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Acide palmitoléique

Molécule d'acide palmitoléique

Formule linéaire

C16H30O2

Synonymes

Acide (9Z)-hexadécénoïque, acide cis-9-hexadécénoïque, palmitoléate

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L'acide palmitoléique, ou acide cis-9-hexadécénoïque, 16:1n-7, est un acide gras monoinsaturé (AGMI) oméga-7. Les AGMI sont classés comme des acides gras contenant une seule double liaison. La biosynthèse des AGMI s'effectue par l'intermédiaire de l'enzyme stéaroyl-CoA désaturase (SCD), dont le taux est limitatif. L'acide palmitoléique et l'acide oléique représentent les principaux AGMI qui ont un impact significatif sur la santé et la physiologie. Bien que l'acide palmitoléique soit présent dans tous les tissus, il est particulièrement riche dans le foie et le tissu adipeux. On trouve également des concentrations élevées d'acides gras alimentaires dans l'huile de poisson, l'huile de macadamia et l'huile d'argousier1.

Les AGMI sont essentiels au maintien de la fluidité des membranes biologiques et ont fait l'objet d'une attention considérable dans la recherche en raison de leurs effets sur la santé humaine2. La recherche a décrit l'acide palmitoléique comme une "lipokine" qui orchestre les réponses métaboliques entre les tissus périphériques et l'augmentation des niveaux d'acide palmitoléique est généralement associée à des résultats bénéfiques pour la santé. En revanche, les acides gras saturés tels que l'acide palmitique sont associés à des effets néfastes sur la santé.

Acide palmitoléique et santé métabolique

Les altérations du métabolisme des lipides et les modifications des acides gras libres sont au cœur du développement de troubles métaboliques tels que l'obésité et le diabète de type 2. Il a notamment été démontré que l'acide palmitoléique joue un rôle particulièrement important dans la régulation du métabolisme du glucose et en tant que molécule de signalisation (c'est-à-dire lipokine) entre les tissus et le métabolisme systémique.

Par exemple, une étude a démontré que les personnes ayant des niveaux de base élevés d'acide palmitoléique en circulation présentent une sensibilité accrue à l'insuline, ce qui suggère que l'acide palmitoléique exerce des effets protecteurs contre la résistance à l'insuline3. À l'appui de ces données, des études in vitro ont montré que l'application d'acide palmitoléique sur les macrophages sensibilise la signalisation de l'insuline dans les myotubes des muscles squelettiques, ce qui suggère que l'acide palmitoléique agit comme un intermédiaire important entre les muscles squelettiques et les réponses immunitaires inflammatoires qui se produisent dans les troubles métaboliques4.

Les études animales apportent d'autres preuves du rôle de l'acide palmitoléique en tant que lipokine. L'augmentation de la lipogenèse chez des souris déficientes en protéines de liaison des acides gras a considérablement amélioré les effets systémiques de l'exposition à un régime riche en graisses, un résultat attribué à l'acide palmitoléique dérivé du tissu adipeux agissant sur l'action de l'insuline musculaire et la suppression de la stéatose hépatique5.

Acide palmitoléique et santé du foie

L'augmentation aberrante de la lipogenèse et des acides gras présente dans les troubles métaboliques est également un facteur déterminant dans le développement des maladies hépatiques non alcooliques. Compte tenu des effets bénéfiques de l'acide palmitoléique sur le métabolisme du glucose, des recherches récentes ont également démontré que l'acide palmitoléique protège contre les déficiences hépatiques induites par le développement de l'obésité.

Dans une étude, l'ingestion d'un régime riche en graisses par des souris a augmenté de manière significative le poids corporel et a induit une dyslipidémie et une stéatose hépatique. Le traitement à l'acide palmitoléique a non seulement supprimé la prise de poids et l'accumulation de lipides dans le foie, mais a également diminué l'expression des gènes associés à l'absorption des acides gras et à l'inflammation liée à l'obésité. De même, d'autres études ont démontré que la supplémentation en acide palmitoléique dans un modèle murin de diabète de type 2 réduisait de manière significative les niveaux de triglycérides hépatiques et du foie, accompagnée d'une régulation à la baisse des gènes lipogéniques dans le foie7.

Acide palmitoléique et santé cardiovasculaire

L'athérosclérose est un processus pathologique critique qui sous-tend les maladies cardiovasculaires et qui résulte d'un métabolisme lipidique défectueux et d'une inflammation élevée. Les chercheurs ont également examiné la supplémentation en acide palmitoléique pour atténuer les conséquences des maladies cardiovasculaires, compte tenu de ses effets bénéfiques sur les troubles métaboliques. L'athérosclérose se caractérise par un dysfonctionnement des cellules endothéliales déclenché par la dyslipidémie et l'inflammation. Toutefois, les effets anti-inflammatoires de l'acide palmitoléique sur les cellules endothéliales font actuellement l'objet de recherches.

Une étude in vitro utilisant des cellules endothéliales cultivées stimulées avec des cytokines pro-inflammatoires a démontré que l'application d'acide palmitoléique régulait à la baisse plusieurs gènes pro-inflammatoires. Il est intéressant de noter que cette étude a également montré que l'acide palmitoléique avait des propriétés anti-inflammatoires plus importantes que celles d'un autre AGMI dominant, l'acide oléique8.

Dans une autre étude, des souris LDLR-KO (LDL receptor knockout) nourries avec un régime riche en graisses présentaient un dysfonctionnement métabolique profond et de l'athérosclérose. La supplémentation en acide palmitoléique a amélioré plusieurs paramètres métaboliques, notamment une diminution des triglycérides, une amélioration du métabolisme du glucose et une diminution des gènes qui régulent les cytokines inflammatoires. L'acide palmitoléique a notamment permis de réduire la surface de la plaque d'athérome d'environ 45 %9. Dans l'ensemble, ces données démontrent que l'acide palmitoléique est un facteur alimentaire potentiel qui peut prévenir les maladies cardiovasculaires.

Acide palmitoléique et santé gastro-intestinale

Compte tenu des effets de l'acide palmitoléique sur la santé métabolique, il n'est pas surprenant que des recherches émergentes aient également impliqué ce métabolite dans la modulation de la santé gastro-intestinale et du microbiome intestinal. Les taux sériques d'acide palmitoléique ont été identifiés comme un biomarqueur potentiel des maladies inflammatoires de l'intestin (MII)10 et plusieurs études ont montré que les sources alimentaires d'acide palmitoléique peuvent reprogrammer le microbiote intestinal pour protéger contre les déficiences de la santé intestinale.

Par exemple, une étude portant sur un modèle de souris souffrant de MICI a démontré qu'une supplémentation orale en acide palmitoléique réparait les barrières de la muqueuse intestinale et diminuait l'expression des cytokines pro-inflammatoires. En outre, le traitement à l'acide palmitoléique de cultures de tissus inflammés du côlon provenant de patients atteints de la maladie de Crohn a réduit de manière similaire les marqueurs pro-inflammatoires et a réparé les tissus. Ces effets ont été attribués à des modifications bénéfiques du microbiote intestinal, en particulier à une augmentation sélective de la bactérie intestinale anti-inflammatoire Akkermansia muciniphila. Il est intéressant de noter que le transfert de cette bactérie en conjonction avec un traitement à l'acide palmitoléique a montré une protection synergique contre la colite chez les souris11.

Acide palmitoléique et oncologie

Les dysfonctionnements du métabolisme des lipides jouent un rôle essentiel dans le développement du cancer et une attention considérable a été accordée à l'examen des modulations de la distribution des acides gras en tant que biomarqueur possible pour le pronostic du cancer. Il est important de noter que l'accélération de la lipogenèse intervient tôt dans la cancérogenèse, ce qui constitue une cible d'intervention prometteuse pour la prévention du cancer12. Des études récentes portant sur le cancer et le métabolisme des lipides ont mis en évidence des changements dans les niveaux d'AGMI, y compris l'acide palmitoléique.

Un rapport examinant la composition des acides gras dans les tissus du cancer colorectal a révélé des niveaux d'acide palmitoléique inférieurs de 20 à 50 %, ainsi que des changements dans les niveaux d'autres espèces d'acides gras13. En outre, des expériences in vitro portant sur des cellules d'hépatome ont révélé que l'acide linoléique conjugué avait des propriétés anticancérigènes, un effet qui est inversé par l'application d'acide palmitoléique14. Collectivement, ces résultats suggèrent que l'équilibre de la distribution des acides gras et la modulation de l'acide palmitoléique pourraient être un mécanisme potentiel sous-jacent à la survie des cellules cancéreuses.

L'acide palmitoléique et la recherche

En mars 2024, il y avait plus de 1 600 citations pour l'acide palmitoléique dans des publications de recherche (à l'exclusion des livres et des documents) sur Pubmed. Le grand nombre de publications établissant un lien entre ce métabolite et un large éventail de fonctions physiologiques suggère que tout programme de recherche cherchant à mieux comprendre la santé métabolique, hépatique, cardiovasculaire, gastro-intestinale et oncologique peut bénéficier d'une analyse quantitative de l'acide palmitoléique. Compte tenu de l'importance de l'acide palmitoléique dans les fonctions biologiques, la recherche préclinique peut également bénéficier de la quantification de l'acide palmitoléique pour approfondir la compréhension des biomarqueurs, du diagnostic et du suivi des maladies.

Références

  1. Wishart DS, Guo A, Oler E, et al. HMDB 5.0 : the Human Metabolome Database for 2022. Nucleic Acids Res 2022 ;(50):D622-D631.
  2. Bermudez MA, Pereira L, Fraile C, et al. Rôles de l'acide palmitoléique et de ses isomères positionnels, les acides hypogé et sapienique, dans l'inflammation, les maladies métaboliques et le cancer. Cells 2022 ;(11).
  3. Stefan N, Kantartzis K, Celebi N, et al. Le palmitoléate circulant prédit fortement et indépendamment la sensibilité à l'insuline chez les humains. Diabetes Care 2010 ;(33):405-407.
  4. Talbot NA, Wheeler-Jones CP et Cleasby ME. L'acide palmitoléique prévient l'activation des macrophages induite par l'acide palmitique et la résistance à l'insuline du muscle squelettique médiée par la MAPK p38. Mol Cell Endocrinol 2014 ;(393):129-142.
  5. Cao H, Gerhold K, Mayers JR, et al. Identification of a lipokine, a lipid hormone linking adipose tissue to systemic metabolism. Cell 2008 ;(134):933-944.
  6. Cruz MM, Simao JJ, de Sa R, et al. Palmitoleic Acid Decreases Non-alcoholic Hepatic Steatosis and Increases Lipogenesis and Fatty Acid Oxidation in Adipose Tissue From Obese Mice. Front Endocrinol (Lausanne) 2020 ;(11):537061.
  7. Yang ZH, Miyahara H, et Hatanaka A. L'administration chronique d'acide palmitoléique réduit la résistance à l'insuline et l'accumulation de lipides hépatiques chez les souris KK-Ay atteintes d'un diabète génétique de type 2. Lipids Health Dis 2011 ;(10):120.
  8. de Souza CO, Valenzuela CA, Baker EJ, et al. L'acide palmitoléique a un potentiel anti-inflammatoire plus fort dans les cellules endothéliales humaines par rapport aux acides oléique et palmitique. Mol Nutr Food Res 2018 ;(62):e1800322.
  9. Yang ZH, Pryor M, Noguchi A, et al. L'acide palmitoléique alimentaire atténue la progression de l'athérosclérose et l'hyperlipidémie chez les souris déficientes en récepteurs de lipoprotéines de basse densité. Mol Nutr Food Res 2019 ;(63):e1900120.
  10. Akazawa Y, Morisaki T, Fukuda H, et al. Significance of serum palmitoleic acid levels in inflammatory bowel disease. Sci Rep 2021 ;(11):16260.
  11. Chen Y, Mai Q, Chen Z, et al. Dietary palmitoleic acid reprograms gut microbiota and improves biological therapy against colitis. Gut Microbes 2023 ;(15):2211501.
  12. Menendez JA, et Lupu R. Fatty acid synthase and the lipogenic phenotype in cancer pathogenesis. Nat Rev Cancer 2007 ;(7):763-777.
  13. Zhang J, Zhang L, Ye X, et al. Characteristics of fatty acid distribution is associated with colorectal cancer prognosis. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 2013 ;(88):355-360.
  14. Yamasaki M, Chujo H, Nou S, et al. Alleviation of the cytotoxic activity induced by trans10, cis12-conjugated linoleic acid in rat hepatoma dRLh-84 cells by oleic or palmitoleic acid. Cancer Lett 2003 ;(196):187-196.