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Le cycle de l'acide citrique : influencer par voie externe

Dernière mise à jour : 2021.11.19

 

 

 

Sommaire :

 

Les inhibiteurs du cycle déterminent la vitesse des réactions du cycle

 

Les stimulateurs du cycle déterminent la vitesse des réactions du cycle

 

La régulation

 

Contenu :

Les inhibiteurs du cycle déterminent la vitesse des réactions du cycle :            

 

  1. L'apport de l'AcétylCoA (via le pyruvate ou des acides gras) est un facteur crucial dans la rapidité du cycle de Krebs.

 

    • Les réactions de déshydrogénase dans le cycle sont dépendantes de l'apport continu des coenzymes NAD+ (3x) et FAD+ (1x) provenant de la chaîne respiratoire.

 

      • Le cycle de l'acide citrique est très dépendant du contrôle respiratoire :

 

      • un contrôle grossier : la disponibilité d'ADP, de PI (phosphate alimentaire) et d'O2.

 

      • un contrôle rigoureux au niveau de :

 

        • la pyruvate déshydrogénase : AcCoA (-) et NADH (-) (les deux interviennent par rétrocontrôle négatif)

        • la citrate synthetase : rétrocontrôle (-) par le citrate

        • l'isocitrate déshydrogénase : rétrocontrôle (-) par le NADH , et (+) par l'ADP

        • l'alpha kétoglutarate déshydrogénase : rétrocontrôle (-) par le succinyl CoA, (+) par le Ca2+

        • le succinyl CoA synthetase : rétrocontrôle (+) par le Ca2+, (-)  par le NADH, (+) par l'ADP.

 

P.  ex. :

      • en cas d'élévation de l'AcCoA ---> inhibition de la dégradation de pyruvate par rétrocontrôle négatif sur la pyruvate déshydrogénase,

      • en cas d'augmentation d'ADP ---> influence positive sur la succinyl CoA synthetase (voir plus loin).

 

 

La régulation du cycle de Krebs est donc fortement liée à la chaîne respiratoire (NAD/FAD) et la phosphorylation oxydative (O2/Pi).

 

  1. En dehors de la chélation enzymatique des métaux (F, Hg, As, Pb...), les circonstances suivantes déterminent e.a. la vitesse du cycle :

 

    • la parathormone (glande parathyroïdienne) favorise la REabsorption rénale, entraînant une augmentation des taux sanguins de calcium (voir aussi : la gestion calcique) ; elle stimule les ostéoclastes par inhibition de l'isocitrate intracellulaire : de cette façon, la dégradation de glucose s'arrête à l'étape du citrate dans le cycle de l'acide citrique et l'excès d'acide citrique fait migrer le calcium comme citrate calcique de l'os vers le sang.

 

    • lorsque la consommation d'ATP reste faible, donc lorsque la concentration d'ADP est faible, la phosphorylation du substrat d'ADP par le GTP en ATP ne peut pas avoir lieu ; la concentration de GTP s'élève donc. Cet excès de GTP freine à son tour la succinyl CoA synthétase inhibant la conversion du succinyl-CoA vers le succinate, entraînant ainsi une diminution de la vitesse du cycle de l'acide citrique...;

 

En outre, elle induit également une diminution de la libération du CoA-SH et donc indirectement une diminution de la conversion d'acétoacétate ---> acétoacétate-CoA, le produit clé dans :

 

        • la production d'énergie dans les mitochondries par intermédiaire du HMG-CoA via le bèta-hydroxy-butyrate

        • la synthèse de cholestérol dans le foie via la HMG-CoA synthétase

        • la formation d'acétone (cétogenèse) dans le cytoplasme (en cas de diabète, de jeûne...)

 

    • la peroxydation lipidique freine le cycle : le succinate ressemble au malonate et le malonate freine l'enzyme la succinate déshydrogénase qui intervient dans la conversion succinate ---> (trans) fumarate dans le cycle.

 

    • le pyruvate peut être directement transformé en oxaloacétate et lancer, avec l'AcCoA, la synthèse lipidique (lipogenèse) : l'oxaloacétate peut donc être retiré du cycle de l'acide citrique.

 

    • le succinyl CoA est le point de départ de la synthèse de porphyrine : il peut donc également être retiré du cycle pour la synthèse d'hémoglobine.

 

    • l'alpha kétoglutarate peut être retiré du cycle pour la synthèse de glutamate, en cas d'excès de NH4+ lors de la dégradation protéique, lors de la régénération intestinale.

 

 

Une inhibition ou un arrêt du cycle fait diminuer la production d'ATP, de telle sorte que la glycolyse en anaérobiose (combustion du glucose) est accélérée afin de générer plus d'ATP. Ce processus entraîne un état d'hypoglycémie, qui induit un stress chronique au niveau des surrénales pour produire plus de cortisol. Ce dernier mobilise les réserves de glucose afin de répondre à la demande croissante de glucose sanguin avec le risque d'épuiser les surrénales (hypoadrénie).

 

(cholestérol --->) Cortisol ---> adrénaline (moteur) ---> cascade de l'adénylate cyclase conversant l'ATP ---> AMPc avec libération finale de glucose à partir du glycogène.

 

En cas de stress important, une quantité suffisante de cholestérol est indispensable pour la synthèse de cortisol et comme antioxydant. Un déficit en cortisol peut provoquer un état de burn-out, d'épuisement professionnel et de fatigue chronique.

 

Les stimulateurs du cycle déterminent la vitesse des réactions du cycle :            

 

Une diminution de la concentration de l'oxaloacétate, la molécule porteuse, peut être corrigée par :

 

    • une conversion directe de pyruvate ---> oxaloacétate via ATP/MG/CO2/Biotine (voir "La lipogenèse")

    • une conversion du glutamate ---> alpha kétoglutarate  ---> cycle ---> oxaloacétate via désamination/vit B6 (voir "Métabolisme protéique")

    • une dégradation des acides gras impairs (BCA) ---> succinyl CoA ---> cycle ---> oxaloacétate (voir "Lipides, catabolisme des acides gras")

    • une transformation directe de l'aspartate ---> oxaloacétate via désamination/vit B6 (voir "Cycle d'urée")

 

La régulation :            

 

Elever le seuil anaérobie :

 

Améliorer l'apport d'oxygène par :

    • des mouvements actifs, un sport d'endurance, l'aérobic, des exercices respiratoires.

    • des environnements plus riches en oxygène : grâce à un ionisateur, mais aussi l'air de montagne, de la mer, des forêts, de l'eau ou par une meilleure ventilation ou isolation.

 

 

Stimuler la chaîne respiratoire et la phosphorylation oxydative :

 

    • Coenzyme Q10 (une déficience est souvent induite par des inhibiteurs de la synthèse du cholestérol)

    • Vit B2 (FAD+), B3 (NAD+)

    • Cu, Fe (---> cytochromes)

    • Mg (ATPase)

    • Détoxication : entraîne une chaîne respiratoire plus efficace et une augmentation de la phosphorylation oxydative

      • stimule la production d'ATP

      • accélère la synthèse protéique

 

Stimuler le cycle de l'acide citrique (Krebs) :

    • vit B5 (acétyl-CoA)

    • citrates, acides aminés, ...

 

 

Choisir une alimentation complète et réduite (qui peut encore être oxydée suffisamment!)

 

 

Améliorer la fluidité de la membrane :

 

 

 

 

 

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