Different species of phosphatidic acid are produced during neuronal growth and neurosecretion

Abstract

Although originally restricted to their structural role as major constituents of membranes, lipids are now well-defined actors to integrate intracellular or extracellular signals. Accordingly, it has been known for decades that lipids, especially those coming from diet, are important to maintain normal physiological functions and good health. This is especially the case to maintain proper cognitive functions and avoid neuronal degeneration. But besides this empiric knowledge, the exact molecular nature of lipids in cellular signaling, as well as their precise mode of action are only starting to emerge. The recent development of novel pharmacological, molecular, cellular and genetic tools to study lipids in vitro and in vivo has contributed to this improvement in our knowledge. Among these important lipids, phosphatidic acid (PA) plays a unique and central role in a great variety of cellular functions. This article will review the different findings illustrating the involvement of PA generated by phospholipase D (PLD) and diacylglycerol kinases (DGK) in the different steps of neuronal development and neurosecretion. We will also present lipidomic evidences indicating that different species of PA are synthesized during these two key neuronal phenomena. Bien qu’originalement restreints à leur rôle majeur de constituants principaux des membranes, il est maintenant communément admis que certains lipides possèdent également une fonction importante d’intégration des signaux intra- ou extra-cellulaires. En accord avec cette notion, cela fait des décennies qu’il est reconnu que les lipides, principalement via l’alimentation, jouent un rôle crucial dans le maintien de l’homéostasie de nombreuses fonctions physiologiques et dans la santé humaine au sens large. Ceci est particulièrement le cas pour la conservation d’un niveau optimal des fonctions cognitives et pour lutter contre la dégénérescence neuronale. Toutefois, malgré ces connaissances empiriques, la nature exacte des lipides impliqués, ainsi que les mécanismes d’action mis en jeu peinent à émerger. Le développement récent de nouveaux outils génétiques, moléculaires, et pharmacologiques pour étudier les lipides in vitro et in vivo permettent à présent d’améliorer nos connaissances. Parmi ces lipides, l’acide phosphatidique joue un rôle particulier et central dans diverses fonctions cellulaires essentielles. Cet article résume les observations récentes qui illustrent que l’acide phosphatidique, produit par deux voies enzymatiques distinctes impliquant les phospholipases D et les diacylglycérol-kinases, est impliqué dans le développement neuronal et la neurosécrétion. Pour finir, nous présentons des résultats d’analyses lipidomiques qui indiquent que différentes formes de l’acide phosphatidique sont produites au cours de ces deux processus neuronaux majeurs.