Lipolyse et Lipogenèse

La lipolyse et la lipogenèse sont les deux bras opposés du cycle de stockage des graisses de l'organisme. La lipogenèse synthétise et stocke le triacylglycérol dans le tissu adipeux lorsque le carburant est abondant, tandis que la lipolyse hydrolyse cette graisse stockée pour libérer des acides gras libres et du glycérol lorsque le carburant est nécessaire. L'insuline, les catécholamines et le capteur d'énergie cellulaire, la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK), régulent l'équilibre entre les deux en fonction de l'état nutritionnel.

Definition

La lipolyse est l'hydrolyse séquentielle du triacylglycérol stocké par la lipase triglycéride adipeuse, la lipase hormono-sensible et la monoacylglycérol lipase pour libérer des acides gras libres et du glycérol ; la lipogenèse est la synthèse des acides gras et leur estérification en triacylglycérol pour le stockage. Les deux sont régulés de manière réciproque par l'insuline et les hormones contre-régulatrices.

Scope

Cet article se concentre sur le cycle de stockage des graisses de l'adipocyte : la cascade de lipases régulée par les hormones qui mobilise le triacylglycérol (lipolyse) et la synthèse et l'estérification des acides gras en triacylglycérol stocké (lipogenèse), ainsi que le contrôle hormonal qui les relie. Il traite la lipogenèse hépatique de novo comme un processus connexe, mais renvoie à l'article dédié à la synthèse. Il s'agit d'une référence biochimique et physiologique, et non d'un conseil sur la gestion du poids ou des maladies métaboliques.

Core questions

• Quelles lipases hydrolysent le triacylglycérol stocké, et dans quel ordre ?
• Comment l'insuline et les catécholamines activent et désactivent le stockage et la mobilisation des graisses ?
• Comment la lipogenèse est-elle coordonnée avec la lipolyse afin qu'elles ne se déroulent pas simultanément ?
• Quels signaux relient l'état énergétique de l'organisme au renouvellement des graisses adipeuses ?

Key concepts

• Lipase triglycéride adipeuse (ATGL)
• Lipase hormono-sensible (HSL)
• Monoacylglycérol lipase
• Régulation de la périlipine et des gouttelettes lipidiques
• Lipogenèse et antilipolyse induites par l'insuline
• Activation de la lipolyse par les catécholamines/AMPc/PKA
• Libération d'acides gras libres et de glycérol
• Protéine kinase activée par l'AMP (AMPK) comme capteur d'énergie

Key theories

Cascade séquentielle de lipases de la lipolyse

La dégradation du triacylglycérol se déroule en étapes définies : la lipase triglycéride adipeuse effectue la première hydrolyse limitante en diacylglycérol, la lipase hormono-sensible agit ensuite, et la monoacylglycérol lipase complète la réaction, libérant trois acides gras et du glycérol sous contrôle hormonal.

Contrôle hormonal réciproque du stockage et de la mobilisation

L'insuline favorise la lipogenèse et supprime l'activité des lipases à l'état nourri, tandis que les catécholamines et le glucagon activent la lipolyse via la signalisation de l'AMP cyclique et de la protéine kinase A à l'état de jeûne, la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK) intégrant l'état énergétique cellulaire.

Mechanisms

À l'état nourri, riche en insuline, les adipocytes captent le glucose et les acides gras, synthétisent et estérifient le triacylglycérol, et le stockent dans des gouttelettes lipidiques recouvertes de périlipine ; l'insuline supprime simultanément l'activité des lipases, favorisant le stockage net. Pendant le jeûne ou le stress, les catécholamines et le glucagon augmentent l'AMP cyclique et activent la protéine kinase A, qui phosphoryle la périlipine et la lipase hormono-sensible et déclenche la cascade de lipases : la lipase triglycéride adipeuse élimine le premier acide gras (l'étape limitante), la lipase hormono-sensible le second, et la monoacylglycérol lipase le troisième, libérant des acides gras libres dans le sang pour l'oxydation dans d'autres tissus et du glycérol pour la néoglucogenèse hépatique. Le côté synthèse est régulé transcriptionnellement par le programme SREBP-1c sensible à l'insuline et de manière aiguë par la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK), qui inhibe l'enzyme lipogénique acétyl-CoA carboxylase lorsque l'énergie est rare, garantissant que le stockage et la mobilisation sont actifs de manière réciproque, et non simultanée.

Clinical relevance

L'équilibre lipolyse-lipogenèse détermine la manière dont l'organisme stocke et libère l'énergie et fournit le contexte biochimique de la résistance à l'insuline, de l'obésité et de l'élévation des acides gras libres observée dans le diabète non contrôlé. Cet article décrit le cycle régulateur normal à des fins de référence et d'éducation et ne constitue pas une base pour la gestion du poids corporel ou des conditions métaboliques chez un individu donné.

History

La lipase hormono-sensible a longtemps été considérée comme la seule enzyme limitante de la mobilisation des graisses, mais la découverte de la lipase triglycéride adipeuse en 2004 par Zechner et ses collègues a révisé le modèle en une cascade séquentielle et a clarifié la première étape limitante. Parallèlement, le contrôle transcriptionnel du côté lipogénique a été lié à la voie SREBP-1c sensible à l'insuline, et la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK) a été établie comme le capteur d'énergie cellulaire coordonnant les deux bras.

Key figures

• Rudolf Zechner
• Salih Wakil
• Jay Horton
• D. Grahame Hardie

Seminal works

• zechner-2012
• zechner-2009
• horton-2002

Frequently asked questions

Quelle est la différence entre la lipolyse et la lipogenèse ?

La lipogenèse est la synthèse et le stockage des graisses sous forme de triacylglycérol, favorisée à l'état nourri, tandis que la lipolyse est l'hydrolyse du triacylglycérol stocké pour libérer des acides gras et du glycérol, favorisée pendant le jeûne ; l'insuline et les hormones contre-régulatrices contrôlent les deux de manière réciproque.

Quelle enzyme initie la dégradation des graisses stockées ?

La lipase triglycéride adipeuse catalyse la première étape et l'étape limitante, convertissant le triacylglycérol en diacylglycérol, avant que la lipase hormono-sensible et la monoacylglycérol lipase ne complètent l'hydrolyse.