Révéler les secrets du stockage des graisses

Par Université de Bonn4 avril 2023

Gouttelettes de graisse dans la cellule adipeuse d'une souris : La membrane des gouttelettes était colorée en vert et la graisse qui y était stockée était colorée en rouge. Crédit : Johanna Spandl / Université de Bonn

Les cellules adipeuses utilisent les molécules de graisse comme moyen de stockage d'énergie. Ces molécules sont composées de trois acides gras attachés à un squelette de glycérol et sont communément appelées triglycérides. On a longtemps cru que ces molécules subissaient des changements constants pendant le stockage, étant régulièrement décomposées et reconstruites – un processus connu sous le nom de « cycle des triglycérides ». Mais cette hypothèse est-elle vraie, et si oui, quel est le but de ce processus ?

«Jusqu'à présent, il n'y a pas eu de véritable réponse à ces questions», explique le professeur Christoph Thiele de l'institut LIMES de l'université de Bonn. « Il est vrai qu'il existe des preuves indirectes de cette reconstruction permanente depuis 50 ans. Cependant, jusqu’à présent, les preuves directes de cette réalité font défaut.»

Le problème : pour prouver que les triglycérides sont décomposés et que les acides gras sont modifiés et réincorporés dans de nouvelles molécules, il faudrait suivre leur transformation au cours de leur voyage dans l’organisme. Pourtant, il existe des milliers de formes différentes de triglycérides dans chaque cellule. Il est donc extrêmement difficile de suivre les différents acides gras.

"Cependant, nous avons développé une méthode qui nous permet d'attacher une étiquette spéciale aux acides gras, les rendant ainsi reconnaissables", explique Thiele. Son groupe de recherche a ainsi étiqueté divers acides gras et les a ajoutés dans un milieu nutritif aux cellules adipeuses de souris. Les cellules de souris ont ensuite incorporé les molécules marquées dans des triglycérides.

“We were able to show that these triglycerides do not remain unchanged, but are continuously degraded and remodeled: Each fatty acidAny substance that when dissolved in water, gives a pH less than 7.0, or donates a hydrogen ion." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">l'acide est séparé environ deux fois par jour et rattaché à une autre molécule de graisse », explique le chercheur.

Mais pourquoi ? Après tout, cette conversion coûte de l’énergie, qui est libérée sous forme de chaleur perdue – qu’en retire la cellule ? Jusqu’à présent, on pensait que la cellule avait besoin de ce processus pour équilibrer le stockage et l’approvisionnement en énergie. Ou peut-être s’agit-il simplement d’un moyen pour le corps de générer de la chaleur.

"Nos résultats suggèrent désormais une explication complètement différente", explique Thiele. "Il est possible qu'au cours de ce processus, les graisses soient converties en ce dont le corps a besoin."

Les acides gras peu utilisables seraient par conséquent raffinés en variantes de meilleure qualité et stockés sous cette forme jusqu’à ce qu’ils soient nécessaires.

Les acides gras sont constitués en grande partie d’atomes de carbone suspendus les uns derrière les autres comme les wagons d’un train. Leur longueur peut être très différente : certains sont constitués de seulement dix atomes de carbone, d’autres de 16 voire plus. Dans leur étude, les chercheurs ont produit trois acides gras différents et les ont étiquetés. L’un d’eux mesurait onze atomes de carbone, le deuxième 16 et le troisième 18 atomes de carbone.

"Ces longueurs de chaîne se retrouvent généralement également dans les aliments", explique Thiele.

L'étiquetage a permis aux chercheurs de suivre exactement ce qui arrive aux acides gras de différentes longueurs dans la cellule. Cela a montré que les acides gras constitués de onze atomes de carbone étaient initialement incorporés dans les triglycérides. Peu de temps après, ils furent à nouveau séparés et évacués de la cellule. Au bout de deux jours, ils n’étaient plus détectables. « Ces acides gras plus courts sont mal utilisables par les cellules et peuvent même les endommager », explique Thiele, qui est également membre du pôle d'excellence ImmunoSensation2. « C’est pourquoi ils sont éliminés rapidement. »

In contrast, the 16- and 18-atomAn atom is the smallest component of an element. It is made up of protons and neutrons within the nucleus, and electrons circling the nucleus." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"atom fatty acids remained in the cell, although not in their original fat molecules. They were also gradually chemically modified, for example by additional carbon atoms being inserted. In the original fatty acids, the carbon atoms were moreover linked with single bonds – roughly like a human chain in which neighbors join hands. Over time, this sometimes developed into double bonds – as if revelers at a party were doing a conga. The fatty acids that are formed in this process are called unsaturated. They are better utilizable for the body./p>