GLYCÉMIE

Lieux du métabolisme glucidique

Les lieux du métabolisme glucidique comprennent deux plaques tournantes essentielles (la cellule hépatique et la cellule graisseuse) et un lieu privilégié d'utilisation (la cellule musculaire). Les études biochimiques fondamentales, réalisées in vitro, consistent à analyser les modifications, en fonction du temps, que subissent différentes substances au contact de broyats tissulaires.

Le foie peut arrêter les glucides circulants en les transformant en un polymère de glucose, le glycogène (glycogéno-formation), restituer des glucides (glycogénolyse), fabriquer des glucides par interconversion d’autres molécules ( néoglucogenèse). Ces connaissances découlent des expériences de Claude Bernard, qui a montré qu'un foie, lavé par un courant d'eau jusqu'à ce qu'il ne libère plus de « glucides réducteurs » (donc le glucose), retrouve cette propriété après quelques heures de repos.

C'est à propos de cette première démonstration d'une « sécrétion interne » que Claude Bernard créa « et le mot et la chose ». Frank C. Mann et Thomas B. Magath, en 1925, ont mis au point, chez le chien, une technique d'hépatectomie qui prouve l'importance de la fonction régulatrice du foie : chez les animaux hépatectomisés apparaissent rapidement des convulsions, liées à l'hypoglycémie ; une perfusion de glucose inhibe ces troubles.

Le foie humain stocke environ 120 grammes de glycogène (près de 209 × 10⁴ J) ; il possède les enzymes qui « branchent » sur les restes de glycogène du glucose apporté par la digestion et aussi libèrent du glucose hépatique.

La cellule hépatique peut cataboliser, c'est-à-dire « brûler » le glucose suivant deux voies : l'une classique, depuis les travaux de Gustav Embden et Otto Meyerhof (voie d'Embden-Meyerhof), conduit à travers le fructose-6-phosphate à l'acide pyruvique ; la seconde, dite « shunt en C 5 » (ou voie des pentoses), aboutit à la même molécule, mais après avoir synthétisé des sucres à cinq atomes de carbone et du NADPH. Cette dernière coenzyme est essentielle pour la synthèse des lipides.

L'acide pyruvique (acide cétonique) constitue un aiguillage essentiel du métabolisme. Il peut, en effet, fournir soit du lactate, en l'absence des systèmes fermentaires aérobies de la respiration, soit, par carboxylation ou décarboxylation, du malate ou de l'oxalo-acétate, deux molécules dont la rencontre met en branle le cycle de Krebs. Celui-ci, en relation avec le cycle respiratoire par l'intermédiaire des enzymes à NAD et FAD, conduit à la synthèse d'ATP à haut potentiel énergétique qui permet à la cellule de payer ses dettes énergétiques avec cette « petite monnaie » (A. Szent-Györgyi) que représente l'hydrolyse de l'ATP. 

C'est par l'intermédiaire de l'acide pyruvique et de substances immédiatement dérivées comme l'acétylcoenzyme A que sont possibles les interconversions glucides ⇌ lipides. Si le shunt en C 5 est actif, l'existence de grandes quantités de NADPH favorise la remontée anabolique de l'acétylcoenzyme A aux acides gras ; un tel mécanisme est nécessaire à l'organisme, en présence de grosses quantités de glucose, pour stocker le glucose sous forme de graisse. Cette voie est surtout active au niveau des adipocytes (cellules graisseuses). Inversement, si les réserves de glucose sont insuffisantes, le catabolisme des acides gras conduit à une augmentation des dérivés immédiats de l'acétyl-CoA : acide acétoacétique, acide β-hydroxy-butyrique, acétone (traditionnellement, et improprement réunis sous le nom de corps cétoniques).

C'est aussi par le truchement d'acides cétoniques, comme l'acide pyruvique, que les squelettes désaminés de certains amino-acides peuvent[...]