L'acide gamma-linolénique (GLA) est une chaîne longue (≥ 12 carbone (C) atomes), acide gras polyinsaturé (> 1 double liaison) (AGPI angl., Polyinsaturés Les acides gras), qui appartient au groupe des acides gras oméga-6 (n-6-FS, la première double liaison est située à la sixième liaison CC comme vu de l'extrémité méthyle (CH3) de la chaîne d'acide gras) - C18: 3; n-6 [2, 14-16, 24, 29, 42, 44]. GLA peut être fourni à la fois par le régime, principalement par des huiles végétales, telles que bourrache huile de graines (environ 20%), huile de graines de cassis (15-20%), primevère du soir huile (environ 10%) et huile de graines de chanvre (environ 3%), et synthétisée dans l'organisme humain à partir de l'acide linoléique essentiel (vital) n-6 FS (C18: 2).
Synthèse
L'acide linoléique est le précurseur (précurseur) de la synthèse endogène (endogène) de GLA et pénètre dans l'organisme exclusivement à partir du régime grâce aux graisses et huiles naturelles, telles que le carthame, le tournesol, maïs huiles de germe, de soja, de sésame et de chanvre, ainsi que de pacanes, Brésil des noisetteset pin des noisettes. La conversion de l'acide linoléique en GLA se produit dans l'organisme humain sain par désaturation (insertion d'une double liaison, transformant un composé saturé en un insaturé) dans le réticulum endoplasmique lisse (organite cellulaire structurellement riche avec un système de canaux de cavités, entouré de membranes) de leucocytes (blanc sang cellules) et foie cellules à l'aide de la delta-6-désaturase (enzyme qui insère une double liaison à la sixième liaison CC - vue de l'extrémité carboxyle (COOH) de la chaîne d'acide gras - en transférant des électrons). GLA sert à son tour de substance de départ pour la synthèse endogène de l'acide dihomo-gamma-linolénique (C20: 3; n-6-FS), à partir de laquelle l'acide arachidonique (C20: 4; n-6-FS) est dérivé. Alors que la synthèse du GLA à partir de l'acide linoléique est relativement lente, la métabolisation (métabolisation) du GLA en acide dihomo-gamma-linolénique est très rapide. Afin de maintenir l'activité de la delta-6-désaturase, un apport adéquat en certains micronutriments, en particulier pyridoxine (vitamine B6), biotine, calcium, magnésium ainsi que zinc est nécessaire. Une carence en ces micronutriments conduit à une diminution de l'activité désaturase, entraînant une altération de la synthèse de l'acide gamma-linolénique et ensuite de l'acide dihomo-gamma-linolénique et de l'acide arachidonique. En plus de la carence en micronutriments, l'activité delta-6 désaturase est également inhibée par les facteurs suivants:
- Augmentation de la consommation de saturés et insaturés Les acides gras, comme l'acide oléique (C18: 1; n-9-FS), l'acide linoléique (C18: 2; n-6-FS) et l'acide alpha-linolénique (C18: 3; n-3-FS) ainsi que acide arachidonique (C20: 4; n-6-FS), l'acide eicosapentaénoïque (EPA, C20: 5; n-3-FS), et l'acide docosahexaénoïque (DHA, C22: 5; n-3-FS).
- Alcool consommation à fortes doses et sur une longue période, consommation chronique d'alcool.
- Eczéma atopique (neurodermatite)
- Consommation excessive de nicotine
- Obésité (obésité, IMC ≥ 30 kg / m2)
- Hypercholestérolémie (taux de cholestérol élevé)
- Hyperinsulinémie (élevée insuline niveaux).
- Diabète sucré insulino-dépendant
- Maladie du foie
- Les infections virales
- Stress - libération de lipolytique hormones tels que adrénaline, ce qui conduit au clivage de triglycérides (TG, triples esters du trivalent alcool glycérol avec trois Les acides gras) et la libération d'acides gras saturés et insaturés par stimulation des triglycérides lipase.
- anti-âge
- Inactivité physique
Une réduction primaire de l'activité de la delta-6 désaturase, qui est pathologiquement significative, se produit chez les patients atopiques. eczéma (chronique, non contagieuse peau maladie), syndrome prémenstruel (SPM) (symptômes extrêmement complexes chez la femme survenant à chaque cycle menstruel, commençant 4 jours à 2 semaines avant menstruation et disparaissant généralement après ménopause), bénin mastopathie (modification bénigne fréquente du tissu glandulaire du sein), et migraine. Selon de nombreuses études, la supplémentation en GLA conduit à une amélioration significative du tableau clinique respectif.En plus de métaboliser (métaboliser) l'acide linoléique (C18: 3; n-6-FS), la delta-6-désaturase est également responsable de la conversion d'acide alpha-linolénique (C18: 3; n-3-FS) en d'autres graisses polyinsaturées physiologiquement importantes des acides tels que l'acide eicosapentaénoïque (C20: 5; n-3-FS) et l'acide docosahexaénoïque (C22: 6; n-3-FS), et pour la conversion de l'acide oléique (C18: 1; n-9-FS). Ainsi, l'acide linoléique, l'acide alpha-linolénique et l'acide oléique entrent en compétition en tant que substrats pour le même système enzymatique. Plus l'apport d'acide linoléique est élevé, plus l'affinité pour la delta-6-désaturase est élevée et plus le GLA peut être synthétisé. Cependant, si l'apport d'acide linoléique dépasse considérablement celui de l'acide alpha-linolénique, cela peut conduire à une synthèse endogène accrue de l'acide arachidonique n-6-FS pro-inflammatoire (pro-inflammatoire) et à une diminution de la synthèse endogène de l'anti-inflammatoire (anti-inflammatoire) n-3-FS l'acide eicosapentaénoïque. Cela illustre la pertinence d'un rapport quantitativement équilibré d'acide linoléique à l'acide alpha-linolénique dans le régime. Selon la Société allemande de nutrition (DGE), le rapport des oméga-6 aux oméga-3 gras des acides dans le régime devrait être de 5: 1 en termes d'une composition préventivement efficace.
Absorption
Le GLA peut être présent dans l'alimentation à la fois sous forme libre et lié à triglycérides (TG, triples esters du trivalent alcool glycérol avec trois gras des acides) et Phospholipides (PL, phosphore-contenant, amphiphile lipides comme composants essentiels des membranes cellulaires), qui sont sujettes à une dégradation mécanique et enzymatique dans le tractus gastro-intestinal (bouche, estomac, intestin grêle). Par dispersion mécanique - mastication, péristaltisme gastrique et intestinal - et sous l'action de bile, diététique lipides sont émulsionnés et ainsi décomposés en petites gouttelettes d'huile (0.1-0.2 µm) qui peuvent être attaquées par les lipases (enzymes qui clivent les acides gras libres (FFS) de lipides → lipolyse). Prégastrique (base de langue, principalement dans la petite enfance) et gastrique (estomac) les lipases initient le clivage de triglycérides ainsi que Phospholipides (10-30% des lipides alimentaires). Cependant, la lipolyse principale (70 à 90% des lipides) se produit dans le duodénum (duodénal) et jéjunum (jéjunum) sous l'action d'estérases pancréatiques (pancréatiques), telles que lipase, carboxylester lipase, et phospholipase, dont la sécrétion (sécrétion) est stimulée par la cholécystokinine (CCK, hormone peptidique du tractus gastro-intestinal). Les monoglycérides (MG, glycérol estérifié avec un acide gras, tel que GLA), lyso-Phospholipides (glycérol estérifié avec un acide phosphorique), et les acides gras libres, y compris le GLA, résultant du clivage TG et PL se combinent dans la petite lumière intestinale avec d'autres lipides hydrolysés, tels que cholestérolet acides biliaires pour former des micelles mixtes (structures sphériques de 3 à 10 nm de diamètre, dans lesquelles le lipide molécules sont disposés de telle sorte que les d'eau-les parties de molécules solubles sont tournées vers l'extérieur et les parties de molécules insolubles dans l'eau sont tournées vers l'intérieur) - phase micellaire pour la solubilisation (augmentation de la solubilité) - qui permettent l'absorption de substances lipophiles (liposolubles) dans les entérocytes (cellules du petit intestin épithélium) du duodénum et jéjunum. Maladies du tractus gastro-intestinal associée à une production accrue d'acide, comme Syndrome de Zollinger-Ellison (augmentation de la synthèse de l'hormone gastrine par des tumeurs du pancréas ou de la partie supérieure intestin grêle), peut conduire avoir des facultés affaiblies absorption de lipide molécules et donc à la stéatorrhée (stéatorrhée; teneur en graisses pathologiquement augmentée dans les selles), car la tendance à former des micelles diminue avec une diminution du pH dans la lumière intestinale. Gros absorption dans des conditions physiologiques se situe entre 85 et 95% et peut se produire par deux mécanismes. D'une part, MG, lyso-PL, cholestérol et GLA peut traverser la double membrane phospholipidique des entérocytes par diffusion passive en raison de leur nature lipophile, et d'autre part par implication de la membrane protéines, comme la FABPpm (protéine de liaison aux acides gras de la membrane plasmique) et la FAT (translocase d'acide gras), qui ne sont pas seulement présentes dans le intestin grêle mais aussi dans d'autres tissus, tels que foie, un rein, tissu adipeux - adipocytes (cellules graisseuses), Cœur ainsi que placenta (placenta), pour permettre l'absorption des lipides dans les cellules. Un régime riche en graisses stimule l'expression intracellulaire de la graisse.Dans les entérocytes, la GLA, qui a été incorporée sous forme d'acide gras libre ou sous forme de monoglycérides et libérée sous l'influence de lipases intracellulaires, est liée à la FABPc (protéine liant les acides gras dans le cytosol), qui a une affinité plus élevée pour les acides gras insaturés que pour les acides gras saturés à longue chaîne et s'exprime notamment dans la bordure en brosse du jéjunum. Activation ultérieure du GLA lié aux protéines par adénosine acyl-coenzyme A (CoA) synthetase (→ GLA-CoA) dépendant du triphosphate (ATP) et transfert de GLA-CoA à l'ACBP (acyl-CoA-binding protein), qui sert de pool intracellulaire et de transporteur de longue chaîne activée acides gras (acyl-CoA), permet la resynthèse des triglycérides et des phospholipides dans le réticulum endoplasmique lisse (système de canaux richement ramifiés de cavités planaires entourées de membranes) d'une part et - en éliminant les acides gras de l'équilibre de diffusion - l'incorporation d'autres les acides gras dans les entérocytes de l'autre. Ceci est suivi par l'incorporation de TG et PL contenant du GLA, respectivement, dans des chylomicrons (CM, lipoprotéines), qui sont composés de lipides-triglycérides, de phospholipides, cholestérol et les esters de cholestérol et apolipoprotéines (partie protéique des lipoprotéines, fonctionne comme des échafaudages structurels et / ou reconnaissance et amarrage molécules, par exemple pour les récepteurs membranaires), tels que l'apo B48, AI et AIV, et sont responsables du transport des lipides alimentaires absorbés dans l'intestin vers les tissus périphériques et le foie. Au lieu d'être transportés dans des chylomicrons, les TG et les PL contenant du GLA, respectivement, peuvent également être transportés vers les tissus incorporés dans les VLDL (très faible densité lipoprotéines). L'élimination des lipides alimentaires absorbés par les VLDL se produit en particulier dans l'état de famine. La réestérification des lipides dans les entérocytes et leur incorporation dans les chylomicrons peuvent être altérées dans certaines maladies, telles que Maladie d'Addison (insuffisance corticosurrénale primaire) et gluten-entéropathie induite (maladie chronique des muqueuse de l'intestin grêle en raison de Intolerance au gluten), entraînant une diminution de la graisse absorption et éventuellement la stéatorrhée (augmentation pathologique de la teneur en graisses dans les selles). L'absorption intestinale des graisses peut également être altérée en présence de bile sécrétion d'acide et de suc pancréatique, par exemple fibrose kystique (erreur innée du métabolisme associée à un dysfonctionnement des glandes exocrines dû à un dysfonctionnement chlorure canaux), et en présence d'un apport excessif de fibres alimentaires (composants alimentaires non digestibles qui forment des complexes insolubles avec les graisses, entre autres).
Transport et distribution
Les chylomicrons riches en lipides (constitués de 80 à 90% de triglycérides) sont sécrétés dans les espaces interstitiels des entérocytes par exocytose (transport de substances hors de la cellule) et transportés via le lymphe. Via le truncus intestinalis (tronc collecteur lymphatique non apparié de la cavité abdominale) et le canal thoracique (tronc collecteur lymphatique de la cavité thoracique), les chylomicrons pénètrent dans la sous-clavière veine (veine sous-clavière) et la veine jugulaire (veine jugulaire), respectivement, qui convergent pour former la veine brachiocéphalique (côté gauche) - angulus venosus (angle veineux). Les venae brachiocephalicae des deux côtés s'unissent pour former le supérieur non apparié veine cave (veine cave supérieure), qui s'ouvre sur la oreillette droite des Cœur (atrium cordis dextrum). Par la force de pompage du Cœur, les chylomicrons sont introduits dans le périphérique circulation, où ils ont une demi-vie (temps pendant lequel une valeur qui diminue de façon exponentielle avec le temps est divisée par deux) d'environ 30 minutes. Lors du transport vers le foie, la plupart des triglycérides des chylomicrons sont clivés en glycérol et en acides gras libres, dont le GLA, sous l'action de la lipoprotéine lipase (LPL) situé à la surface des cellules endothéliales de sang capillaires, qui sont absorbés par les tissus périphériques, tels que les tissus musculaires et adipeux, en partie par diffusion passive et en partie médiée par un porteur - FABPpm; GROS. Grâce à ce processus, les chylomicrons sont dégradés en restes de chylomicrons (CM-R, particules restantes de chylomicrons à faible teneur en matière grasse), qui, médiée par l'apolipoprotéine E (ApoE), se lient à des récepteurs spécifiques dans le foie. L'absorption de CM-R dans le foie se produit par endocytose médiée par les récepteurs (invagination des membrane cellulaire → étranglement des vésicules contenant CM-R (endosomes, organites cellulaires) dans l'intérieur de la cellule) .Les endosomes riches en CM-R fusionnent avec les lysosomes (organites cellulaires avec hydrolyse enzymes) dans le cytosol des cellules hépatiques, entraînant le clivage des acides gras libres, y compris le GLA, des lipides du CM-R. Après la liaison du GLA libéré au FABPc, son activation par l'acyl-CoA synthétase dépendante de l'ATP et le transfert du GLA-CoA à l'ACBP, une réestérification des triglycérides et des phospholipides se produit. Les lipides resynthétisés peuvent être davantage métabolisés (métabolisés) dans le foie et / ou incorporés dans les VLDL (très faible densité lipoprotéines) pour les traverser via la circulation sanguine vers les tissus extra-hépatiques («en dehors du foie»). Comme VLDL circulant dans le sang se lie aux cellules périphériques, les triglycérides sont clivés par l'action de la LPL et les acides gras libérés, y compris le GLA, sont internalisés par diffusion passive et transport transmembranaire protéines, comme FABPpm et FAT, respectivement. Il en résulte le catabolisme du VLDL en IDL (intermédiaire densité lipoprotéines). Les particules IDL peuvent être soit absorbées par le foie par l'intermédiaire d'un récepteur et y être dégradées, soit métabolisées dans le plasma sanguin par une triglycéride lipase en une substance riche en cholestérol. LDL (lipoprotéines de basse densité), qui alimente les tissus périphériques en cholestérol. Dans les cellules des tissus cibles, tels que le sang, le foie, cerveau, coeur, et peau, Le GLA peut être incorporé dans les phospholipides des membranes cellulaires ainsi que dans les membranes des organites cellulaires, tels que mitochondries («Centrales énergétiques» des cellules) et les lysosomes (organites cellulaires à pH acide et digestif enzymes), en fonction de la fonction et des besoins de la cellule, comme substance de départ pour la synthèse de l'acide dihomo-gamma-linolénique et donc d'anti-inflammatoire (anti-inflammatoire), vasodilatateur (vasodilatateur) et inhibiteur de l'agrégation plaquettaire eicosanoïdes (substances analogues aux hormones qui agissent comme modulateurs immunitaires et neurotransmetteurs), comme la prostaglandine E1 (PGE1), stockée sous forme de triglycérides et / ou oxydée pour produire de l'énergie. De nombreuses études ont montré que le profil des acides gras des phospholipides dans les membranes cellulaires dépend fortement de la composition en acides gras de l'alimentation. Ainsi, un apport élevé en GLA entraîne une augmentation de la proportion de GLA dans les phospholipides de la membrane plasmique, ce qui a des implications sur la fluidité membranaire, le transport d'électrons, l'activité des systèmes enzymatiques et récepteurs associés à la membrane, les activités hormonales et immunologiques, membrane-ligand interactions, perméabilité (perméabilité) et interactions intercellulaires.
Dégradation
Le catabolisme (dégradation) des acides gras se produit dans toutes les cellules du corps, en particulier les cellules hépatiques et musculaires, et est localisé dans mitochondries («Centrales énergétiques» des cellules). Les exceptions sont érythrocytes (globules rouges), qui n'ont pas mitochondrieset les cellules nerveuses, qui manquent des enzymes qui dégradent les acides gras. Le processus de réaction du catabolisme des acides gras est également appelé ß-oxydation, car l'oxydation se produit au niveau de l'atome ß-C des acides gras. Lors de la ß-oxydation, les acides gras précédemment activés (acyl-CoA) sont dégradés par oxydation en plusieurs acétyl-CoA (activés acide acétique composé de 2 atomes de carbone) dans un cycle qui est exécuté à plusieurs reprises. Dans ce processus, l'acyl-CoA est raccourci de 2 atomes de carbone - correspondant à un acyl-CoA - par «essai». Contrairement aux acides gras saturés, dont le catabolisme se produit selon la spirale de la ß-oxydation, les acides gras insaturés, comme le GLA, subissent plusieurs réactions de conversion au cours de leur dégradation - en fonction du nombre de doubles liaisons - car ils sont configurés en cis dans la nature (les deux substituants sont du même côté du plan de référence), mais pour la ß-oxydation, ils doivent être en configuration trans (les deux substituants sont sur les côtés opposés du plan de référence). Afin d'être disponible pour la ß-oxydation, le GLA lié respectivement aux triglycérides et aux phospholipides doit d'abord être libéré par les lipases hormono-sensibles. Dans la famine et stress situations, ce processus (→ lipolyse) est intensifié en raison d'une libération accrue de lipolytique hormones tel que adrénaline. Le GLA libéré au cours de la lipolyse est transporté via la circulation sanguine - lié à albumine (protéine globulaire) - vers les tissus consommateurs d'énergie tels que le foie et les muscles.Dans le cytosol des cellules, le GLA est activé par l'acyl-CoA synthétase dépendante de l'ATP (→ GLA-CoA) et transporté à travers la membrane mitochondriale interne dans la mitochondrie matrice à l'aide de carnitine (acide 3-hydroxy-4-triméthylaminobutyrique, composé d'ammonium quaternaire (NH4 +)), une molécule réceptrice d'acides gras à longue chaîne activés. Dans la matrice mitochondriale, le GLA-CoA est introduit dans la ß-oxydation, dont le cycle est exécuté deux fois - comme suit.
- Acyl-CoA → alpha-bêta-trans-énoyl-CoA (composé insaturé) → L-bêta-hydroxyacyl-CoA → bêta-cétoacyl-CoA → acyl-CoA (Cn-2).
Le résultat est un GLA raccourci de 4 atomes de carbone, qui doit être enzymatiquement trans-configuré à sa double liaison cis avant d'entrer dans le prochain cycle de réaction. Puisque la première double liaison de GLA - vue de l'extrémité COOH de la chaîne d'acide gras - est située sur un atome C pair (→ alpha-beta-cis-énoyl-CoA), elle se produit sous l'influence d'une hydratase (enzyme, qui stocke H2O dans une molécule), l'alpha-bêta-cis-énoyl-CoA est convertie en D-bêta-hydroxyacyl-CoA puis, sous l'influence d'une épimérase (enzyme qui modifie l'arrangement asymétrique d'un atome C. dans une molécule), est isomérisée en L-bêta-hydroxyacyl-CoA, qui est un produit intermédiaire de la ß-oxydation. Après une autre exécution d'un cycle de ß-oxydation et un raccourcissement de la chaîne d'acide gras par un autre corps C2, la configuration trans de la prochaine double liaison cis de GLA se produit, qui - vue de l'extrémité COOH de la chaîne d'acide gras - est localisée sur un atome C impair (→ bêta-gamma-cis-énoyl-CoA). A cet effet, la bêta-gamma-cis-énoyl-CoA est isomérisée sous l'action d'une isomérase en alpha-bêta-trans-énoyl-CoA, qui est introduite directement dans son cycle réactionnel comme intermédiaire de la ß-oxydation. Jusqu'à ce que le GLA activé soit complètement dégradé en acétyl-CoA, une autre réaction de conversion (réaction hydratase-épimérase) et 5 autres cycles de ß-oxydation sont nécessaires, de sorte qu'au total, la ß-oxydation est exécutée 8 fois, 3 réactions de conversion (1 isomérase, 2 réactions hydratase-épimérase) - correspondant à 3 doubles liaisons cis existantes - ont lieu et 9 acétyl-CoA ainsi que des coenzymes réduites (8 NADH2 et 5 FADH2) se forment. L'acétyl-CoA résultant du catabolisme du GLA est introduit dans le cycle du citrate, dans lequel la dégradation oxydative de la matière organique se produit dans le but d'obtenir des coenzymes réduites, telles que NADH2 et FADH2, qui, avec les coenzymes réduites de la ß-oxydation dans le système respiratoire chaîne sont utilisés pour synthétiser l'ATP (adénosine triphosphate, forme universelle d'énergie immédiatement disponible). Bien que les acides gras insaturés nécessitent des réactions de conversion (cis → trans) pendant la ß-oxydation, des analyses du corps entier chez des rats nourris sans graisse ont révélé que les acides gras insaturés marqués présentent une dégradation rapide similaire à celle des acides gras saturés.
Excrétion
Dans des conditions physiologiques, l'excrétion des graisses dans les selles ne doit pas dépasser 7% à un apport en graisses de 100 g / jour en raison du taux d'absorption élevé (85-95%). Un syndrome de malassimilation (altération de l'utilisation des nutriments en raison d'une diminution de la dégradation et / ou de l'absorption), par exemple en raison d'une carence bile sécrétion d'acide et de suc pancréatique fibrose kystique (erreur innée du métabolisme, associée à un dysfonctionnement des glandes exocrines dû à un dysfonctionnement chlorure canaux) ou des maladies de l'intestin grêle, telles que la maladie coeliaque (maladie chronique des muqueuse de l'intestin grêle en raison de Intolerance au gluten), peut conduire à la réduction de l'absorption des graisses intestinales et donc à la stéatorrhée (augmentation pathologique de la teneur en graisses (> 7%) dans les selles).
