CoA

cholyl-CoA

OH

CH3-CH2-C-S-CoA

O

=

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

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

7a-hydroxy

cholestérol

7a-hydroxylase

NADPH+H+

O2

NADP+

Synthèse hépatiquedes acides biliairesprimaires

NADPH+H++2CoASH + O2

slide13

H

CH3

Na+

OH

12

COO-

extrémité

hydrophile

partie

hydrophobe

a

3

7

HO

OH

Structure globale

d'un sel biliaire

+H3N - CH2 - CH2 - SO3-

+H3N - CH2 - COO-

glycine

Taurine

H

C- N - CH2 - COO-Na+

O

H

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

O

glycoconjugué

tauroconjugué

(3 1)

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Conjugaison des acides biliaires etformation des sels biliaires

acide cholique

(ou chénodésoxycholique)

slide14

OH

CH3

CH2OH

C = O

O

CH3

CH3

CH2OH

C = O

O

CH3

OH

O

HO

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les dérivés du cholestérol : les hormones stéroïdiennes (1/6)

Sécrété(e) par

Action

CH3

17

Testostérone

testicules

maturation

spermatozoïdes

etc...

21

3

20

5

OH

4

HO

17

cortico-

surrénales

métabolisme

glucidique

11

Cortisol

3

O H

C

HO

cortico-

surrénales

excrétion

sels

11

Aldostérone

3

CH3

17

cycle

ovarien

etc..

ovaires,

placenta

1

Estradiol

6

2

3

5

4

slide15

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

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

Cholestérol

Raccourcissement de la chaîne ramifiée

Prégnénolone

Aromatases =

Déplacement ou créationde doubles liaisons

Hydroxylases=

Ajout de OH

Activités spécifiques selon les glandes

Autres hormonesstéroïdiennes

slide16

OH

OH

C

D

H

A

B

3

HO

H

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les dérivés du cholestérol : les hormones stéroïdiennes (3/6)

22

21

20

17

Cholestérol

11

C

D

H

A

B

5

3

HO

H

Oxydase

cytochrome p450

adrenoxine (Fe-S)

adrenoxin reductase (flavoprotéine)

2NADPH + 2H+

2O2

2H2O

2NADP+

20,22-dihydroxy-

Cholestérol

slide17

OH

OH

C

D

H

A

B

3

HO

H

O

O

C

H

C

D

H

A

B

3

HO

H

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les dérivés du cholestérol : les hormones stéroïdiennes (4/6)

20,22-dihydroxy-

Cholestérol

NADPH + H+ + O2

Desmolase

NADP+ + H2O

Isocaproaldéhyde

Pregnénolone

slide18

21

18

20

17

11

C

D

H

A

B

5

3

4

17-hydroxylase

H

D4,5 isomérase

17- hydroxyPregnénolone

Progestérone

17-hydroxylase

(ovaires+ autres)

D4,5 isomérase

21-hydroxylase

11-hydroxylase

Testostérone

17- hydroxyProgestérone

(testicules)

Corticostérone

aromatase

21-hydroxylase

11-hydroxylase

18-hydroxylase

18-hydroxy- déshydrogènase

Oestradiol

Cortisol

(ovaires)

(surrénales)

Aldostérone

(surrénales)

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les dérivés du cholestérol : les hormones stéroïdiennes (5/6)

O

Pregnénolone

HO

slide19

cholestérol

cholestérol

Vésiculede stockage

Cortisol

Esters decholestérol

Aldostérone

Cortisol

cholestérol

11-Désoxycortisol

Aldostérone

prégnenolone

Corticostérone

11-Désoxycortisol

prégnenolone

Corticostérone

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

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

Les synthèses des hormones stéroïdiennesnécessitent des navettes entreles mitochondries et le réticulum endoplasmique

Cytosol

Mitochondrie

Réticulumendoplasmique

slide20

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les dérivés du cholestérol : la vitamine D

Cholestérol(peau)

Précurseur alimentaires(intestin)

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

Rein

Foie

OH

Molécule

la plus active

1,25 dihydro-cholécalciferol

HO

OH

slide21

(

(

H2C CH

C CH2

chaîne isoprénique

n

CH3

Les lipides des membranes: sources de médiateurs

Les lipides comportent d’autres molécules:dérivés d’isoprènes

Motif polymérisé par les plantes pour la synthèse de nombreux composés

Essence de térébenthine(résine)

Caroténoïdes

(précurseursvitamine A)

Vitamines liposolubles(vitamine E et K)

Caoutchouc

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

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

slide22

Classe hétérogène de molécules hydrophobes ou amphiphiles

structure : acides gras, chaînes poly isopréniques, noyau stérol

propriétés physicochimiques : fluidité, amphiphilie

rôles : divers

- 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

Lipides : conclusions

slide23

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

Pour télécharger le QCM, cliquer sur l’onglet