Rôle du cholestérol et de ses métabolites

Le régime influence le développement des maladies cardiovasculaires et les études épidémiologiques révèlent que la prévalence de ces maladies varient beaucoup selon les pays, donc selon les habitudes alimentaires [1]. Dans ce contexte les facteurs, spécifiques qui interviennent dans l’athérosclérose ont été activement recherchés et deux constituants nutrritionnels, cholestérol et acides gras saturés, ont été rendus responsables du développement de cette pathologie [2]. En effet, ces deux constituants agissent en augmentant les niveaux circulants de lipoprotéines de basse densité (LDL), une des classes de lipoprotéines les plus athérogènes [3].

L’effet de régimes isocaloriques riches en sucres ou en lipides sur la synthèse du cholestérol et l’expression des gènes clefs du métabolisme du cholestérol a récemment été exploré chez les sujets sains [2]. Le régime riche en carbohydrates abaisse le cholestérol total, le LDL cholestérol et le HDL cholestérol sans modifier le rapport LDL/HDL ; la concentration des triglycérides reste inchangée. Ces modifications interviennent en dépit d’une synthèse élevée de cholestérol et d’une expression accrue de l’ARNm de la HMG CoA réductase, enzyme clé de la biosynthèse du cholestérol ; le niveau d’expression du LDL récepteur est inchangée et la tolérance au glucose est meilleure [2]. Lorsque l’apport du cholestérol exogène est faible ou nul, la diminutiondu cholestérol total circulant du cholestérol circulant total est plus difficile à expliquer. Une des hypothèses repose sur le métabolisme accru et le mouvement du cholestérol à partir des VLDL.

Les études épidémiologiques ont montré depuis longtemps la relation positive entre le niveau de cholestérol plasmatique et les maladies cardiovasculaires. Les interventions nutritionnelles, en réduisant le cholestérol ou les acides gras absorbés, ont pour effet d’abaisser le cholestérol plasmatique et montrent ainsi une protection relative. Le niveau de mortalité par maladies cardiovasculaires et le niveau moyen du cholestérol plasmatique varient selon les populations. D’après l’étude des sept pays d’Ancel Keys [3], des différences ont été observées entre le nord et le sud de l’Europe et le régime méditerranéen a montré un effet protecteur. Il se caractérise par une consommation basse de lipides saturés et une consommation élevée de graisses insaturées, de sucres complexes et de fibres, liés respectivement à un apport journalier d’huile d’olive, de céréales, de fruits et de légumes.

Modèle de régulation pour l’homéostasie du cholestérol

Figure 1: Modèle de régulation pour l’homéostasie du cholestérol.

L’apport alimentaire en cholestérol est essentiel pour la vie des individus. Il compense l’excrétion fécale du cholestérol et sa transformation en hormones stéroïdiennes ou en métabolites hydroxylés [4] (figure 1). La première étape de régulation se situe au niveau de l’absorption intestinale du cholestérol. Il a été montré, dans un premier temps, que les variations de composition du plasma et des lipoprotéines en période post-prandiale dépendent de la teneur en graisses et en cholestérol du repas [5]. En ce qui concerne le cholestérol, la capacité d’absorption de l’intestin est variable d’un individu à l’autre et se situe entre 30 et 70 % chez l’homme. Ainsi le cholestérol absorbé provient de deux sources majoritaires : le régime alimentaire qui apporte entre 0,1 et 1 g/j, et le cholestérol biliaire qui représente entre 1 et 4 g/j pour la circulation entéro-hépatique. Les processus d’absorption et de re-sécrétion du cholestérol alimentaire sont des phénomènes lents qui s’étendent sur 72 h, Ainsi, les triglycérides, qui ont un métabolisme beaucoup plus rapide, ne sont pas présents dans les chylomicrons avec le cholestérol qui formait le même bol alimentaire. La majorité du cholestérol alimentaire correspondant à un repas donné est en fait re-sécrétée au pôle plasmatique des entérocytes avec les triglycérides d’un second ou même d’un troisième repas [6]. Le rôle du cholestérol biliaire et les régulations qu’il peut apporter sur le niveau du cholestérol sécrété commencent à être bien connus. Un récepteur a été impliqué dans la recaptation du cholestérol biliaire au cours d’un repas [7], et d’autres récepteurs pourraient apporter leur contribution [8].

[1] Grundy SM. Nutrient composition and the metabolic syndrome. In : Jacotot B, Mathe D, Fruchart JC, Atherosclerosis XI. Elsevier, New York, 1997:519-527.

[2] Vidon C, Boucher P, Cachefo A, Peroni O, Diraison F, Beylot M. Effects of isoenergetic high-carbohydrate compared with high-fat diets on human cholesterol synthesis and expression of key regulatory genes of cholesterol metabolism. Am J Clin Nutr. 2001 ;73(5):878-84.

[3] Steinberg D, Parthasarathy S, Carew TE, Khoo JC, Witztum JL. Beyond cholesterol. Modifications of low-density lipoprotein that increase its atherogenicity. N Engl J Med. 1989 ;320(14):915-24. Review. No abstract available.

[3] Mancini P, Parillo M, Rivellese AA. The effects of the mediterraneen diet on glucose metabolism and insulin sensitivity. In : Jacotot B, Mathe D, Fruchart JC, Atherosclerosis XI. Elsevier, New York, 1997:529-534.

[4] Dubois C, Armand M, Mekki N, Portugal H, Pauli AM, Bernard PM, Lafont H, Lairon D. Effects of increasing amounts of dietary cholesterol on postprandial lipemia and lipoproteins in human subjects. J Lipid Res. 1994 ;35(11):1993-2007.

[5] Beaumier-Gallon G, Dubois C, Senft M, Vergnes MF, Pauli AM, Portugal H, Lairon D. Dietary cholesterol is secreted in intestinally derived chylomicrons during several subsequent postprandial phases in healthy humans. Am J Clin Nutr. 2001 ;73(5):870-7.

[6] Beaumier-Gallon G, Dubois C, Portugal H, Lairon D. Postprandial studies on dietary cholesterol in human subjects using stable isotopes and gas chromatography-mass spectrometry analysis. Atherosclerosis. 1998 ;141 Suppl 1:S81-5.

[7] Thurnhofer H, Schnabel J, Betz M, Lipka G, Pidgeon C, Hauser H. Cholesterol-transfer protein located in the intestinal brush-border membrane. Partial purification and characterization. Biochim Biophys Acta. 1991 ;1064(2):275-86.

[8] van Wijland MJ, de Waart DR, Groen AK. Biliary anionic peptide fraction/calcium binding protein inhibits apolipoprotein A-I-mediated cholesterol efflux from cultured cells. Biochem Biophys Res Commun. 2001 ;287(1):1-4.