Le lipidome humain, qui englobe tous les lipides du corps, attire de plus en plus l’attention en raison de son rôle dans la physiologie humaine, en particulier de son influence directe sur l’alimentation et les microbes intestinaux, ainsi que de son potentiel d’intervention contre les maladies, en particulier dans des conditions telles que le diabète de type 2. Une étude récente approfondit le lipidome, révélant son association avec des indicateurs de santé tels que la résistance à l’insuline, le vieillissement et la réponse aux infections, ainsi que son potentiel pour prédire le vieillissement biologique et orienter les interventions en matière de santé.
Le séquençage du génome humain promettait une révolution en médecine, mais les scientifiques se sont vite rendu compte qu’un schéma génétique à lui seul ne permet pas de montrer le corps en action. Cela nécessitait de comprendre le protéome – toutes les protéines, exprimées par nos gènes, qui forment la machinerie cellulaire qui assure l’essentiel des fonctions de l’organisme. Aujourd’hui, un autre ensemble de molécules connues sous le nom de lipidome – tous les lipides de notre corps – remplit davantage de détails sur la physiologie humaine.
Les lipides constituent une vaste catégorie de petites molécules grasses ou huileuses, notamment les triglycérides, le cholestérol, les hormones et certaines vitamines. Dans notre corps, ils constituent les membranes cellulaires, agissent comme messagers cellulaires et stockent de l’énergie ; ils jouent un rôle clé dans la réponse aux infections et dans la régulation de notre métabolisme.
Notre génome est essentiellement stable. Notre protéome, bien qu’influencé par notre santé et notre environnement, dépend largement de ce qui est codé par nos gènes. En revanche, notre lipidome peut être directement modifié, en partie, par ce que nous mangeons et par les microbes qui vivent à l’intérieur de notre intestin, le rendant plus malléable et peut-être plus réactif aux interventions. Mais le nombre et la variété des molécules lipidiques – il y en a au moins des milliers – rendent leur étude difficile.
« Les lipides sont très peu étudiés », a déclaré Michael Snyder, PhD, professeur de génétique à Stanford W. Ascherman, MD, FACS. « Ils sont impliqués dans à peu près tout, mais comme ils sont très hétérogènes et qu’ils sont si nombreux, nous ne savons probablement pas ce que font réellement la plupart des lipides. »
Une nouvelle étude du laboratoire de Snyder, publiée le 11 septembre dans Métabolisme naturelest parmi les premiers à approfondir le lipidome humain et à suivre son évolution dans des conditions saines et malades, en particulier dans le développement du diabète de type 2.
Indicateurs de santé
Plus de 100 participants, dont beaucoup à risque de diabète, ont été suivis pendant 9 ans, fournissant des échantillons de sang tous les trois mois lorsqu’ils étaient en bonne santé et tous les quelques jours en cas de maladie.
À l’aide de techniques de spectrométrie de masse, qui séparent les composés selon leur masse moléculaire et leur charge électrique, les chercheurs ont catalogué quelque 800 lipides et leurs associations avec insuline résistance, infection virale, vieillissement, etc.
Les chercheurs ont découvert que même si le lipidome de chacun possède une signature distinctive qui reste stable au fil du temps, certains types de lipides évoluent de manière prévisible en fonction de l’état de santé d’une personne.
Par exemple, plus de la moitié des lipides catalogués étaient associés à la résistance à l’insuline – lorsque les cellules du corps ne peuvent pas utiliser l’insuline pour absorber le glucose du sang – ce qui peut conduire au diabète de type 2. Bien que la résistance à l’insuline puisse être diagnostiquée en mesurant la glycémie, comprendre les modifications du lipidome permet de découvrir les processus biologiques à l’œuvre.
« Chaque molécule associée à une maladie a une chance de nous en dire plus sur le mécanisme et peut servir de cible pour affecter la progression de la maladie », a déclaré Daniel Hornburg, Ph.D., ancien chercheur postdoctoral à l’Université Snyder. laboratoire et co-auteur principal de l’étude.
Les chercheurs ont également identifié plus de 200 lipides qui fluctuent au cours d’une infection virale respiratoire. Les niveaux croissants et décroissants de ces lipides correspondent au métabolisme énergétique plus élevé et à l’inflammation du corps au début de l’infection, et peuvent indiquer la trajectoire de la maladie. Les personnes présentant une résistance à l’insuline ont présenté certaines anomalies dans leurs réponses à l’infection ainsi qu’une réponse plus faible aux vaccinations.
Vieillir vite et lentement
La large tranche d’âge des participants – de 20 à 79 ans – et la durée de l’étude ont permis aux chercheurs de voir comment le lipidome évolue avec le vieillissement. Ils ont constaté que la plupart des lipides, comme le cholestérol, augmentent avec le vieillissement, mais que quelques-uns, notamment les acides gras oméga-3, connus pour leurs bienfaits pour la santé, diminuent. De plus, ces signes de vieillissement du lipidome n’apparaissent pas au même rythme chez tout le monde. La résistance à l’insuline, par exemple, semble les accélérer.
« Cela soulève la question intéressante de savoir si les profils lipidiques pourraient prédire si un individu vieillit biologiquement plus rapidement ou plus lentement », a déclaré Si Wu, PhD, co-auteur principal de l’étude et autre ancien postdoctorant du laboratoire de Snyder.
Une autre découverte surprenante, a déclaré Wu, était la façon dont certains groupes de lipides, tels que les phosphatidyléthanolamines liées à l’éther, que l’on pense être des antioxydants et impliqués dans la signalisation cellulaire, étaient associés à une meilleure santé. Ils peuvent être candidats à de nouvelles façons de surveiller la santé ou même être pris comme compléments alimentaires.
Ensuite, le laboratoire de Snyder espère suivre les pistes de cette vaste enquête pour examiner les corrélations entre des lipides spécifiques et les changements de mode de vie.
