Une image en direct du foie d'un translucide, larves de poisson zèbre. Elle a été prise en microscopie confocale, ce qui permet d'obtenir des images claires des organes internes d'un animal vivant entier. Quinlivan a donné un acide gras marqué par fluorescence à une larve de poisson zèbre, puis a photographié son foie à un grossissement de 400x. Les points ronds de différentes tailles sont des gouttelettes lipidiques, qui contiennent une sorte de graisse appelée triglycéride. Ces triglycérides ont été construits en utilisant la graisse fluorescente consommée par les larves de poisson zèbre. La fluorescence apparaît également dans la vésicule biliaire (GB) et le rein en développement (K). Crédit :Vanessa Quinlivan
Étudier comment notre corps métabolise les lipides tels que les acides gras, triglycérides, et le cholestérol peut nous renseigner sur les maladies cardiovasculaires, Diabète, et autres problèmes de santé, ainsi que révéler les fonctions cellulaires de base. Mais le processus d'étude de ce qui arrive aux lipides après leur consommation a été à la fois technologiquement difficile et coûteux à accomplir jusqu'à présent.
De nouveaux travaux de Steven Farber de Carnegie et de son étudiante diplômée Vanessa Quinlivan lancent une méthode utilisant le marquage fluorescent pour visualiser et aider à mesurer les lipides en temps réel lorsqu'ils sont métabolisés par les poissons vivants. Leurs travaux sont publiés par le Journal de recherche sur les lipides .
« Les lipides jouent un rôle vital dans la fonction cellulaire, car ils forment les membranes qui entourent chaque cellule et de nombreuses structures à l'intérieur de celle-ci, " Quinlivan a déclaré. "Ils font également partie de la composition cruciale des hormones telles que l'œstrogène et la testostérone, qui transmettent des messages entre les cellules."
Contrairement aux protéines, les recettes des différentes molécules contenant des lipides ne sont pas codées avec précision par les séquences d'ADN. Une cellule peut recevoir un signal génétique pour construire un lipide dans un certain but cellulaire, mais le type exact peut ne pas être indiqué avec un degré élevé de spécificité.
Au lieu, les molécules lipidiques sont construites à partir d'un ensemble de blocs de construction dont les combinaisons peuvent changer en fonction du type d'aliment que nous consommons. Cependant, les compositions lipidiques varient entre les cellules et les structures cellulaires au sein d'un même organisme, l'alimentation n'est donc pas le seul facteur déterminant quels lipides sont fabriqués.
« Comprendre l'équilibre dans ce qui compose les lipides de notre corps - entre la disponibilité en fonction de ce que nous mangeons et les conseils génétiques - est très important pour les biologistes cellulaires, " Farber a expliqué. "Il y a de plus en plus de preuves que ces différences peuvent affecter un large éventail de processus cellulaires."
Par exemple, les acides gras omega-3, qui sont des éléments constitutifs des lipides présents dans les aliments comme le saumon et les noix, sont connus pour être particulièrement bons pour la santé du cœur et du foie. Il est prouvé que lorsque les gens mangent des acides gras oméga-3, les membranes cellulaires dans lesquelles ils sont incorporés sont moins susceptibles de réagir de manière excessive aux signaux du système immunitaire que les membranes constituées d'autres types de lipides. Cela a un effet anti-inflammatoire qui pourrait prévenir les maladies cardiaques ou hépatiques.
La méthode de Farber et Quinlivan leur a permis d'approfondir ces types de connexions. Ils ont pu marquer différents types de lipides, les nourrir de poissons zèbres vivants, puis regardez ce que les poissons ont fait avec eux.
« Si nous donnions au poisson un type de graisse spécifique, notre technique nous a permis de déterminer en quelles molécules ces lipides étaient réassemblés après leur décomposition dans l'intestin grêle et dans quels organes et cellules ces molécules se retrouvaient, " expliqua Farber.
Les balises qu'ils utilisaient étaient fluorescentes. Ainsi, Farber et Quinlivan et leur équipe ont pu voir les graisses qu'ils nourrissaient leur poisson zèbre briller au microscope alors qu'elles étaient décomposées et réassemblées en de nouvelles molécules dans différents organes. D'autres expériences leur ont permis d'apprendre dans quels types de molécules les composants gras décomposés étaient incorporés.
"Le fait de pouvoir faire de la microscopie et de la biochimie dans la même expérience a permis de mieux comprendre la signification biologique de nos résultats, " a déclaré Quinlivan. " Nous espérons que notre méthode nous permettra de faire de nouvelles percées dans la biochimie des lipides à l'avenir. "
