Acide arachidonique

Qu'est-ce que l'acide arachidonique ?

L'acide arachidonique est un acide gras polyinsaturé à longue chaîne (C20) comportant quatre doubles liaisons (Z) aux positions 5, 8, 11 et 14. L'acide arachidonique est un isomère de la famille des acides eicosapentaénoïques. On lui connaît des rôles en tant que métabolite chez l’homme, la souris etla Daphnia galeata. Ce métabolite est également un inhibiteur de la carboxylestérase et un procoagulant, qui favorise l’agrégation plaquettaire et^{la coagulation} sanguine¹. L’acide arachidonique est un produit naturel présent dansl’Agaricus blazei,la Mortierella hygrophila et d’autres organismes. L'acide arachidonique exogène joue un rôle important dans divers processus physiologiques, notamment la signalisation^{du Ca²⁺}dans les cellules non excitables, l'agrégation plaquettaire, les fonctions immunitaires, les réponses inflammatoires et le développement neurologique. On le trouve également dans les graisses animales et humaines, ainsi que dans le foie, le cerveau et les organes glandulaires. L'acide arachidonique peut être synthétisé par allongement et déshydratation de l'acide linoléique, un acide gras essentiel à chaîne courte.

L'acide arachidonique est incorporé dans les phospholipides membranaires dans le cytosol, à proximité de la membrane du réticulum endoplasmique, qui contient les protéines nécessaires à la synthèse des phospholipides et à leur répartition dans les diverses membranes biologiques. L'acide arachidonique présent sur la surface interne des membranes cellulaires est hydrolysé par la phospholipase A2, les cyclooxygénases, les lipoxygénases et les enzymes du cytochrome P450 en une variété de médiateurs lipidiques, dont les prostanoïdes, les leucotriènes, les acides époxyeicosatriénoïques, l'acide dihydroxyeicosatétraénoïque, les acides eicosatétraénoïques et les lipoxines. L'acide arachidonique et sa cascade métabolique en aval jouent un rôle clé dans les maladies cardiovasculaires, la carcinogenèse et de nombreuses maladies inflammatoires, telles que l'asthme, l'arthrite et d'autres ^encore2.

Métabolites de l'acide arachidonique et inflammation

L'acide arachidonique et ses métabolites sont généralement considérés comme des médiateurs lipidiques pro-inflammatoires, jouant un rôle crucial dans la cascade de l'acide arachidonique. Le facteur de nécrose tumorale alpha et d'autres marqueurs inflammatoires peuvent stimuler le métabolisme de l'acide arachidonique. Des niveaux élevés d'acide arachidonique chez les prématurés ou les adultes pourraient être un signe d'inflammation systémique et de stéatose hépatique non alcoolique, respectivement. En outre, les métabolites hydroxylés dérivés de l'acide arachidonique sont associés à la pollution atmosphérique et peuvent exacerber la réponse inflammatoire de l'organisme à la ^pollution3.

Il a également été démontré que le traitement à l'acide arachidonique atténue l'inflammation aiguë. Par exemple, chez les patients souffrant d'obésité, le traitement à l'acide arachidonique réduit les marqueurs et les voies pro-inflammatoires. En outre, le traitement à l'acide arachidonique peut réduire efficacement l'inflammation des adipocytes induite par un régime riche en graisses chez les souris obèses. Sur le plan mécanique, il a été démontré que l'acide arachidonique bloque l'activation du récepteur Toll-like 4 (TLR4) dans les cardiomyocytes et les macrophages. L'acide arachidonique se lie au corecepteur TLR4, le facteur de différenciation myéloïde 2 (MD2), ce qui inhibe la formation du complexe actif TLR4-MD2 et la libération de cytokines pro-inflammatoires en aval. Les rats diabétiques traités à l'acide arachidonique présentent une inflammation systémique plus faible. Cependant, on ne sait pas si cette réponse est directement due à l'acide arachidonique ou à l'un de ses métabolites en aval. Les métabolites de l'acide arachidonique, générés par l'action d'oxygénases telles que la cyclooxygénase, la lipoxygénase et le cytochrome P450, jouent un rôle important dans la régulation de nombreux processus physiologiques et sont associés aux réponses immunitaires et aux états inflammatoires. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si l'acide arachidonique interagit avec d'autres récepteurs inflammatoires pour médier ses effets4^,5.

Acide arachidonique et troubles cardiovasculaires

Des niveaux élevés d'acide arachidonique sont associés à de nombreuses maladies cardiovasculaires, telles que les maladies cardiovasculaires athérosclérotiques, les thromboembolies veineuses et les cardiopathies ischémiques. L'augmentation de l'apport alimentaire en acide arachidonique peut affecter l'agrégation plaquettaire et la composition des acides gras plaquettaires, qui jouent un rôle important dans diverses fonctions physiologiques. Mécaniquement, l'acide arachidonique peut induire un stress oxydatif en modifiant la production d'espèces réactives de l'oxygène par la nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADPH) oxydase. L'activation de la NADPH oxydase peut induire une inflammation systémique et conduire à des troubles cardiovasculaires athérosclérotiques. Dans la bronchopneumopathie chronique obstructive, l'acide arachidonique augmente l'inflammation mais inhibe l'expression des protéines de la matrice extracellulaire, ce qui pourrait entraîner une diminution de la fibrose. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour définir l'impact de l'acide arachidonique sur le développement et la progression de chaque maladie cardiovasculaire ^distincte5.

Acide arachidonique et troubles neurologiques

Dans de nombreux troubles neurologiques, la supplémentation alimentaire en acide arachidonique a des effets bénéfiques sur la cognition. Les enfants autistes présentent souvent de faibles niveaux d'acide arachidonique dans le sang. Cependant, après avoir complété les repas des enfants autistes avec des acides gras alimentaires, dont l'acide arachidonique, ils ont montré des améliorations cognitives. En outre, les suppléments d'acide arachidonique ont également amélioré les fonctions cognitives chez les patients âgés. D'un point de vue mécanique, l'acide arachidonique peut favoriser la prolifération des cellules souches ou progénitrices neurales et leur différenciation en neurones matures, ce qui pourrait conduire à une amélioration de la signalisation axonale. La composition en acides gras, en particulier la présence d'acide arachidonique, joue un rôle crucial dans le développement neurologique. Toutefois, ces études n'ayant qu'une portée limitée, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si l'acide arachidonique pourrait constituer une thérapie viable pour les personnes souffrant de troubles neurologiques6^,7.

Acide arachidonique et cancer

L'acide arachidonique et plusieurs de ses métabolites régulent la carcinogenèse, ainsi que la prolifération, la chimiotaxie, la migration et l'apoptose des cellules tumorales. Les cellules tumorales exposées à l'acide arachidonique peuvent adopter une forme anormale, ce qui améliore la mobilité cellulaire et favorise les métastases. Mécaniquement, l'acide arachidonique peut inhiber l'activation des cellules immunitaires en perturbant les structures des radeaux lipidiques dans leurs membranes plasmiques. En effet, les patientes atteintes d'un cancer du sein et présentant des concentrations plus élevées d'acide arachidonique ont montré une réduction des cellules T intratumorales et des cellules tueuses naturelles activées, deux éléments cruciaux pour le contrôle ^de la tumeur8.

Le risque accru de cancer de la prostate a été lié à des polymorphismes de nucléotides simples dans les gènes impliqués dans la voie catabolique de l'acide arachidonique. L'inhibition pharmacologique du catabolisme de l'acide arachidonique a permis d'améliorer les résultats et de réduire la taille des tumeurs dans des modèles animaux de cancer du cerveau, du rein et du sein. Toutefois, d'autres études sont nécessaires pour déterminer si l'inhibition de l'acide arachidonique est une ^thérapie viable contre le cancer9.

Il a également été démontré que l'acide arachidonique libre inhibe la carcinogenèse. Dans les cellules tumorales, l'acide arachidonique peut favoriser la mort des cellules tumorales en induisant la peroxydation des lipides de la membrane cellulaire. En outre, l'acide arachidonique peut entraîner la mort des cellules cancéreuses en augmentant l'expression de la NADPH oxydase, qui catalyse la production d'espèces réactives de l'oxygène, ainsi que l'activation des caspases. Des recherches supplémentaires sont nécessaires dans des modèles animaux et chez l'homme pour comprendre pleinement le rôle que joue l'acide arachidonique dans différents types de ^cancer10.

Acide arachidonique alimentaire et muscle

Dans le muscle squelettique, l'acide arachidonique représente 15 à 17 % des acides gras totaux. Chez l'homme, l'acide arachidonique peut favoriser la croissance des muscles squelettiques. À cette fin, l'augmentation de l'acide arachidonique alimentaire peut accroître la signalisation anabolique intramusculaire après l'exercice. En outre, une supplémentation prolongée en acide arachidonique peut diminuer l'inflammation musculaire en inhibant la cytokine pro-inflammatoire IL-6, prévenant ainsi l'inflammation chronique qui pourrait conduire à une perte de masse musculaire. Les personnes ayant reçu une supplémentation prolongée en acide arachidonique présentent également une réduction de la masse grasse, mais pas d'hypertrophie musculaire. Des études supplémentaires portant sur un plus grand nombre d'individus sont nécessaires pour élucider clairement les liens entre les muscles et l'acide ^{arachidonique11}.

Supplémentation en acide arachidonique et fertilité

L'acide arachidonique joue un rôle dans la reproduction, y compris l'ovulation, la menstruation, la grossesse et l'accouchement. En outre, la maturation des ovocytes et la méthylation de l'ADN dans les embryons nécessitent le catabolisme de l'acide arachidonique. Des niveaux élevés d'acide arachidonique dans le liquide folliculaire des ovocytes augmentent le stress oxydatif et induisent l'expression du facteur de croissance/différenciation 15, ce qui peut supprimer la différenciation des ostéoblastes et le développement de nouveaux os dans l'embryon en développement. Les embryons bovins traités avec de faibles doses d'acide arachidonique ont vu leur taux de survie augmenter, alors que ceux traités avec des doses élevées ont vu leur taux de survie diminuer. Pour déterminer si ces effets dose-dépendants se produisent chez l'homme, d'autres études et essais cliniques sont ^{nécessaires12}. L'importance de l'acide arachidonique se poursuit après l'accouchement. Par exemple, l'acide arachidonique est l'acide gras polyinsaturé à longue chaîne le plus abondant dans le lait maternel, où il est l'un des principaux éléments constitutifs des triglycérides. En outre, l'acide arachidonique est essentiel au développement du fœtus, en particulier du système nerveux, des muscles squelettiques et du système immunitaire.

L'acide arachidonique joue également un rôle dans la fertilité masculine. Ce métabolite est présent à la fois dans les membranes des spermatozoïdes et dans le microenvironnement des testicules. Cependant, l'exposition des spermatozoïdes à une quantité excessive d'acide arachidonique peut entraîner des lésions de l'ADN et une réduction de la mobilité des spermatozoïdes. En outre, des niveaux élevés d'acide arachidonique dans les testicules sont en corrélation positive avec des spermatozoïdes défectueux. Dans cette situation, l'acide arachidonique peut favoriser la génération d'espèces moléculaires réactives de l'oxygène. Collectivement, ces données suggèrent que l'inhibition de la synthèse de l'acide arachidonique ou la promotion du catabolisme de l'acide arachidonique peuvent être des options thérapeutiques viables pour traiter l'infertilité masculine ; toutefois, des recherches supplémentaires chez l'animal et chez l'homme sont ^{nécessaires13}.

Acide arachidonique et recherche

En juin 2024, on comptait plus de 6 415 références àl’acide arachidoniquedans des publications scientifiques (à l’exclusion des ouvrages et documents) répertoriées sur PubMed. Alors que les chercheurs continuent d’élucider les mécanismes pharmacologiques et physiologiques de l’acide arachidonique et de ses dérivés, des recherches supplémentaires, tantin vitroqu’in vivo, sont nécessaires pour évaluer son utilisation potentielle dans le traitement de divers cancers ainsi que des troubles cardiovasculaires, de la fertilité et des affections inflammatoires. De plus, il est essentiel de comprendre les effets de l’acide arachidonique sur la composition en acides gras des tissus, car il influe sur la composition lipidique du plasma, les fonctions cellulaires et les réponses immunitaires.

Références

National Library of Medicine, National Center for Biotechnology Information. Résumé du composé PubChem, Acide Arachidonique (CID 444899). https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Arachidonic-Acid
Wang B, Wu L, Chen J, et al. Voies métaboliques des acides arachidonique : mécanismes et cibles thérapeutiques potentielles.Signal Transduct Target Ther. 2021 ; 6(1). doi : 10.1038/S41392-020-00443-W
Sztolsztener K, Chabowski A, Harasim-Symbor E, et al. L'acide arachidonique comme indicateur précoce de l'inflammation au cours du développement de la stéatose hépatique non alcoolique.Biomolecules. 2020 ; 10(8) : 1-15. doi : 10.3390/BIOM10081133
Zhang Y, Chen H, Zhang W, et al. L'acide arachidonique inhibe les réponses inflammatoires en se liant au facteur de différenciation myéloïde 2 (MD2) et en empêchant l'activation de la voie de signalisation MD2/récepteur Toll-like 4.Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2020 ; 1866(5). doi:10.1016/J.BBADIS.2020.165683
Zhang T, Zhao J et Schooling CM. Les associations entre l'acide arachidonique des phospholipides plasmatiques et les maladies cardiovasculaires : une étude par randomisation mendélienne.EBioMedicine. 2021 ; 63. doi : 10.1016/J.EBIOM.2020.103189
Yui K, Koshiba M, Nakamura S, et al. Effets de fortes doses d’acide arachidonique associées à l’acide docosahexaénoïque sur les troubles sociaux chez les personnes atteintes de troubles du spectre autistique : essai randomisé en double aveugle contrôlé par placebo.J Clin Psychopharmacol. 2012 ; 32(2) : 200-206. doi:10.1097/JCP.0B013E3182485791
Tokuda H, Kontani M, Kawashima H, et al. Effet différentiel de l'acide arachidonique et de l'acide docosahexaénoïque sur la diminution de la neurogenèse hippocampique liée à l'âge.Neurosci Res. 2014 ; 88(C) : 58-66. doi : 10.1016/J.NEURES.2014.08.002
Hammoud MK, Dietze R, Pesek J, et al. L'acide arachidonique, un médiateur cliniquement néfaste dans le microenvironnement du cancer de l'ovaire, altère la voie de signalisation JAK-STAT dans les macrophages en perturbant les structures des « radeaux lipidiques ».Mol Oncol. 2022 ; 16(17) : 3146-3166. doi:10.1002/1878-0261.13221
Amirian ES, Ittmann MM et Scheurer ME. Associations entre les polymorphismes des gènes impliqués dans le métabolisme de l'acide arachidonique et le risque de cancer de la prostate.The Prostate. 2011 ; 71(13) : 1382-1389. doi : 10.1002/PROS.21354
Dai J, Shen J, Pan W, et al. Effets des acides gras polyinsaturés sur la croissance des cellules cancéreuses gastriques in vitro.Lipids Health Dis. 2013 ; 12(1). doi : 10.1186/1476-511X-12-71
de Souza EO, Lowery RP, Wilson JM, et al. Effets d'une supplémentation en acide arachidonique sur la signalisation anabolique aiguë, les performances fonctionnelles chroniques et les adaptations de la composition corporelle.PloS ONE. 2016 ; 11(5). doi : 10.1371/JOURNAL.PONE.0155153
Ma Y, Zheng L, Wang Y, et al. L’acide arachidonique présent dans le liquide folliculaire des femmes atteintes du SOPK induit un stress oxydatif dans une lignée cellulaire de tumeur de la granulosa ovarienne humaine (KGN) et entraîne, en réponse, une régulation à la hausse de l’expression du GDF15.Front Endocrinol (Lausanne). 2022 ; 13. doi:10.3389/FENDO.2022.865748
Aitken RJ, Wingate JK, de Iuliis GN, et al. Les acides gras cis-insaturés stimulent la production d'espèces réactives de l'oxygène et la peroxydation lipidique dans les spermatozoïdes humains.J Clin Endocrinol Metab. 2006 ; 91(10) : 4154-4163. doi : 10.1210/JC.2006-1309

Références

1. Zgoda-Pols, J.R., et al., Une analyse métabolomique révèle une élévation du sulfate de 3-indoxyle dans le plasma et le cerveau lors d'une lésion rénale aiguë d'origine chimique chez la souris : étude des agonistes des récepteurs de l'acide nicotinique. Toxicol Appl Pharmacol, 2011. 255(1) : p. 48-56.

2. Bryant, J.A., et al., L'impact d'un traitement oral à base de microbiome purifié sur le microbiome gastro-intestinal. Nat Med, 2026. 32(1) : p. 186-196

3. McGovern, B. H., et al., « SER-109, un médicament expérimental ciblant le microbiome visant à réduire les récidives après une infection à Clostridioides difficile : enseignements tirés d'un essai de phase II ». Clin Infect Dis, 2021, 72(12), p. 2132-2140.

4. Feuerstadt, P., et al., SER-109, un traitement oral à base de microbiome contre les infections récurrentes à Clostridioides difficile. N Engl J Med, 2022. 386(3) : p. 220-229.

5. Hu, Z., et al., La métabolomique ciblée met en évidence de nouveaux biomarqueurs diagnostiques du cancer colorectal. Mol Oncol, 2025. 19(6) : p. 1737-1750.

6. Butler, F.M., et al., Les habitudes alimentaires végétariennes et les métabolites liés à l'alimentation sont associés à la fonction rénale dans la cohorte de l'étude Adventist Health Study-2. J Ren Nutr, 2025.

7. Stanford, J., et al., « Profilage métabolomique et évaluation de la qualité de l'alimentation dans le cadre d'un essai croisé randomisé portant sur des régimes alimentaires sains et courants ». Mol Nutr Food Res, 2025. 69(23) : p. e70271.

8. O’Connor, L.E., et al., Profilage métabolomique d’un régime alimentaire ultra-transformé dans le cadre d’un essai alimentaire croisé randomisé et contrôlé mené à domicile. J Nutr, 2023. 153(8) : p. 2181-2192.

9. Fritsch, D.A., et al., La fonction du microbiome est à la base de l'efficacité d'une intervention alimentaire enrichie en fibres chez les chiens souffrant de diarrhée chronique du gros intestin. BMC Vet Res, 2022. 18(1) : p. 245.

10. Leal, L.N., et al., « Un apport nutritionnel adéquat avant le sevrage améliore la productivité laitière et réduit le risque d'abattage chez les vaches Holstein ». J Dairy Sci, 2025. 108(6) : p. 5875-5888.

11. Ahsin, M., et al., La santé des sols et des pâturages est à l'origine de l'amélioration de la densité nutritionnelle de la viande bovine, telle que déterminée par la métabolomique non ciblée dans les systèmes d'élevage bovin nourri à l'herbe du sud des États-Unis. NPJ Sci Food, 2025. 9(1) : p. 151.

12. Yin, W., et al., Profil lipidique plasmatique chez différentes espèces pour l'identification de modèles animaux optimaux de la dyslipidémie humaine. J Lipid Res, 2012. 53(1) : p. 51-65.

13. Porter, F. D., et al., Les produits d'oxydation du cholestérol constituent des biomarqueurs sanguins sensibles et spécifiques de la maladie de Niemann-Pick de type C1. Sci Transl Med, 2010. 2(56) : p. 56ra81.

14. Needham, B. D., et al., Profils des métabolites plasmatiques et fécaux dans les troubles du spectre autistique. Biol Psychiatry, 2021. 89(5) : p. 451-462

15. Li, C., et al., L'estradiol et mTORC2 agissent en synergie pour favoriser la biosynthèse des prostaglandines et la tumorigenèse dans les cellules LAM déficientes en TSC2. J Exp Med, 2014. 211(1) : p. 15-28.

16. Green, P.G., et al., Flexibilité métabolique et remodelage inverse du cœur défaillant chez l'homme. Eur Heart J, 2025. 46(25) : p. 2422-2433.

17. Maekawa, H., et al., L'inhibition du SGLT2 protège la fonction rénale grâce à une répression épigénétique, dépendante de la SAM, des gènes inflammatoires en cas de stress métabolique. J Clin Invest, 2025. 135(19).

18. Wu, D., et al., Des criblages intégrés révèlent que la déplétion en nucléotides guaniniques, rendue irréversible par le ciblage de l'IMPDH2, inhibe le cancer du pancréas et potentialise l'inhibition de KRAS. Gut, 2026.

19. Schwerdtfeger, L.A., et al., Le microbiote intestinal et ses métabolites sont associés à la progression de la sclérose en plaques. Cell Rep Med, 2025. 6(4) : p. 102055.

20. Wu, H., et al., Dynamique du microbiome et du métabolome associée à un mauvais contrôle glycémique et aux réactions aux changements de mode de vie. Nat Med, 2025. 31(7) : p. 2222-2231.

21. Jacobs, J.P., et al., La thérapie cognitivo-comportementale pour le syndrome du côlon irritable entraîne des modifications bidirectionnelles de l'axe cerveau-intestin-microbiome associées à une amélioration des symptômes gastro-intestinaux. Microbiome, 2021. 9(1) : p. 236.

22. Pietzner, M., et al., « Les métabolites plasmatiques pour cartographier les voies métaboliques dans la multimorbidité liée aux maladies non transmissibles ». Nat Med, 2021. 27(3) : p. 471-479.

23. Faquih, T.O., et al., « Prédiction métabolomique robuste de l'âge à partir d'un large éventail de métabolites ». J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2025, vol. 80, n° 3.

24. Scherer, N., et al., « L'association de la métabolomique et du séquençage de l'exome met en évidence des effets graduels de variants hétérozygotes rares et délétères sur la fonction des gènes et les traits humains ». Nat Genet, 2025. 57(1) : p. 193-205.

25. Holmes, Z.C., et al., Une analyse métabolomique non ciblée du lait maternel provenant de mères en bonne santé met en évidence les facteurs à l'origine de la variabilité des métabolites. Sci Rep, 2024. 14(1) : p. 20827.

26. Titz, B., et al., Implications des facteurs de confusion oculaires pour les analyses protéomiques et métabolomiques de l'humeur aqueuse dans les maladies rétiniennes. Transl Vis Sci Technol, 2024. 13(6) : p. 17.

27. Bloom, S.M., et al., La dépendance en cystéine de Lactobacillus iners constitue une cible thérapeutique potentielle pour la modulation du microbiote vaginal. Nat Microbiol, 2022. 7(3) : p. 434-450.

28. Leimer, E.M., et al., Profil lipidique du liquide synovial humain à la suite d'une fracture intra-articulaire de la cheville. J Orthop Res, 2017. 35(3) : p. 657-666.