Contribution des sphingolipides à l'inflammation et aux états pathologiques

Aux côtés du cholestérol et des glycérophospholipides, les sphingolipides jouent un rôle clé dans les membranes des cellules eucaryotes.¹ L'apoptose, la prolifération et la différenciation cellulaires sont modulées par les métabolites des sphingolipides.² Les sphingolipides comprennent la céramide, le céramide-1-phosphate (C1P), la sphingosine, la sphingomyéline (SM) et la sphingosine-1-phosphate (S1P).^³ 

Les anomalies du métabolisme des sphingolipides peuvent entraîner toute une série de troubles.¹ Ainsi, l'étude des sphingolipides en lien avec les maladies infectieuses permet de mieux comprendre les états pathologiques et leur pathogenèse, notamment en ce qui concerne les récepteurs des agents pathogènes et leur impact sur les défenses de l'hôte.^4-6 La relation entre les sphingolipides et l'inflammation joue un rôle dans plusieurs états pathologiques.³

Les sphingolipides sont associés à l'inflammation

La céramide, composé parent des sphingolipides, active l'inflammation, notamment la neuroinflammation, lorsqu'elle s'accumule.^3,7 De plus, des recherches montrent que le S1P joue un rôle dans le déclenchement de l'inflammation, car il entraîne une activation accrue de la p38MAPK et de la JNK/SPAK et favorise la production de médiateurs inflammatoires.⁸ Les données indiquent que l'inflammation vasculaire pourrait être affectée par les voies de signalisation pro-inflammatoires induites par le S1P.^{8 En} outre, des études montrent que le C1P et le S1P contribuent à l'inflammation intestinale après une chirurgie abdominale.⁸  

En raison de leur rôle dans la régulation de la réponse inflammatoire, les sphingolipides ont une incidence sur des affections telles que l'asthme, les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (MICI) et la mucoviscidose.⁸

Exploiter les sphingolipides pour mieux comprendre les pathologies

Des études soulignent l'impact des sphingolipides sur l'inflammation dans l'asthme lié à un déficit en gène ORMDL3.^⁹,¹⁰ En particulier, le S1P régule la réponse cellulaire tant au niveau extracellulaire qu'intracellulaire par le biais de la mobilisation du calcium^.¹¹,¹² 

De plus, les sphingolipides influencent la réponse pro-inflammatoire dans les MICI en raison de mutations de l'IL-6.¹³ Par exemple, une augmentation des taux de céramide et de SM est corrélée à la colite chronique et à la maladie de Crohn.³

De plus, des études ont mis en évidence un lien entre les sphingolipides et le cancer. En particulier, les dérivés issus des rapports entre la céramide et le S1P influencent la régulation de la survie et de la mort des cellules cancéreuses.¹⁴

L'obésité, la stéatose hépatique et l'insulinorésistance sont toutes influencées par les sphingolipides, notamment la sphingosine et la céramide^.³ Des taux élevés de céramide sont associés à une diminution de la capacité de synthèse du glycogène et de l'absorption du glucose^.¹⁵

De plus, des études soulignent que les variations de la composition en sphingolipides sont liées à des maladies neurodégénératives, telles que la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson^.³ Par exemple, l'accumulation de sphingolipides s'accompagne d'une agrégation de l'alpha-synucléine (α-syn), un marqueur de la maladie de Parkinson^.³ 

Les sphingolipides sont également impliqués dans les maladies de surcharge lysosomale. Des études ont mis en évidence leur rôle dans la maladie de Gaucher, la maladie de Niemann-Pick et les gangliosidoses^.³

Implications des sphingolipides dans la recherche sur les pathologies

Compte tenu du nombre croissant de travaux de recherche mettant en évidence l'influence des sphingolipides sur toute une série de pathologies, les chercheurs peuvent s'appuyer sur des dosages de sphingolipides pour orienter leurs travaux vers des traitements viables et efficaces. Des études suggèrent que la réduction des substrats, les thérapies géniques ou le remplacement enzymatique pourraient permettre de corriger les déséquilibres de l'homéostasie^.³

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Références

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2. Hanada K. Les sphingolipides dans les maladies infectieuses. Revue japonaise des maladies infectieuses. 2005 ; 58(3) : 131.
3. Quinville BM, Deschenes NM, Ryckman AE, Walia JS. Revue exhaustive : métabolisme des sphingolipides et implications d'une perturbation de l'homéostasie des sphingolipides. Int J Mol Sci. 2021;22(11):5793. doi: 10.3390/ijms22115793. 
4. Markwell MA, Svennerholm L, Paulson JC. « Certains gangliosides agissent comme récepteurs des cellules hôtes pour le virus Sendai. » Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.. 1981 ; 78 : 5406-5410. https://doi.org/10.1073/pnas.78.9.5406
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7. De Wit NM, Den Hoedt S, Martinez-Martinez P, Rozemuller AJ, Mulder MT, De Vries HE. La céramide astrocytaire comme indicateur potentiel de la neuroinflammation. J. Neuroinflamm. 2019 ; 16 : 48. doi : 10.1186/s12974-019-1436-1. 
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9. Ammit AJ, Hastie AT, Edsall LC, Hoffman RK, Amrani Y, Krymskaya VP, Kane SA, Peters SP, Penn RB, Spiegel S, et al. La sphingosine-1-phosphate module les fonctions des cellules musculaires lisses des voies respiratoires humaines qui favorisent l'inflammation et le remodelage des voies respiratoires dans l'asthme. FASEB J. Publication officielle de la Fédération américaine des sociétés de biologie expérimentale. 2001 ; 15 : 1212-1214. doi : 10.1096/fj.00-0742fje. 
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