Rôle biologique des acides biliaires
Les acides biliaires sont des dérivés amphiphiles du cholestérol qui jouent un rôle clé dans la digestion et l'absorption des lipides dans l'intestin grêle. Ils émulsifient les graisses, augmentant considérablement la surface de contact entre les gouttelettes lipidiques et la lipase pancréatique, ce qui assure une hydrolyse efficace des triacylglycérols.
Outre leur fonction digestive, les acides biliaires constituent le produit final du catabolisme du cholestérol. La synthèse des acides biliaires est la principale voie d'élimination du cholestérol de l'organisme : chaque jour, une quantité importante de cholestérol est consommée à cette fin, ce qui fait de ce mécanisme le principal régulateur de son taux.
Synthèse des acides biliaires primaires
La synthèse a lieu dans les hépatocytes à partir du cholestérol avec la participation de hydroxylases, des enzymes appartenant au système des cytochromes P450. Les hydroxylases introduisent des groupes hydroxyle aux positions 7α et 12α du noyau stéroïdien.
L'enzyme clé et régulatrice de cette voie est la 7α-hydroxylase. La réaction nécessite :
- de l'oxygène moléculaire (O₂) ;
- deux molécules de NADPH, dont la source est la voie des pentoses phosphates active.
En conséquence, le foie produit deux acides biliaires primaires :
- l'acide cholique (trihydroxylé) ;
- l'acide chénodésoxycholique (dihydroxylé).
Conjugaison des acides biliaires
Pour accroître leur amphiphilie et renforcer leurs propriétés émulsifiantes, les acides biliaires subissent une conjugaison avec la glycine ou la taurine. La réaction est précédée par l'activation de l'acide biliaire avec formation d'un thioester avec le coenzyme A (par exemple, le cholyl-CoA).
Il en résulte la formation d'acides biliaires conjugués :
- les acides glycocholique et taurocholique, dérivés de l'acide cholique ;
- les acides glycochénodésoxycholique et taurochénodésoxycholique, dérivés de l'acide chénodésoxycholique.
Les formes conjuguées sont des détergents plus puissants et se trouvent sous forme de sels au pH physiologique.
Régulation de la synthèse
La vitesse de synthèse des acides biliaires est déterminée par l'activité de la 7α-hydroxylase et dépend peu de l'alternance des périodes postprandiale et de jeûne. La régulation s'effectue principalement par rétroinhibition au niveau de la transcription :
- Les acides cholique et chénodésoxycholique inhibent la transcription du gène de la 7α-hydroxylase ;
- Le cholestérol induit la transcription de la 7α-hydroxylase tout en inhibant la HMG-CoA réductase, l'enzyme clé de sa propre synthèse ;
- Les hormones thyroïdiennes augmentent l'expression de la 7α-hydroxylase ;
- Les œstrogènes réduisent son expression.
Ainsi, le cholestérol stimule sa propre conversion en acides biliaires et freine sa synthèse, maintenant ainsi l'homéostasie du cholestérol. L'influence des œstrogènes explique la plus grande propension des femmes à l'accumulation de cholestérol : leur synthèse d'acides biliaires est diminuée et leur synthèse de cholestérol est augmentée.
Acides biliaires secondaires et cycle entérohépatique
Du foie, les acides biliaires rejoignent la vésicule biliaire où ils sont concentrés. Lorsque des aliments gras pénètrent dans le duodénum, la cholécystokinine est libérée, provoquant la contraction de la vésicule biliaire et l'éjection de la bile dans la lumière intestinale.
Dans les segments inférieurs de l'intestin grêle, la microflore intestinale dé conjugue les acides biliaires et élimine le groupe 7α-hydroxyle, formant des acides biliaires secondaires :
- l'acide désoxycholique à partir de l'acide cholique ;
- l'acide lithocholique à partir de l'acide chénodésoxycholique.
Dans l'iléon, environ 95 % des acides biliaires sont réabsorbés et regagnent le foie par la veine porte, où ils sont à nouveau conjugués à la glycine et à la taurine avant d'être sécrétés de nouveau dans la bile. Ce processus est appelé cycle entérohépatique. La bile contient ainsi à la fois des acides biliaires primaires et secondaires.
Composition de la bile et lithiase biliaire
Les principaux composants de la bile sont les acides biliaires, le cholestérol, la phosphatidylcholine et les pigments biliaires (produits du catabolisme de l'hème). Les acides biliaires, conjointement avec la phosphatidylcholine, maintiennent le cholestérol à l'état dissous (micellaire).
En cas de perturbation du rapport de ces composants — diminution de la teneur en acides biliaires ou en phosphatidylcholine, ou excès de cholestérol —, la solubilité du cholestérol chute et celui-ci précipite pour former des calculs. La lithiase biliaire se développe.
On distingue les calculs :
- purement cholestéroliques — incolores ;
- pigmentaires — sombres, contenant des bilirubinates ;
- mixtes.
Normalement, 1 à 3 g d'acides biliaires et de cholestérol sont éliminés par jour dans l'intestin, ce qui assure l'élimination de plus de 90 % du cholestérol apporté par l'alimentation et synthétisé dans les tissus, tout en maintenant son homéostasie.
Points clés
- Les acides biliaires sont des dérivés amphiphiles du cholestérol qui émulsifient les graisses et constituent la principale voie d'élimination du cholestérol.
- Les acides biliaires primaires — cholique et chénodésoxycholique — sont synthétisés dans le foie à partir du cholestérol.
- L'enzyme régulatrice de la synthèse est la 7α-hydroxylase (cytochrome P450), qui nécessite du O₂ et du NADPH.
- Les acides biliaires sont conjugués à la glycine ou à la taurine via l'étape de l'acyl-CoA.
- Le cholestérol active la 7α-hydroxylase et inhibe la HMG-CoA réductase ; les œstrogènes réduisent la synthèse des acides biliaires.
- Sous l'action de la microflore, des acides secondaires se forment : le désoxycholique et le lithocholique.
- Environ 95 % des acides biliaires sont réabsorbés dans l'iléon — c'est le cycle entérohépatique.
- La perturbation du rapport entre cholestérol, acides biliaires et phosphatidylcholine dans la bile conduit au développement de la lithiase biliaire.