Le développement des effets délétères de la glycation peut résulter soit d’une ingestion alimentaire excessive soit d’une élimination insuffisante (déficiences en enzymes telles que les glyoxalases), d’une absorption intestinale exagérée (dysbiose) ou de la combinaison de ces facteurs.
Il s’ensuit une accumulation de produits d’Amadori et leur engagement dans un processus d’autoperpétuation conduisant notamment à la formation de produits avancés de glycation (en anglais AGEs). Ces derniers, appelés « crosslinks », sont considérés a priori irréversibles : ce sont des structures résultant de la formation de ponts chimiques covalents entre des fibres de collagène (peau, vaisseaux), d’élastine (peau, vaisseaux artériels) ou de cristalline (œil) plus particulièrement.
La glycation de substances circulantes.
« La glycation d’acides aminés de protéines telles que des enzymes, l’albumine ou des hormones a des conséquences pathologiques largement démontrées. »
La glycation d’acides aminés de protéines telles que des enzymes, l’albumine ou des hormones a des conséquences pathologiques largement démontrées. Ainsi la glycation d’enzymes antioxydantes conduit à la diminution ou la perte de leur pouvoir antioxydant. Ceci vaut également pour l‘albumine, puissant antioxydant plasmatique mais aussi transporteur de substances (« cargo ») notamment pharmacologiques. Ainsi l’albumine glyquée peut-elle perdre jusqu’à 50% de sa capacité à assurer la biodisponibilité de certains médicaments. Les hormones glyquées, elles, perdent leur efficacité comme cela a été démontré pour l’insuline. Non seulement l’hormone elle-même est glyquée mais des résidus Lys situés à des endroits critiques de son récepteur membranaire sont exposés à la glycation, ce qui entraîne une baisse de la signalisation cellulaire de l’hormone. Les pics plasmatiques aigus (intolérance au glucose) ou chroniques (diabète) entraînent en effet la glycation de l’insuline, dont les taux s’élèvent chez ces patients.
La glycation des tissus.
La glycation pathologique (produits d’Amadori et ‘post-Amadori’, à savoir les AGEs) est un processus relativement lent ne bénéficiant pas de mécanismes réparateurs dans notre organisme.
« La glycation est un processus relativement lent ne bénéficiant pas de mécanismes réparateurs dans notre organisme. »
Ces molécules vont donc s’accumuler et ce phénomène concerne logiquement les protéines tissulaires de faible renouvellement et de longue durée de vie. Dans les tissus celles-ci sont plus particulièrement les collagènes, l’élastine, la cristalline. Le phénomène d’accumulation est aussi amplifié par la glycation (et donc la perte d’activité) d’enzymes (protéases) permettant normalement le remodelage de la matrice extracellulaire.
« La glycation concerne les protéines tissulaires de faible renouvellement et de longue durée de vie. »
La paroi des vaisseaux sanguins est une cible particulièrement favorable pour les agents glyquants en raison de sa composition en protéines de faible renouvellement. Plusieurs types de collagène (I et IV en particulier) composent la paroi des gros vaisseaux mais les artères (aorte) ont une couche cellulaire (media) riche en élastine, toutes protéines aisément susceptibles d’être glyquées.
Il en résulte une augmentation avec l’âge biologique, renforcée par les situations pathologiques, de la rigidité artérielle et de ses conséquences sur les accidents cardiovasculaires et les troubles métaboliques.
La peau contient surtout du collagène de type I. Au-delà des origines circulantes et intracellulaires de sa glycation, la peau est aussi soumise à l’exposition aux rayons UV, source de stress oxydant favorisant le phénomène dit de glycoxydation. La glycation des protéines des différentes couches de la peau a des conséquences multiples : perte de souplesse, formation de rides, taches brunes, dépôts de lipofuscine.
Le cristallin, autre tissu exposé à la lumière solaire, évolue communément vers la cataracte, un exemple typique de la glycation. Les fibres de cristalline sont difficilement accessibles à un traitement car le cristallin est pratiquement avasculaire.
On citera enfin le rein, organe qui est à la fois la cause et la victime d’une augmentation de la glycation. Le rein est en effet responsable de l’élimination des produits glyqués circulants. Les défauts de filtration rénale entraînent donc une augmentation des taux sanguins mais aussi la fixation des produits glyqués dans le mésangium rénal, aggravant en cercle vicieux l’insuffisance rénale. On constate typiquement des taux extrêmement élevés d’AGEs chez les patients sous dialyse.
A suivre… (article précédent sur le sujet : La glycation des protéines, généralités physiologiques)
Pr Nicolas WIERNSPERGER PhD
Physiopathologiste, spécialiste du métabolisme.
Image : Sugar being poured into tea cup, close-up
Crédit photo : Getty Images
