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Anomalies de la beta-oxydation mitochondriale des acides gras Maladies rares et maladies communes

Résumé : > Certaines anomalies de la b-oxydation mito-chondriale des acides gras (b-OAG) apparaissent jouer un rôle majeur dans la pathogenèse de plusieurs maladies communes (diabète, obésité, maladies cardiaques). Des déficits génétiques touchant la b-OAG sont également à l'origine d'un ensemble de maladies rares de phénotypes très variables, allant de défaillances cardio-hépatiques fatales chez le nourrisson à des myo-pathies chez l'adulte. Ces différentes pathologies sont révélatrices du rôle clé de la b-OAG dans plusieurs organes à forts besoins en ATP (coeur, muscle, foie, rein). Des données récentes sug-gèrent que la b-OAG participerait également à d'autres fonctions complexes (modifications de la chromatine, contrôle de l'activité de cellules souches, devenir de cellules cancéreuses). < équilibre subtil entre l'utilisation des acides gras et celle du glucose comme source d'énergie métabolique. Selon l'organe considéré, cet équilibre peut être plus ou moins déplacé en réponse à des modifications physiologiques ou physiopathologiques : on parle ainsi de flexibilité métabolique [2, 3]. D'une façon générale, on admet que l'utilisation des acides gras joue un rôle prépondérant dans toutes les situations imposant une restriction de l'utilisation du glucose, tels que le jeûne ou l'exercice physique. Dans ces conditions, la lipolyse du tissu adipeux permet d'augmenter fortement les taux circulant d'acides gras à chaîne longue et, ainsi leur b-oxydation mitochondriale dans de nombreux tissus. Ces fonctions énergétiques de la b-OAG sont modulées par un ensemble de facteurs nutritionnels et hormonaux qui agissent par dif-férents mécanismes moléculaires, allostériques, transcriptionnels, et post-traductionnels via un réseau de signalisation cellulaire et nucléaire complexe, qui permet d'ajuster l'activité de cette voie métabolique en réponse à différents contextes physiologiques ou physiopathologiques [4-7]. Les déficits génétiques touchant la b-OAG, avec leur panel complexe de manifestations cliniques, révèlent l'importance de cette voie métabolique dans la physiologie de nombreux organes. D'autres dysfonctionnements de la b-OAG interviennent dans la pathogenèse de différentes maladies communes, dont le diabète [8], l'obésité [9], et les maladies cardiaques [10]. Au delà des mécanismes classiques de production d'énergie, des données récentes, recueillies dans différents modèles, suggèrent l'implication de la b-OAG dans des fonctions qui sont restées longtemps insoupçonnées. La b-OAG pourrait ainsi participer aux modifications épigénétiques de la chromatine [11], à la différenciation des cellules souches neuronales La b-oxydation mitochondriale des acides gras (b-OAG) joue un rôle majeur dans la fourniture d'ATP dans de nombreux organes ou tissus à forts besoins en énergie, tels que le coeur, les muscles squelettiques, le foie ou les reins. Le principe de base de cette voie métabo-lique (Figure 1) repose sur une séquence récurrente de quatre réactions enzymatiques (appelée hélice de Lynen) (Figure 2) permettant de convertir les acides gras en acétyl-CoA. Celui-ci sera ensuite incorporé dans le cycle de Krebs pour compléter l'oxydation. L'ensemble de ce processus générera de grandes quantités de NADH (nicotinamide adénine dinucléotide réduit) et de FADH 2 (flavine adénine dinucléotide réduite) qui permet-tront, en alimentant en électrons la chaîne respiratoire mitochondriale, la production d'ATP avec un rendement énergétique élevé. Chez l'homme comme chez le rongeur, la b-OAG utilise principalement les acides gras à chaîne longue (de 16 et 18 carbones) présents en abondance dans l'alimentation de l'adulte, ou stockés dans les réserves du tissu adipeux [1]. Dans de nombreux tissus (coeur, muscle, foie, etc.), il existe en permanence un Vignette (Photo © Inserm-Barelli, Hélène).
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https://www.hal.inserm.fr/inserm-02893762
Contributor : Fatima Djouadi <>
Submitted on : Wednesday, July 8, 2020 - 3:12:07 PM
Last modification on : Friday, September 18, 2020 - 2:35:03 PM

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Jean Bastin, Fatima Djouadi. Anomalies de la beta-oxydation mitochondriale des acides gras Maladies rares et maladies communes. médecine/sciences, EDP Sciences, 2019, 35, pp.779-86. ⟨10.1051/medsci/2019156⟩. ⟨inserm-02893762⟩

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