métabolisme azoté chez le sujet sain

15
Nutr. Clin. Metabol. 1989 ; 3 : 87-101 REUNIONS L'azote en nutrition artificielle Versailles, octobre 1987" Metabolisme azote chez le sujet sain Luc Cynober, Colette Coudray-Lucas, Frederic Ziegler, Jean-Pascal De Bandt, Fran~oise Blond~-Cynober, FrCdCrique Plassart, Soo Kyung Lim et Jacqueline Giboudeau Laboratoire de Biochimie, H6pital Saint-Antoine, Paris. Introduction Tout defaut d'apport calorique, ponctuel ou chronique, provoque une utilisation des reserves proteiques a des fins energ6tiques. I1 s'ensuit une depletion proteique, essen- tiellement musculaire, dont on connait bien les conse- quences negatives. Pour comprendre les mecanismes physiopathologiques des modifications du metabolisme proteique chez le sujet denutri, il est necessaire d'avoir presentes fi l'esprit les grandes lignes du metabolisme des acides amines chez le sujet sain. I1 n'est evidemment pas possible, dans un espace limite, de developper l'ensemble des points evoques, d'autant que certains d'entre eux restent extr~mement controverses. Pour plus de details, nous renvoyons le lecteur aux revues generales recentes citees en reference. I. Le turn-over proteique Le ~ turn-over >>proteique est centre sur la co-existence de deux pools en equilibre dynamique, celui des acides amines et celui des proteines. Chez l'individu sain, le brian azote est nul : les apports equilibrent les pertes [ 1 ] (figure 1). Le <~ turn-over >> proteique quotidien repre- sente 2 fi 3 % de la masse proteique corporelle [2]. Correspondance: L. Cynober, Laboratoire de Biochimie A, H6pital Saint-Antoine, 184, rue du Fg Saint-Antoine, 75571 Paris Cedex 12. * Avec le concours de Cernep-Synthelabo. 1. Synthese proteique - La vitesse de synthese proteique varie selon les espe- ces: elle est 5 lois plus elev6e chez le rat que chez l'homme. Cependant, lorsque les valeurs sont rapportees aux depenses energetiques, les differences entre les espe- ces s'estompent considerablement [3]. Par la suite, nous ferons appel fi des donnees obtenues chez l'animal bien qu'il existe de nombreuses differences d'une espece fi l'autre : la transamination musculaire des acides amines fi chaine ramifiee est faible chez l'agneau [41, la taurine est un acide amine essentiel chez le chat 15] etc... - La synthese proteique varie avec l'fige : elle est elevee chez le nouveau-ne, decroit pendant l'enfance, remonte transitoirement fi l'adolescence avant de decliner progres- sivement avec le vieillissement [ 31. - La synth6se proteique varie selon les tissus : elle est tres elevee au niveau de la muqueuse intestinale et de l'os, tres faible dans le muscle [6]. 2. Degradation prot~ique La proteolyse est un processus heterogene; on peut distinguer differents phenomenes, selon [7] : - le temps de demi-vie des proteines : court ou long ; - la localisation subcellulaire : lysosomiale ou non. a) DOgradation lysosomiale (.figure 2) Le processus, initie par la privation en acides amines ou en insuline ou par le traitement par le glucagon, debute 87

Upload: luc-cynober

Post on 05-Jul-2016

245 views

Category:

Documents


9 download

TRANSCRIPT

Page 1: Métabolisme azoté chez le sujet sain

Nutr. Clin. Metabol. 1989 ; 3 : 87-101

REUNIONS

L'azote en nutrition artificielle

Versailles, octobre 1987"

Metabol isme azote chez le sujet sain

Luc Cynober, Colette Coudray-Lucas, Frederic Ziegler, Jean-Pascal De Bandt, Fran~oise Blond~-Cynober, FrCdCrique Plassart, Soo Kyung Lim et Jacqueline Giboudeau Laboratoire de Biochimie, H6pital Saint-Antoine, Paris.

Introduction

Tout defaut d'apport calorique, ponctuel ou chronique, provoque une utilisation des reserves proteiques a des fins energ6tiques. I1 s'ensuit une depletion proteique, essen- tiellement musculaire, dont on connait bien les conse- quences negatives. Pour comprendre les mecanismes physiopathologiques des modifications du metabolisme proteique chez le sujet denutri, il est necessaire d'avoir presentes fi l'esprit les grandes lignes du metabolisme des acides amines chez le sujet sain. I1 n'est evidemment pas possible, dans un espace limite, de developper l 'ensemble des points evoques, d'autant que certains d'entre eux restent extr~mement controverses. Pour plus de details, nous renvoyons le lecteur aux revues generales recentes citees en reference.

I. Le turn-over proteique

Le ~ turn-over >> proteique est centre sur la co-existence de deux pools en equilibre dynamique, celui des acides amines et celui des proteines. Chez l 'individu sain, le brian azote est nul : les apports equilibrent les pertes [ 1 ] (figure 1). Le <~ turn-over >> proteique quotidien repre- sente 2 fi 3 % de la masse proteique corporelle [2].

Correspondance: L. Cynober, Laboratoire de Biochimie A, H6pital Saint-Antoine, 184, rue du Fg Saint-Antoine, 75571 Paris Cedex 12.

* Avec le concours de Cernep-Synthelabo.

1. Synthese proteique

- La vitesse de synthese proteique varie selon les espe- ces: elle est 5 lois plus elev6e chez le rat que chez l 'homme. Cependant, lorsque les valeurs sont rapportees aux depenses energetiques, les differences entre les espe- ces s 'estompent considerablement [3]. Par la suite, nous ferons appel fi des donnees obtenues chez l 'animal bien qu'il existe de nombreuses differences d 'une espece fi l'autre : la transamination musculaire des acides amines fi chaine ramifiee est faible chez l 'agneau [41, la taurine est un acide amine essentiel chez le chat 15] etc...

- La synthese proteique varie avec l'fige : elle est elevee chez le nouveau-ne, decroit pendant l'enfance, remonte transitoirement fi l 'adolescence avant de decliner progres- sivement avec le vieillissement [ 31.

- La synth6se proteique varie selon les tissus : elle est tres elevee au niveau de la muqueuse intestinale et de l'os, tres faible dans le muscle [6].

2. Degradation prot~ique

La proteolyse est un processus heterogene; on peut distinguer differents phenomenes, selon [7] :

- le temps de demi-vie des proteines : court ou long ;

- la localisation subcellulaire : lysosomiale ou non.

a) DOgradation lysosomiale (.figure 2) Le processus, initie par la privation en acides amines ou en insuline ou par le traitement par le glucagon, debute

87

Page 2: Métabolisme azoté chez le sujet sain

L. CYNOBER et coll.

apports

al imentaires

80 9

Ur ine

70 g x.

synth~se

300 9

muscie collaggn e

75 g ~lastine

'>7' , ~ I pr°t~ines I

300 g / / \ - . . . [ f,bri°o, n.

leucocytes

\ h~moglobine

"cr6t ion peau v i sc~res

~ i n t e s t i n a l e 2 g (foie. poumon.

70 g cerveau, in test in)

I 120 g

Feces

l o g J

Elimin'~tion 80 g

1 2 g

2 g

2 c A

20 g

8 g

Figure 1. Le cornpartiment des acides aminbs libres el celui des proteines sont en Oquilibre dynamique. (D'aprOs r~f 1).

par la formation de vacuoles qui englobent de petites portions de cytoplasme. Ces structures macroautophagi- ques sont appel6es autophagosomes. Puis les autophago- somes acquierent des hydrolases acides par fusion avec les lysosomes secondaires, eux-m6mes issus de lysosomes primaires formes pres du reticulum endoplasmique [8]. Ce processus necessite 7 a 8 minutes. Les vacuoles digestives ainsi formees sont appel6es autolysoso- mes [7]. Le nombre de fusions par vacuole est limite par un processus dependant du volume des vacuoles [9]. Le turn-over de ces vesicules serait de 45 minutes. Au niveau du myocyte, la macroautophagie est limitee aux proteines non fibrillaires [7]. Ceci a ete bien montre par Lowell et coll. [ 10] qui ont mesure, sur muscle isote, l'efflux de tyrosine et de 3-methylhistidine, respective- ment marqueurs de la proteolyse totale et de la proteolyse de l'actine et de la myosine [ 11 ] - lorsque le muscle est traite par le chlorure d 'ammonium, inhibiteur de la degradation lysosomiale, l'efflux de tyrosine diminue de 30 %, tandis que l'efflux de 3-methylhistidine n'est pas modifie. Lorsque la proteolyse est inhibee (par les acides amines ou l'insuline), il persiste une fraction residuelle appelee microautophagie ou autophagie de base [7]. Elle semble resulter de l'action permanente de petites particules lyso- somiales distinctes des vacuoles macroautophagiques. Lorsque les proteines sont d'origine extracellulaire, la degradation proprement dite est precedee d'une etape dite d'endocytose [8]. Apres fixation de la proteine,

(; l " l

f

Figure 2. Processus de dOgradation macrophagique des prot~ines. Re = R&eptosome, AP = autophagosome, L2 = lysosome secondaire, L = lysosome primaire, Ph = phagosome, RE = rbticulum endoplasmique.

directement fi la membrane ou / tun recepteur membra- naire, la membrane se plisse et fusionne avec une struc- ture intracellulaire, le receptosome, donnant naissance/t l 'autophagosome contenant la proteine fi degrader (fi- gure 2).

88

Page 3: Métabolisme azoté chez le sujet sain

METABOLISME AZOTE CHEZ LE SUJET SAIN

b) DOgradation non-lysosomiale

Elle concerne essentiellement les proteines fi demi-vie courte [12] et t~ait intervenir des proteases neutres cyto- plasmiques, calcium dependantes ou non [7]. Ces pro- teases sont hautement sp6cifiques et il n 'est pas excln que la degradation finale de proteines partiellement degrad6es par les proteases fasse intervenir la voie lysosomiale.

3 . C o n t r 6 1 e du m e t a b o l i s m e p r o t 6 i q u e par l e s a c i d e s a m i n e s

Les acides amines libres intracellulaires jouent un r61e important dans la regulation de la synthese et du catabo- lisme proteiques. Leur action est variable selon les tissus e t a une implication therapeutique evidente : elle es t / t la base de solutes enrichis en acides amines fi chaine rami- fide [ 13] et en glutamine [ 14], par exemple.

a) Contt~le du mbtabolisme musculaire

La coexistence d 'une depl6tion cellulaire en glutamine et d 'une reduction de l 'anabolisme proteique lors des etats de denutrition est connue depuis longtemps [15]. Le lien entre ces deux processus a 6te etabli recemment par les travaux du groupe de Rennie [16, 17]. Experi- mentalement, il existe une relation entre la concentration intramusculaire en glutamine libre et : - l ' incorporation de phenylalanine radiomarquee dans les proteines ; - le nombre de polyribosomes. De plus, l ' inhibition de la synthese de glutamine muscu- laire par la methioninesulfoximine diminue la synthese proteique. Enfin, plusieurs etudes ont montre [18, 19] que, au moins in vitro, la leucine inhibait le catabolisme proteique musculaire.

b) Contr6le du mOtabolisme hOpatique

• De la protbolyse

Lorsqu'un foie de rat est isole et perfuse par un milieu pauvre en aeides amines, il libere d ' importantes quantites de valine, signe de proteolyse hepatique intense [20]. L 'addi t ion de certains acides amines (Leu, Gin, Pro, Met, His, Phe, Tyr, Trp) inhibe la proteolyse. A partir des divers travaux du groupe de Mort imore [7, 21, 22], on peut affirmer que : - la leucine est un puissant inhibiteur de la proteolyse hepatique ; - l 'alanine est un modulateur de l'activite antiproteolyti- que de la leucine : son addition (0,5 mM) fi un perfusat renfermant une concentration relativement faible en leu- cine (physiologique) diminue la proteolyse. Lorsque la concentration en leucine augmente, l'effet de l 'alanine disparait. Cependant, le 1hit de savoir si Faction antiproteolytique de la leucine est un effet de cet acide amine ou resulte de son metabolisme en ~-cetoisocaproate reste tres discute. On a montre recemment [23] que I ' inhibition de la

proteolyse obtenue en perifusant* des hepatocytes par un melange leucine (0,5 mM)-alanine (1-2 mM) s 'accom- pagne d 'une augmentation des concentrations intracellu- laires en glutamate et en aspartate. De plus, la depl6tion cellulaire en potassium est associee fi une diminution de l 'activite antiproteolytique de la leucine et fi une fuite du glutamate hors des cellules. 11 semble donc que les substrats dont les flux sont r6gules par l 'aspartate amino- transferase et l 'alanine aminotransferase soient hautement impliquees darts les processus de contr61e de la proteolyse hepatique. La fagon dont les acides amines inhibent la proteolyse est mal connue. I1 est possible que les acides amines agissent en se liant fi leur ARN de transfert [7].

• De l'anabo#sme

Lorsque des rats sont prives de nourriture pendant 24 heures, la synthese proteique hepatique, 6valuee sur le pourcentage de r ibosomes agr6ges en polyribosomes, est divisee par 3. L 'appor t ~< in vivo ,, de divers acides amines aux ra ts / t jeun indique que seule l 'alanine est capable de preserver totalement la diminution du nombre de polyri- bosomes. Deux autres acides amines, la proline et l 'orni- thine, ont egalement une action, mais plus mode- tee 124].

II. Absorption de I'azote

Les apports proteiques alimentaires sont de 70/~ 100 g de proteines par jour dans les pays occidentaux. Leur source est vegetale ou animale. L 'azote ne pouvant 6tre absorbe que sous forme d'acides amines libres et de peptides de faible masse moleculaire (essentiellement des di- et tripeptides), la digestion des proteines est un prealable necessaire fi l 'absorption. Ce processus debute dans l 'estomac ou, fi pH acide, diverses pepsines liberent des peptides de masse moleculaire elevee et tres peu d 'acides amines libres [25]. C 'est au niveau du duodenum, grfice aux enzymes d'ori- gine pancreatique, puis dans le jejunum, gr/tce aux pepti- dases membranaires, que s'effectue l 'essentiel de la diges- tion des proteines [26]. Toutes les enzymes pancreatiques sont secretdes sous forme de precurseurs inactifs. L'activation se produit au niveau de la bordure en brosse intestinale [251. La digestion des peptides se poursuit activement jusqu'au niveau de l ' i leon. Progressivement, la masse moleculaire des peptides diminue. Les acides amines libres sont absorbes tout le long de l ' intestin, les di- et tripeptides egalement. Ces derniers utilisent des systemes de trans- port sp6cifiques, differents de ceux des acides ami- nes [261.

III. Metabol isme intestinal des acides amines

On a longtemps considere l ' intestin comme un simple organe d 'absorpt ion des acides amines. En fait, l ' intestin

* Perifusion : perfusion d'hepatocytes dissocies dans une chambre d'incubation.

89

Page 4: Métabolisme azoté chez le sujet sain

L. CYNOBER et coll.

joue un role important de transformation des acides amines et il agit en coordination avec le foie. La glutamine est en effet le principal substrat energ6tique de l'intestin [27]. I1 s'agit d 'un substrat obligatoire : ni l'administration de glucose ni celle de [3-hydroxybutyrate ne diminuent la consommation enterocytaire de gluta- mine [28] qui est aussi intense au p61e luminal qu'au p61e portal de la cellule [29]. La degradation de la glutamine se l:ait en 2 etapes, tivrant successivement le glutamate et l'c~-c6toglutarate, oxyde clans le cycle de Krebs [30]. Le glutamate est un veritable carrefour metabolique puisque l'equipement enzymatique de l'intestin permet, fi partir de cet acide amine, la synthese de proline, d'orni- thine et de citrulline [ 31 ]. L'absence des autres enzymes de l'ur6og6nese fait clue la citrulline est liber6e darts la circulation : l 'enterocyte est responsable de la synthese de 75 % de la citrulline utilisee par d'autres organes, princi- palement le rein [ 31 ]. La transformation du glutamate en e-c6toglutarate s'accompagne de la synthese d'alanine partir du pyruvate [30]. L'alanine est lib6ree dans le sang portal et captee par le foie o/l elle est utilisee pour la ndoglucog6nese (figure 3).

Glucose

l G6P

f PEP q

Thr His 1 1 _O,n

GIy Gtu~----Orn4--Ar9

Ala Ser Cys Q-c~toglutarate

2 FOIE m

Figure 4. Entrbe des acides arninds' dans la nboglucogO- nose. (D'aprOs rb.f. 35).

Sang portal

GIc Gin ~ Gin i

AI~ *q / 1, NH4+4~ (202

Lumi~re intestinale

Gin

Figure 3. MOtabolisme intestinal de la ghttamine et coo- pbration avec le Joie. L "utilisation entOrocytaire de la glutamineJournit l'alanine et l 'ammoniaque utilisOs par le foie. Glc = g l u c o s e ; G l n - g lu tam#Te .

IV. M~tabolisme hepatique des acides amines

Pour des raisons ethiques, les etudes realis6es chez rhomme concernent l'ensemble du territoire splanchni- que. Comme l'intestin consomme de grandes quantites de glutamine et produit de l'alanine [30], que la rate livre des acides amines fi chaine ramifiee [32], ces mesu- res [33] fournissent des resultats approximatifs heureu-

sement precises par des travaux realises sur le rat ou le porc. I1 est neanmoins certain que le foie occupe une place centrale darts le metabolisme des acides amines. La plupart des acides amines sont en effet activement captes par le foie puis m6tabolises : leur copule carbonee est precurseur de glucose (acides amines ndoglucogeni- ques) ou de corps cetoniques (acides amines c6togenes). Le groupement amine est recycle par les reactions de transamination et finalement elimin6 sous forme d'uree. Ceci explique qu'en situation de stress, l 'augmentation de la n6oglucogdnese/~ partir des acides amines s'accompa- gne d'une augmentation de l'excretion d'uree [34].

1. Neoglucogenese

La plupart des acides amines sont en theorie precurseurs du glucose (figure 4). En pratique, peu d'entre eux (l'alanine, et dans une moindre mesure la proline et la glycine) contribuent a la n6oglucog6nese de fa~on signifi- cative [ 35 ]. L'alanine perfusee chez rhomme sain/t jeun depuis 8 heures est transformee pour 30 % en glucose ; 11% du glucose produit par le foie provient de l'ala- nine [36]. D'un point de vue ~ economique >,, la neoglucog6ndse/t partir des acides amines est un processus peu rentable pour rorganisme puisque 1,72 g de proteines doivent 6tre catabolises pour fournir 1 g de glucose. Chez le sujet sain, des etudes [37] r6alisees a raide d'isotopes stables ont montre que la perfusion de 4 mg de glucose/kg.min supprimait totalement la n6oglucogdnese hepatique/t partir des acides amines. La n6oglucogenese a partir des acides amines est un probleme metabolique complexe du fait que (figure 5) :

90

Page 5: Métabolisme azoté chez le sujet sain

METABOLISME AZOTE CHEZ LE SUJET SAIN

GIc A

PEP

I o~CG Mal . G Iu~ A Glu~J/Ala

/ ~ C G A~lsp PYr ~.~S~r

mito ( I T P~r y

~ G l u ~

Mal Cit

Val l l i e Thr Pro Arg

Glu His

Figure 5. La nOoglucogenOse. L'oxaloacbtate ne passe pas la membrane mitochondriale d'oz'~ l'existence de navettes (Asp/Mal).

- la glycolyse et la n6oglucogenese ne peuvent pas exister simultanement dans une cellule, a un moment donne ; - la transformation du phosphoenolpyruvate (PEP) en pymvate (etape finale de la glycolyse anaerobie) est une reaction irreversible. Ainsi, le pyruvate issu de l'alanine doit, pour livrer du glucose, 6tre transforme en oxaloace- tate puis en PEP ; - L'oxaloacetate, veritable carrefour de la neoglucog6- nese ne peut pas traverser la membrane mitochondriale, ce qui necessite l'intervention de la navette aspartate/ malate. Ceci implique de plus une r6gen6ration de l'aspar- tate, assuree par la reaction glutamate/e-c6toglutarate.

2 . L ' u r e o g e n ~ s e

Le cycle de l'uree est, chez l 'homme, un processus fondamental de detoxification de l'azote excedentaire. II

implique cinq enzymes (carbamoylphosphate synth6tase, ornithine carbamoyltransferase, arginosuccinate synthe- tase, arginosuccinate lyase et arginase) (figure 6), une

NH 3 portal

F [ I+ I I

G I n ~ . aCG ~ ~ Ala

. / NH 3 ~Pyr NAcc," c°2

[ ATP Glu

Carbamyl P ~ I [~.-~- O r n ~ x ( / aCG Glu

---- Arg Cit ~ ~ O O A

Arg Succ ~ Figure 6. R6le du N-AcOtylgh~tamate clans le contr6le de l'urOogOnds'e. Le N-acOtylglutamate (N-acGhO est un rnodulateur impor- tant de l'urOogbndse en activant la .formation de carba- moylphosphate. La synth&s'e d'AcGlu d@end des f lux de glutamate et d'arginine. 1: carbamoylphosphate synthOtase, 2: ornithine carba- moyltransfOrase, 3 : arginisuccinate synth&tase, 4 : argi- nosuccinate lyase, 5: arginase.

proteine (qui transfere l'ornithine du cytoplasme dans la mitochondrie) et la participation du cycle tricarboxylique du Krebs [ 38 ]. En outre, la N-acetylglutamate synthetase (transformant le glutamate en N-acetylglutamate) joue un r61e fondamental dans la regulation de l'ureog6n6se (figure 6). En effet, le N-acetylglutamate est l'activateur de la carbamoylphosphate synthetase. La formation de N-acetylglutamate depend de deux facteurs [38, 39] : - la disponibilite de son precurseur, le glutamate ; - l 'action de l'arginine, activateur allosterique de la N-acetylglutamate synthetase. Ainsi, tout facteur, l'afflux d'acides amines apres un repas par exemple, qui augmente la disponibilite en substrat en amont (glutamate) ou en aval (arginine) de la reaction ornithine-citrulline active la premiere etape de l'ureogd- nese (synthese de carbamoylphosphate via la synthese de N-acetylglutamate). Un regime enrichi en proteines a l e m6me efl~t [39]. Comme pour la neoglucog6nese, il existe une comparti- mentalisation de l 'ureog6n6se: seules les reactions conduisant de l'ornithine a la citrulline sont mitochon- ddales ce qui implique un transfert de l'ornithine mais aussi de l'arginine pour que celle-ci exerce son action sur le N-acetylglutamate [ 39]. Enfin, il faut souligner le lien entre l'ur6og6nese et l'equi- libre acido-basique. En efl~t le brian du cycle de l'uree est :

2NH+4 + 2HCO-3 ~ uree + CO2 + 3H~O. L'ureog6ndse correspond, selon Atkinson [in 40], fi la

91

Page 6: Métabolisme azoté chez le sujet sain

L. CYNOBER et coll.

neutral±sat±on d'une base forte par un acide faible. Une diminution du pH sanguin de 7,4 fi 7,2 entraine une diminution de 80 % de l'activite glutmninasique, doric de la production hepatique d'ammoniaque fi partir de la glutamine (cf. plus loin le paragraphe VII.2). It s'ensuit une diminution de l'ureog6nese hepatique et une augmen- tation equivalente de l 'ammoniogdnese renale fi partir de la glutamine [40].

3. Relation ureogenese-neoglucogenese

Les deux processus sont lids car la synthese de glucose/~ partir des acides amines implique que ceux-ci aient perdu leur(s) fonction(s) amine(s). Ainsi la captation hepatique d'alanine, acide amine contribuant le plus fi la n6oglucogenbse, determine une production proportionnelle d'uree [41 ]. ll faut remarquer que, en per±ode post-prandiale notam- merit, une part importante du glucose synthetis6 est mise en reserve sous forme de glycogene : clans ce cas l'aug- mentation de la production d'uree consecutive fi la perfusion d'alanine ( 120 mg/kg pendant 5 minutes puis 2 mg/kg.min pendant 120 minutes) ne s 'accompagne pas d'une augmentation parallele de la production hepati- que de glucose [42].

V. M~tabolisme musculaire des acides amines

Le muscle contient environ la rot±tie des proteines de I'organisme. C'est un reservoir d'acides amines: la mesure de la difference arterio-veineuse musculaire mon- tre que le muscle, entre les repas, libere des acides amines (tableau l) [43], principalement de l'alanine et de la glutamine.

Tableau I: Echanges rnusculaires d'acides aminbs.

Flux d'aeides amines (nmol/min. 100 ml de sang)

Glutamine - 165 _ 30 Alan±he - 143 ± 22 Glycine 45 ± 13 Lysine 40 + 14 Threonine 31 ± 12 Phenylalanine 20 _+ 6 Glutamate + 48 ± 14

- : l i b e r a t i o n ; + : c a p t a t i o n . D ' a p r e s E l l a e t col l . [ 43 ] .

En real±t6, il n'existe pas de forme de stockage des acides amines : il n'existe pas dans le metabolisme azote d'equi-

valent du glycog6rie et des triglyc6rides. I1 a d'ailleurs 6te montr6 qu'~i distance des repas, ce sont les syntheses proteiques musculaires qui diminuent et non le catabo- lisme qui augmente [44]. L'essentiel des acides amines liberes par le muscle est forme in situ par des reactions d'interconversion : bien que l'ensemble alanine + glutamine represente moins de 15 % des acides amines contenus dans les proteines musculaires, ces acides amines total±sent/t eux deux plus de 50 % des acides amines liber6s par le muscle [43, 45]. ll existe doric une synthese locale qui constitue en nutrition le point le plus important du metabolisme musculaire des acides amines. Cet aspect est d6veloppe au paragraphe suivant car l 'importance de la synthese d'alanine doit 6tre consider6e en termes d'echanges inte- rorganes. En effet, la quantite d'alanine lib6ree par le muscle correspond exactement, chez le sujet sain, a la quantite captee pal les territoires splanchniques [33].

Vl. Echanges interorganes d'acides amines

Chaque tissu possede un equipement enzymatique qui lui est propre rant du point de vue quantitatif que qualitatif. Autrement dit, le metabolisme proteique ne peut 6tre defini qu'en terme d'ensemble, chaque organe contribuant fi la tburniture des acides amines que d'autres ne peuvent produire. Ceci s'applique d'ailleurs non seulement aux echanges acides amines-acides amines mais aussi aux echanges acides amines-lip±des et acides amines-glucides. Trois exemples de cette cooperation tissulaire illustrent notre propos.

1. Echanges acides amin/~s/acides amines : cycle citrui- line-arginine

Certains acides amines, sans 6tre strictement << indispen- sables ~> (cf. paragraphe VII), ne peuvent 6tre synth6tises qu'en petite quantite, insuffisante lorsque les besoins augmentent (croissance, agression). C'est le cas de l'argi- nine [46], synthetisee dans le cycle de l'uree fi partir de l'arginosuccinate. Seul le foie possede l'equipement en- zymatique complet permettant la formation de l'arginine fi partir de l'ornithine, mais la presence d'arginase en forte quantite fait que l'arginine est immediatement clivee en ornithine. Le foie n 'a donc pratiquement aucun r61e pour l 'approvisionnement des tissus periph6riques en arginine. En revanche, l'intestin et le muscle possedent une activite ornithine carbamoyltransferase mais non les enzymes suivantes du cycle : ces organes liberent darts la circula- tion la citrulline qui est captee par le rein et, dans une moindre mesure, par le cerveau (83 % et 17 % respecti- vement) [3 l ] . Le rein possede l'equipement enzymati- que necessaire fi la production d'arginine mais pas d'argi- nase [47]. L'arginine produite est utilisde par le muscle et l'intestin qui ne peuvent pas fabriquer eux-m6mes cet acide amine [46, 48]. II s'agit donc lfi d 'un veritable cycle interorgane de l'uree, chaque tissu apportant sa contribution.

92

Page 7: Métabolisme azoté chez le sujet sain

METABOLISME AZOTE CHEZ LE SUJET SAIN

GIc = GI¢

l u rge = ure~e

p y r t

~ *" NH 3

A l a • A l a .

FOIE

Figure 7. Cycle alanine-glucose.

i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : ,- GIc

I A i a "`~cG / ~.CIC

MUSCLE

La synthOse de glucose par le Joie dbpend largement de I'alanine livrOe par le mztscle, elle-rnOme formOe par lbxy- dation anaerobic locale du ghtcose.

2. Echanges acidcs arnines /g lucose : cycle de Cahil l

Le cycle alanine-glucose ou de Cahill [33] designe la production musculaire d 'alanine metabolisee dans le foie en glucose, lequel est exporte ~t son tour dans le muscle ou son oxydation anaerobic permet la synthese d 'une nouvelle molecule d 'alanine apres transamination du pyruvate (figure 7). Le &it que l 'alanine represente 7 10 % des proteines musculaires mais 30 % des acides amines liberes par ce tissu [33] met en evidence cette synthese de novo. La copule carbonee de l 'alanine est fburnie par le glucose via le pyruvate : 18 % du glucose capte par le muscle donne de l 'alanine et une perfusion de pyruvate augmente l'efflux musculaire de cet acide amine de 57 % [49]. La copule azotee est obtenue par transamination du gluta- mate en ~-cetoglutarate, tandis que le glutamate est rege- here par une seconde reaction de transamination impliquant la conversion des acides amines fi chaine ramifiee (AACR) en leurs acides ~-cetoniques (figure 7). Ainsi des etu- des [50] realisees a l 'aide d'isotopes stables (~SN-leu, 3H- leu et 2H4-ala) ont montre que 12,5 % de l 'azote de l'alanine circulante provient de la leucine et que 28 % de l 'azote de la leucine administree sont retrouves dans l'alanine. Les A A C R etant des acides amines indispensables, il est evident qu'en periode de jefine la production d 'une molecule de glucose par le foie s 'accompagne de l'utilisa- tion d 'une molecule de leucine par le muscle, donc d 'un catabolisme proteique net. Ce schema simple, intellectuellement satisfaisant, n 'est pas forcement exact, au moins en pathologic : - d'une fagon generale, il n 'existe pas de relation quanti- tative entre la captation musculaire de glucose, la glyco- lyse locale et la liberation d'alanine [51] ; - dans certains etats hypercataboliques (infection, brfi- lure), la captation de glucose est diminuee, voire nulle, tandis que la production d'alanine augmente [52]. I1 n 'est donc pas certain que le glucose soit le fournisseur exclusif de la copule carbonee necessaire a la synthese de novo d'alanine. Garber et coll. [53] ont bien montre qu'en incubant des muscles de rat darts un milieu ne contenant pas de glucose mais certains acides amines (aspartate, cysteine, valine, methionine.. .) on obtenait une production d'alanine. De nombreux acides amines pourraient ainsi, apres conver- sion en malate et transformation en pyruvate, etre la

mito

cyto

Glc

KIV ~ " ~

Val

• KJV

; Succinyl COA

1 OA

1 Asp

PEPCK

--~ PEP

Pyr

GLU ~

aCG Ala

MAL

Maldh

Figure 8. La valine source de l'azote el de la copule carbonbe pour la ,synthOse musculaire d'alanine. (D'aprOs rOf 54). Ce schbma thOorique suppose que toutes les enzymes

fonctionnent dans le sens indiquk dans une situation mbtabolique donnOe, l'btape limitante brant vraisembla- blement I'oxydation locale du K1V en succinyl Coa.

source de la copule carbonee de l 'alanine. De meme l 'oxydation de la valine conduit au phosphoenolpyruvate, donc fi l 'alanine. La valine et l ' isoleucine seraient dans ce cas pourvoyeuses a la lois de l 'azote et des carbones necessaires a la synthese d'alanine [53] (figure 8). Ce sujet reste l 'objet de controverses animees [54].

3. Echanges acides amines / l ip ides : cycle acides ami- nes fi chaine ramifi/~e/acides c~-cetoniques

Le muscle possede une activite de transamination des A A C R tres elevee mais une activite deshydrogenase moins efficace [55]. I1 n 'est donc pas etonnant qu'une pattie des A A C R formes echappe /t l 'oxydat ion totale locale. I1 existe doric une liberation musculaire nette d 'acides ~-cetoniques a chaine ramifiee, augmentee lorsque le flux des AACR s'accroit [56], Ils sont alors captes par le foie o0 ils sont oxydes, en acetoacetate dans le cas de la leucine et de l'isoleucine. Les corps cetoniques sont liberes et captes par le muscle o~l ils sont utilises comme substrat energetique [ 57].

VII. Acides amines remarquables

Certains acides amines meritent une place particuliere dans l 'etude du metabolisme proteique du Pair qu'ils ne peuvent pas 6tre fabriques par l 'homme. D'autres doivent etre mentionnes a cause de leur r61e dans le contr61e de la synthese et du catabolisme proteique et de la signifi-

93

Page 8: Métabolisme azoté chez le sujet sain

L. CYNOBER et coll.

cation particuliere de leur depletion dans diverses condi- tions pathologiques.

1. A e i d e s a m i n e s i n d i s p e n s a b l e s o u e s s e n t i e l s

I1 s'agit d'acides amines dont les enzymes de synthese n'existent pas ehez l 'homme. Leur presence dans l'orga- nisme est donc assujettie fi un apport exogene. Ceci explique que, lors d'une malnutrition chronique, ce soient les concentrations plasmatiques des acides amines essen- tiels qui sont diminuees [2]. I1 existe 8 acides amines essentiels chez l 'homme. Deux d'entre eux (la lysine et la threonine) sont reellement indispensables. Les six autres (tryptophanne, leucine, isoleucine, valine, phenylalanine et methionine) peuvent etre synthetises ~< in vivo ,,, par transamination fi partir des acides c¢-cetoniques correspondants [58]. 11 est certain que la transamination de certains de ces acides et-cetoniques, notamment ceux fi chaine ramifiee, existe << in vivo >> mais elle est ponctuelle, c'est-/t-dire qu'elle ne peut s'effectuer que dans certains tissus et dans un environnement metabolique bien defini [58]. En fait, la retransamination d'un acide amine essentiel n'est significative que lorsque le cetoacide est apporte de fa~on exogene. Ce fait est fondamental puisqu'il est/~ la base de l'administration d'acides ee-cetoni- ques chez l'insuffisant renal [59], ce qui permet d'apporter des acides amines essentiels tout en prelevant l'azote endo- gene excedentaire qui ne peut etre epure par le rein defail- lant. Trois autres acides amines sont qualifies de << condition- nellement indispensables ,,: leur syntbese est possible mais elle est insuffisante dans certaines situations ; c'est le cas de I'histidine cbez l'enfant en croissance [60], de l'arginine chez le patient agresse [46], de la taurine et de la tyrosine chez le premature [ 61 ].

glutamine

91utaminase NH 3 ~ mate~~NH3 glutamine synth~se

ta

NH 3 ~ ~ alanine

~-cetoglutarate

1 cycle de Krebs

Figure 9. MOtabolisme de la glutamine. Glu dh = glutamate deshydrogbnase.

2. L a g l u t a m i n e

La glutamine est un acide amine di-acide. C'est quantita- tivement l'acide amine le plus important de l 'organisme : 50 % des acides amines libres corporels, 61% des acides amines libres musculaires [30]. Elle est en equilibre avec le glutamate. La conversion glutamine/glutamate est reversible mais les deux reactions impliquent des enzymes differentes (figure 9) [30] : - la glutamine synthetase, cytoplasmique, permet la synthese de glutamine fi partir du glutamate ; - la glutaminase, mitochondriale, permet la reaction inverse. Un type cellulaire donne ne possede que l 'une des deux enzymes. I1 y a, par exemple, 30 fois plus de glutaminase darts la cellule jejunale que dans le muscle [30]. Le glutamate peut/t son tour 6tre metabolise en ~-cetoglu- tarate par deux types d'enzymes : - une deshydrogenase (glutamate deshydrogenase) qui enleve un ion ammonium transforme en uree dans le foie ou elimine par le rein ; - des transaminases (alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase etc...) qui permettent le recyclage de l'azote. Finalement, l'c¢-cetoglutarate est oxyde dans le cycle de Krebs. Ainsi, l'oxydation complete d'une molecule de glutamine libere 30 moles d'ATP (fi titre de comparaison la combustion aerobie complete d'une molecule de glucose fournit 36 moles d'ATP). L'utilisation energetique de la glutamine est variable d'un tissu /t I 'autre: elle est extremement importante dans l'enterocyte, les fibroblastes et les leucocytes [27, 62, 63]. Au niveau du foie, la presence simultanee de la glutamine synthetase et de la glutaminase rend cet organe soit consommateur, soit producteur de glutamine [64]. La regulation du metabolisme hepatique de la glutamine est complexe. Elle fait intervenir la notion de specialisation des hepatocytes [641 (figure 10) :

i G UTAMAT GLUTAMAT I Hepat ocytes Hepatocytes Periportaux NH4 ~ ~ NH41 Periveineu×

UTAMIN GLUTAMINE~ I

Hi-t4 r ~ ~1 L-- ~UREE

Figure 10. Compartimentalisation du m~tabolisme h@a- tique de la glutamine. (D'aprOs rOf 64). Les h@atocytes pbriportaux m~tabolisent la glutamine ; lea' h@atocytes p~riveineux synth~tisent cet acide aminO.

94

Page 9: Métabolisme azoté chez le sujet sain

METABOLISME AZOTE CHEZ LE SUJET SAIN

- au niveau periportal, la glutaminase permet l 'extrac- tion de la glutamine et l 'elimination de l 'azote dans l 'ureog6n6se ;

- au niveau periveineux, la glutamine synthetase permet au contraire la resynthese de glutamine/ t partir de gluta- mate et d 'ammoniaque.

L'activit6 glutaminasique periportale depend de la concentration portale en glutamine et en ammoniaque [65, 66]. Ceci explique qu'apres un repas, l 'exces de glutamine periportale est epur6 par le foie [30]. Au cours du jefine, l 'utilisation des acides amines dans la neogluco- gen6se s 'accompagne d 'une resynthese periveineuse de glutamine utilisee par des tissus periph6riques [30].

Le muscle est le principal fournisseur de glutamine. Sa synthese est en partie assuree aux depens du glutamate qui est Fun des seuls acides amines captes par ce tissu en periode interprandiale [67].

Enfin, il convient de mentionner le r61e du rein ou le catabolisme de la glutamine [47] contribue fi l 'equilibre acido-basique par la product ion d' ions ammonium [6 8].

La glutamine joue un r61e primordial darts le metabolisme proteique et son contr61e : elle est un precurseur des bases puriques et pyrimidiques [69] ; elle est Fun des 8 acides amines inhibiteurs de la proteolyse hepatique [7] ; elle contr61e la synthese proteique au niveau du muscle o/~ sa concentration est propor t ionnel le / t l 'agregation des ribo- somes [16, 70].

3. Les acides amin/~s fi chaine ramifi/~e (AACR)

Le terme d ' A A C R designe la leucine, l ' isoleucine et la valine. Le metabolisme de ces 3 acides amines neutres est regule par une premiere reaction, reversible, de transami- nation, et une seconde, irreversible, de decarboxyla- tion [71 ].

• La transamination est realisee par une aminotransferase commune aux 3 AACR, presente dans le muscle, le rein et, en plus faible quantite, dans le foie. I1 existe 3 isoenzymes : l 'isoenzyme I se trouve dans tous les organes ; l 'isoenzy- me II (qui serait specifique de la leucine) et l 'isoenzyme lI1 ne se rencontrent que dans le foie et le cerveau [57].

L 'enzyme transforme les A A C R en acides c~-c6toniques chaine ramifiee (ACCR) ; l 'accepteur est l'~-c6toglutarate, liberant le glutamate. La reaction est accel6ree lorsque le produit de la reaction est 61imine, autrement dit lorsque la 2 ° enzyme (deshydrogenase, voir plus loin) est activee : ceci se produit dans le foie ou l'activite de la transaminase est faible et celle de la d6shydrogenase est 6levee [57].

La reaction de transamination des A A C R est reversible et, chez le sujet sain /t jeun, 91% de l'c~-c6toisocaproate forme sont immediatement transamines en leucine, seuls 9 % etant definitivement decarboxyles [72]. Ceci constitue un processus d'economie de cet acide amine essentiel.

• La decarboxylation des ACCR met en jeu une deshydro- genase (ACCR-dh) commune aux 3 ACCR. C'est un complexe multienzymatique mitochondrial consommant du NAD + et du coenzyme A.

L'activite de la deshydrog6nase est regul6e par un meca- nisme de phosphorylat ion (inactivation)-depbosphoryla- tion (activation) de l 'enzyme [73]. Normalement, moins de 20 % de I 'ACCR-dh se trouve sous forme active, mais ce systeme de regulation, impliquant une kinase et une phosphatase, permet un ajustement extr6mement rapide du m6tabolisme des A C C R et done des A A C R ; ainsi l ' impregnation hormonale ( I 'ACCR-dh est activ6e par les corticoides) et la nature du regime alimentaire ( I 'ACCR-dh est inhibee par un regime deficient en proteines) permettent d 'adapter le flux des A A C R a la situation metabolique (figure 11).

cortisol

Prot~ines

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

+ II ÷

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . "~ Leu I r~gime

hyperprot~ique

,,..,,"" AT

:+

". . . , . . " . , , . .

+ " ' . . . , ....

"~ insullne

:+i

&phosphatase ( a ) ~

.. . . . . . . . ~ klnase (i) | j D h

KIC

Isovaleryl CoA

Figure 11. Rkgulation du mOtabolisme de la leucine. Kic = e~-cOtoisocaproate, A T = aminotransfOrase, Dh = des- hydrogOnase, (i) = inaetif (a) = acti f La deshydrogOnase est rOgul& par un m&anisme similaire (~ celui de la pyruvate deshydrogOnase : elle est activ~e par une phosphatase, inacti- vke par une kinase.

La d6shydrogenase est inactivee par I 'ATP. Les produits de la reaction (NADH2 et acyl-CoA) sont egalement des inhibiteurs de la d6shydrogenase et le rapport N A D H 2 / N A D + contr61erait le flux des A A C R [57]. • Le destin des Acyl-CoA est variable : selon l'organe, par une suite de reactions enzymatiques, les Acyl-CoA sont oxydes jusqu'a la production de CO2 ou transformes en corps cetoniques [57, 71]. Ainsi la perfusion de leucine (300 i~mol/min pendant 150 minutes), chez des sujets sains, determine une augmentation des concentrations san- guines en [3-hydroxybutyrate et en ae6toacetate [ 74]. • L'oxydation des A A C R varie quantitativement selon l'organe, l'activite de la transaminase etant fonction de l'activite de la d6shydrogenase et reciproquement, la

95

Page 10: Métabolisme azoté chez le sujet sain

L. CYNOBER et coll.

quantite d 'AACR oxydee par gramme est identique pour de nombreux tissus (foie, muscle, tissu adipeux, etc...). Cependant, l ' importance relative des masses musculaire et hepatique fait que la contribution hepatique au metabo- lisme des A A C R est faible en situation normale [57]. • Les AACR (la leucine principalement) et les ACCR (l'c~-cetoisocaproate notamment) jouent un r t le dans le contrtle du turn-over proteique [18, 19, 75, 76]. In vitro, la leucine stimule la synthese proteique, (notamment au niveau du foie et du muscle) alors que l'acide c~-cttoisoca- proi'que est un inbibiteur de la proteolyse, essentiellement dans le muscle.

VIII. Regulation hormonale

Elle est complexe car : - de nombreuses hormones et mediateurs interviennent dans le metabolisme des acides amines fi differents ni- veaux : transport cellulaire, oxydation ou transfbrmation (en glucose par exemple) des acides amines, echanges avec le pool des proteines ; - les acides amines eux-memes sont un stimulus de la secretion de certaines hormones : insuline, glucagon et hormone de croissance notamment.

1. Action des hormones sur le metabolisme des acides amines

a) L 'insuline

Cette hormone exerce une action fi tous les niveaux du metabolisme proteique [ 79]. L'insuline augmente le transfert cellulaire des acides amines contr t le par le systeme de transport A (A pour ~ alanine prefering ,,) au niveau hepatique et muscu- laire [77, 78]. Elle semble augmenter le transport muscu- laire des acides amines/t chaine ramifiee << in vivo ~, [80] bien que cette action ne soit pas retrouvee ~, in vitro >> sur cellule isolee [ 81 ]. II existe donc une augmentation de la captation musculaire des acides amines, ou une diminu- tion de leur effiux, Iorsque l 'insulinemie augmente mtme de fa~on moderee [45]. L'insuline a une action anabolique sur le metabolisme proteique resultant : - surtout d 'une diminution de la proteolyse, notamment au niveau musculaire o/1 elle diminue de 22 % le catabo- lisme total [10] et celui des proteines contractiles [82]. L'insuline inhibe egalement la proteolyse hepatique, re- nale et celle du tissu adipeux [7] ; - secondairement, d 'une stimulation des syntheses pro- teiques qui resulterait [83] :

• d'une diminution de l'activite d'un inhibiteur de l'etape translationnelle de la synthese proteique,

• d'une augmentation de l'initiation des chaines poly- peptidiques,

• d'une augmentation de l'agregation des ribosomes en polyribosomes. L'insuline diminue la neoglucogenese, d 'une part en reduisant la disponibilite en precurseurs, d'autre part en

Tableau H . Action comparOe d'une perfusion dTnsuline et d'une charge en glucose sur les concentrations plasrnatiques en acides aminOs. Les donnOes sont exprimOes en pourcentage de diminution par rapport aux valeurs de base.

Insuline Glucose per os (30 mU/m2.min) (75 il 100 g) d'apres r&. 84 d'apres r&. 86 a 90

Isoleucine - 67 % - 42 a - 61% Leucine - 48 % - 39 a - 55 % Valine - 38 % - 26 a - 38 % Tyrosine - 50 % - 23 /~ - 47 % Phenylalanine - 47 % - 14 g - 37 % Threonine - 33 % - 13 fi - 27 % Alanine - 9% + 1 3 / l - 10%

diminuant l'utilisation ntoglucogenique hepatique des acides amines [2, 33, 37]. Au total, la perfusion d' insuline entraine une hypoami- noacidemie, plus marquee pour les AACR et les acides amines aromatiques [84] (tableau 1I). L'alanine fait exception puisque sa concentration plasmatique reste stable sous insuline. Ceci resulte de 2 influences de sens inverse de l 'hormone : d 'une part une augmentation de la captation musculaire de l 'alanine (ou une diminution de sa liberation) et, d'autre part, une diminution de son utilisation dans la ntoglucogentse hepatique 1182, 85]. Pour les autres acides amines, il est interessant de noter que l 'administration d 'une charge orale en glucose en- traine pratiquement la mtme diminution de leurs concen- trations plasmatiques que l 'administration d 'une quantite d'insuline equivalente /l l 'hyperinsulinisme induit par le glucose [86-90] (tableau II). 11 semble donc, comme le confirme une etude recente realisee ",i l'aide d'isotopes stables [91 ], que le glucose agisse sur le metabolisme des acides amines essentielle- ment par l 'hyperinsulinisme qu'il provoque. I1 faut nean- moins souligner que la perfusion de grandes quantites de glucose (8 mg/kg.min) /t des sujets sains diminue l'oxy- dation des acides amines, le glucose perfuse etant utilise pr&drentiellement comme source d'energie [37].

b) Le ghtcagon

Comme l'insuline, le glucagon a un effet hypo-aminoaci- demiant [33] pour tous les acides amines et surtout l'alanine. L'hypo-aminoacidemie resulte d 'une augmenta- tion de l'utilisation hepatique, superieure fi la liberation musculaire. Ceci a ete particulierement bien montre par Boden et coll. [92]. Ces auteurs ont realise, chez 6 sujets sains, 3 series de perfusion de somatostatine de fiaqon fi obtenir une hypoglucagonemie euglycemique ou non, ou

96

Page 11: Métabolisme azoté chez le sujet sain

METABOLISME AZOTE CHEZ LE SUJET SAIN

Tableau III: Variation de l'aminoacidbmie 4 heures aprOs indaction d'une hypo ou d~une hyperglucago- n~mie.

Perfusion Somatostatine Somatostatine Somatostatine insuline insuline insuline

glucose glucagon

Effet obtenu

Hypo- Hypo- Hyper- glucagonemie glucagonemie glucagonemie

euglycemique

Total acides amines Lysine Glycine Alanine Arginine Citrulline Proline Omithine Tyrosine Threonine

+ 12% + 9% - 14%

+ 2 6 % + 2 4 % + 1 6 % - 2 0 % + 2 3 % + 2 8 % - 18% + 23 % + 42 %

- 3 7 % - 3 2 % - 30% - 2 3 % - 2 1 %

Uree urinaire "~ ND

D ' a p r e s B o d e n et col l . [ 92 ] . - N D : n o n d e t e r m i n e .

une hyperglucagonemie. L'hypoglucagonemie (euglyce- mique ou non) entraine une hyperaminoacidemie ; l'hy- perglucagonemie a un effet inverse (tableau lIl). L'augmentation de la captation au niveau des territoires splanchniques, sous l'effet du glucagon, est particuliere- ment nette pour l'alanine ; elle est due a l 'augmentation de l'activite du systeme A de transport des acides amines et de la transformation de cet acide amine en glu- cose [33] et s 'accompagne d'une excretion urinaire d'uree accrue [92]. Au niveau hepatique, le glucagon active la proteolyse et le processus macroautophagi- que [7]. Au niveau musculaire, le glucagon augmente l'oxydation des A A C R et freine l'anabolisme protei- que [57].

e) Les glucocorticoMes

Le cortisol est byperaminoacidemiant [33, 93] car, s'il augmente la captation hepatique, intestinale et renale des acides amines, il augmente encore plus leur liberation musculaire, d'autant que le cortisol freine considerable- ment l'anabolisme proteique et/ou stimule le catabo- lisme [33, 94].

d) CatOcholamines

La perfusion d'adrenaline entraine une diminution impor- tante de l 'aminoacidemie [95] et surtout des A A C R ( - 4 0 %) sans modification de l'alaninemie [95, 96].

Les cat6chotamines augmentent la captation hepatique des acides amines [97, 98]. L'adrenaline semble principalement favoriser la synthese musculaire de l'alanine fi partir de la leucine qui est alors fortement oxydee [99]. Mais, de Pa~on paradoxale, les catecholamines semblent diminuer la proteolyse muscu- laire et augmenter l'anabolisme hepatique [96, 98]. Enfin, au niveau hepatique, la noradrenaline augmente l'utilisation de glutamine [98, 100], directement, en activant la glutaminase, et indirectement en augmentant l 'oxydation de l'~-cetoglutarate [100].

e) Hormones thyroi'diennes

L'hypothyro'idie diminue l 'aminoacidemie; l'hyperthy- ro]'die a un effet inverse qui concerne surtout les A A C R et les acides amines aromatiques [ 101 ].

2. Action des acides amin6s sur les s6cr6tions hormona- les

a) Sur la sbcrbtion d~'nsuline et de glucagon

L'etude la plus complete a ete realisee chez le chien [102]. 20 acides amines ont ete perfuses separ6- ment en 15 minutes (1 mmol/kg). 17 des 20 acides amines testes stimulent les secretions d'insuline (essen- tiellement le tryptophanne, la leucine, l'aspartate, l'iso- leucine et le glutamate) et de glucagon (essentiellement l'asparagine, la glycine, la phenylalanine, la serine et l'aspartate). Des etudes plus recentes [ 103] indiquent que l'action de la leucine sur la secretion d'insuline resulterait de son action d'activateur allosterique de la glutamate deshydro- genase, ce qui ferait de 1' ~-c6toglutarate le modulateur de la secretion d'insuline [ 103]. Ceci semble confirme par le fait que l'administration orale d'~-cetoglutarate d'ornithine entraine une secretion insulinique qui n'est pas observee avec le cl~lorydrate d'ornithine [104, 105].

b) Sur la sbcr~tion d'hormone de croissance (hGH)

Certains acides amines, et notamment l 'ornithine et l'ar- ginine, stimulent la secretion d ' hGH [ 106, 107].

Conclusion

II existe un lien certain entre les secretions hormonales induites par les acides amines et l 'action des hormones sur le metabolisme des acides amines, l 'ensemble des processus fait que l'administration d'un repas contenant des proteines determine une synthese proteique nette (figure 12).

IX. M6tabolisme proteique en periode post- prandiale

1. De fa~on globale

Apres un repas contenant des proteines, l 'azote est utilise darts les processus multiples: 57 % de l 'azote

97

Page 12: Métabolisme azoté chez le sujet sain

L. CYNOBER et coll.

prot~ines

÷ l i n su l i ne -= AA =- glucagon

I " / -_ I +

glucose

Figure 12. Action r&iproque des acides amin&, de l'/nsuline el du glucagon.

absorbe est immediatement 61imine sous forme d'uree. Seuls 23 % de l'azote ingere passe dans le sang peripheri- que sous forme d'acides amines (principalement destines /t l 'anabolisme proteique peripherique) ; le reste est in- corpore dans des proteines hepatiques ou sdcrdtees darts la circulation [ 108].

2. Au niveau hepatique

Les donnees obtenues chez l 'homme sain concernent en fait le territoire splanchnique. Wahren et coll. [ t09] ont bien montre qu'apres l ' ingestion de viande maigre (3 g/kg de poids), la plupart des acides amines etaient activement captes par le territoire splanchnique, fi l'excep- tion des AACR qui representent fi eux seuls plus de 50 % du total des acides amines liberes. Apres un repas, le ~ filtre,, hepatique contribue donc fi enrichir le sang peripherique en AACR.

3. Au niveau musculaire

Entre les repas, le catabolisme proteique est legerement superieur/t l 'anabolisme. Le bilan est donc negatif. Apres un repas, le brian devient positif et ceci est dfi/t la seule augmentation des syntheses (tableau IV) [110].

Tableau IV: MOtabolisme prolOique musculaire, lnJluence du repas.

Post A jefln prandial (12 h)

Catabolisme 87 _+ 10 98 + 8 Synthese 127-t- 11 7 0 + 6 p < 0.001 Bilan 39_+ 9 - 2 9 _ + 5 p < 0.001

Valeurs expfimees en nmol/min.t00 mg de tissu ; d'apres Cheng et coll. [ 110],

Apres l 'absorption de viande, le muscle passe d 'un 6tat de liberation fi un etat de captation des acides amines. Ceci est particulierement net pour les AACR. En revanche, les liberations d'alanine et de glutamine sont peu afl~c- tees [ 109].

L'administration ifitraveineuse d'acides amines conduit fi des resulats similaires [1 1 1]. I1 apparait de plus que l 'augmentation de la captation des A A C R ne s'accompa- gne pas d 'une augmentation de la liberation des acides c~-cetoniques correspondants, ce qui indique que les AACR captes sont utilises localement. Dans ce cas il existe une diminution de liberation de l'alanine exactement compensee par une augmentation de la liberation de glutamine [ 111 ]. Au niveau intracellulaire, il existe une augmentation du metabolisme des A A C R puisque 21% (contre 9 % chez le sujet/t jeun) de l'c¢-cetoisocaproate (forme fi partir de la leucine captee par le muscle) sont definitivement decarboxy- Its en isovaleryl CoA [72].

Conclus ion

Cette mise au point fait apparaitre la complexite du metabolisme azote chez l 'homme. Encore n 'avons nous pas evoque les destinees particulieres des acides amines, telle la decarboxylation de l 'omithine en polyamines dont on connait le r01e dans la multiplication cellulaire [ 1 t2]. Par ailleurs, les donnees prosentees ici se rapportent /t l 'homme en bonne sante. Chez l 'homme malade, le metabolisme proteique subit des variations quantitatives et, surtout, qualitatives. Ainsi chez l 'homme agresse, les macrophages liberent des cytokinines (interleukine-1, tumor necrosis lZactor) qui vont moduler la secretion d 'hormones (cortisol et insuline notamment) et peut-Otre augmenter directement la proteolyse muscu- laire [ 113-1 19].

Rein erciements

Nous remercions M m° Y. Tilly pour son aide excellente dans la preparation de ce travail. Nous avons egalement apprecie les discussions que nous avons eues avec le Dr X. Leverve (Grenoble).

Bibl iographie

1. Stein TP. Protein metabolism and parenteral nutrition. In : Rombeau JL and Caldwell MD Parenteral nutrition. W.B. Saunders Company. 1986 ; 100-134.

2. Abumrad NN, Miller N. The physiologic and nutritional significance of plasma-free amino acid levels. JPEN 1983 ; 7 : 163-170.

3. Young VR, Meredith C, Hoerr R, Bier DM, Matthews DE. Amino acid kinetics in relation to protein and amino acid requirements : the primary importance of amino acid oxyda- tion. In : Garrow JS and Halliday D. Substrate and energy metabolism. John Lihbey Ed. 1985 ; 119-134.

4. Papet l, Breuille D, Glomot F, Arnal M. Nutritional and metabolic effects of dietary leucine excess in preruminant lamb. J. Nutr. 1988 ; 118 : 450-455.

5. Gaull GE. Taurine as a conditionally essential nutrient in man. J. Am. Coll. Nutr. 1986 ; 5 : 121-125.

6. Garlick PJ, Fern EB. Whole-body protein turn-over : theore- tical considerations. In: Garrow JS and Halliday D,

98

Page 13: Métabolisme azoté chez le sujet sain

METABOLISME A Z O T E C H E Z LE SUJET SAIN

substrate and energy metabolism, John Libbey Ed. t985 ; 7-15.

7. Mortimore GE, P6s6 AR. intracellular protein catabolism and its control during nutrient deprivation and supply. Ann. Rev. Nutr. 1987 ; 7 : 539-564.

8. Silverstein SC, Steinman AM, Cohn ZA. Endocytosis. Ann. Rev. Biochem. 1977 ; 46 : 669-722.

9. Sumacz CA, P6s6 AR, Mortimorc GE. Regulation of lyso- somal fusion during deprivation-induced autophagy in per- fused rat liver. Biochem. J. 1987 ; 242 : 253-258.

10. Lowell BB, Ruderman NB, Goodman MN. Evidence that lysosomes are not involved in the degradation of myofibril- lar proteins in rat skeletal muscle. Biochcm J. 1986 ; 234 : 237-240.

11. Ballard FJ, Tomas FM. 3-methylhistidine as a mesurc of skeletal muscle protein breakdown in human subjects : the case for its continued use. Clin. Sci. 1983 ; 65 : 209-215.

12. Seglen PO, Gordon PB, Talleshaug H, Hoyvik H. Autophagy and protein degradation in isolated rat hepatocytes. Bio- chem. Soc. Trans. 1985 ; 13 : 1007-1010.

13. Walser M. Therapeutic aspects of branched-chain amino and keto acids. Clin. Sci. 1984 ; 66 : 1-15.

14. Hwang TL, O'Dwyer ST, Smith R J, Wilmore DW. Preserva- tion of small bowel mucosa using glutamine-enriched paren- teral nutrition. Surg. Forum 1986 ; 37 : 56-58.

15. Ftirst P. Intracellular muscle free amino acids. Their measu- rement and function. Proc. Nutr. Soc. 1983 ;42 : 451-462.

16. MacLennan PA, Brown RA, Rennie MJ. A positive rela- tionship between protein synthetic rate and intracellular glutamine concentration in perfused rat skeletal muscle. FEBS Lett. 1987 ; 215 : 187-191.

17. Rennie MJ, Babij P, Taylor PM, Hundal HS, MacLennan P, Watt PW. Characteristics of a glutamine carrier in skeletal muscle have important consequences for nitrogen loss in injury, infection and chronic disease. Lancet 1986; ii: 1008-1012.

18. Adibi SA. Nutritional, physiological and clinical significance of branched chain amino acids. In: Adibi SA, Fekl W, Langenbeck U, Schauder P. Branched chain amino and keto acids in health and disease. Karger Ed. t984 : 1-14.

19. Buse MG, Reid SS. Leucine : a possible regulator of protein turnover in muscle. J. Cin. Invest. 1975 ; 56 : 1250-1261.

20. P6s6 AR, Weft Jr. J J, Mortimore GE. Multifonctional control by amino acids of deprivation-induced proteolysis in liver. J. Biol. Chem. 1982 ; 257 : 12114-12120.

21. P6s6 AR, Sumacz CA, Mortimore GE. Inhibition ofintracel- lular protein degradation by ethanol in perfused rat liver. Biochcm. J. 1987 ; 242 : 45%464.

22. P6s6 AR, Mortimore GE. Requirement for alanine in the amino acid control of deprivation-induced protein degrada- tion in liver. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1984; 81: 4270-4274.

23. Leverve X, Caro LHP, Plomp PJAM, Meijer AJ. Control of proteolysis in perifused rat hepatocytes. FEBS Lett. 1987 ; 219: 455-458.

24. Perez-Sala D, Parilla R, Ayuso MS. Key role of L-alanine in the control of hepatic protein synthesis. Biochem J. 1987 ; 241 : 491-498.

25. Silk DBA. Digestion and absorption of carbohydrate, protein and fat. In: Woolfson AMJ, Biochemistry of Hospital Nutrition. Churchill Livingstone Ed. 1986; 7-40.

26. Schmitz J, Triadou N. Digestion ct absorption intestinales des peptides. Gastroenterol. Clin. Biol. 1982 ; 6 : 651-661.

27. Windmueller HG, Spaeth AE. Respiratory fuels and nitrogen metabolism in vivo in small intestine of fed rats. J. Biol. Chem. 1980 ; 225 : 107-112.

28. Windmueller HG. Glutaminc utilization by the small intes- tine. Adv. Enzymol. 1982 ; 53 : 202-237.

29. Windmueller HG, Spaeth AE. Intestinal metabolism of glutamine and glutamate from the lumen as compared to glutamine from blood. Arch. Biochem. Biophys. 1975; t71 : 662-672.

30. Souba WW, Smith I-d, Wilmore DW. Glutamine metabolism by the intestinal tract. JPEN. 1985 ; 9 : 608-617.

31. Windmueller HG, Spaeth E. Source and fate of circulating citrulline. Am. J. Physiol. 1981 ; 241 : E473-480.

32. Nilsson TK, Domell6f L. Splenic release of amino acids in man assessed by arterial and venous blood sampling in situ. Scan& J. Gastroenterol. 1988 ; 23 .. 312-314.

33. Felig P. Amino acid metabolism in man. Annu. Rev. Bio- chem. 1975 ; 44 : 933-955.

34. Freminet A, Leclerc L, Poyart C. R61e 6ventuel des acides amines dans la reponse du myocarde ~t l'hypoxie. J. Physiol. Paris. 1980 ; 76 : 677-691.

35. Giraudet P, Pre J, Bouige D, Coudon B. Biochimie tissulaire humaine ; Tome 4 : le fuie, Maloine Ed. 1980.

36. Chochinov RH, Perlman K, Moorhouse JA. Circulating alanine production and disposal in healthy subjects. Diabe- tes 1978 ; 27 : 287-295.

37. Shaw JHF, Klein S, Wolfe RR. Assessment of alanine, urea and glucose interrelationships in normal subjects and in patients with sepsis with stable isotopic tracers. Surgery 1985 ; 97 : 557-567.

38. Sahcki T, Kobayashi K, lnoue I. Hereditary disorders of the urea cycle in man : biochemical and molecular approaches. Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 1987 ; 108 : 21-68.

39. Freedland RA, Meijer AJ, Tager JM. Nutritional influences on the distribution of the urea cycle intermediates in isolated hepatocytes. Fed. Proc. 1985 ; 44 : 2453-2457.

40. Hafissinger D, Gerok W. Urea synthesis and pH regulation. lsi Atlas Sci. Biochem. 1988 ; 1 : 65-70.

41. Vilstrup H, Skovgaard LT. Kinetics of hepatic alanine uptake and urea synthesis in pigs. Am. J. Physiol. 1988 ; 254 : 602-609.

42. Wolfe RR, Jahoor F, Shaw JHF. Effect ofalanine infusion on glucose and urea production in man. JPEN 1987 ; 11 : 109-111.

43. Ella M, Neale G, Livesey G. Alanine and glutamine release from the human forearm : effects of glucose administration. Clin. Sci. 1985 ; 69 : 123-133.

44. Joyeux H, Astruc B. Traite de nutrition artificielle de l'adulte. Volume 11. SSTNA Ed. 1986.

45. Pozefsky T, Felig P, Tobin JD, Soeldner JS., Cahill Jr. GF. Amino acid balance across tissues of the forearm in postab- sorptive man. Effects of insulin at two dose levels. J. Clin Invest. 1969,48 : 2273-2282.

46. Barbul A. Arginine : Biochemistry, physiology and therapeu- tic implications. JPEN 1986 ; 10 : 227-238.

47. Tiziancllo A, De Ferrari G, Garibotto G, Gurreri G, Ra- baudo C. Renal metabolism of amino acids and ammonia in subjects with normal renal function and in patients with chronic renal insufficiency. J. Clin. Invest. 1980; 65: 1162-117'3.

99

Page 14: Métabolisme azoté chez le sujet sain

L. C Y N O B E R et coll.

48. Jones ME. Conversion of glutamate to ornithine and pro- line : pyrroline-5-carboxylate, a possible modulator of argi- nine requirements. J. Nutr. 1985 ; 115: 509-515.

49. Pozefsky T, Tancredi RG. Effects of intrabrachial arterial infusion of pyruvate on forearm tissue metabolism. J. Clin. Invest. 1972 ; 51 : 2359-2369.

50. Haymond MW, Miles JM. Branched-chain amino acids as a major source of alanine nitrogen in man. Diabetes 1982 ; 31 : 86-89.

51. Clowes Jr. GHA, O'Donnell TF, Blackburn GL, Maki TN. Energy metabolism and proteolysis in traumatized and septic man. Surg. Clin. North; Am. 1976 ; 56 : 1169-1184.

52. Cynober L, Blonde F, Lioret N, Coudray-Lucas C, Saizy R, Giboudeau J. Arterio-venous difference in amino acids, glucose, lactate and fatty acids in burn patients ; effects of ornithine c~-ketoglutarate. Clin. Nutr. 1986; 5 : 221-226.

53. Garber AJ, Karl JE, Kipnis DM. Alanine and glutamine synthesis and release from skeletal muscle. 11. The precur- sor role of amino acids in alanine and glutamine synthesis. J. Biol. Chem. 1976 ; 251 : 836-843.

54. Palmer TN, Caldecourt MA, Snell K, Sudgen MC. Alanine and inter-organ relationships in branched-chain amino and 2-oxoacid metabolism. Bioscience Rep. 1985 ; 5 : 1015-1033.

55. Young VR, Munro HN, Matthews DE, Bier DM. Relations- hip of energy metabolism to protein metabolism. In : New Aspects of Clinical Nutrition. Karger Ed. 1983 ; 43-73.

56. Aussel C, Cynober L, Lioret N, Coudray-Lucas C, Vaubour- dolle M, Saizy R, Giboudeau J. Plasma branched-chain keto acids in burn patients. Am. J. Clin. Nutr. 1986; 45: 825-831.

57. ttarper AE, Miller RH, Block KP. Branchcd-chaiu amino acid metabolism. Ann. Rev. Nutr. 1984 ; 4 : 409-454.

58. Richards P. The metabolism and clinical relevance of the keto acid analogues of essential amino acids. Clin. Sci. Mol. Med. 1978 ; 54 : 589-593.

59. Walser M. Rationale and indications for the use of c~-keto analogues. JPEN 1983 ; 8 : 37-41.

60. Visek WJ. An update of concepts of essential amino acids. Ann. Rev. Nutr. 1984 ; 4 : 137-155.

61. Wright GE, Tallan HH, Lin YY. Taurine : biological update. Ann. Rev. Biochem. 1986 ; 55 : 427-453.

62. Darmaun D, Matthews DE., Desjeux JF., Bier DM. Gluta- mine and glutamate nitrogen exchangeable pools in cultured fibroblasts : a stable isotope study. J. Cell. Physiol. 1988; 134 : 143-148.

63. Newsholme EA, Newsholme P, Curi R, Challoner E, Ardawi MSM. A role for muscle in the immune system and its importance in surgery, trauma, sepsis and burns. Nutrition 1988 ; 4 : 261-268.

64. Sies H, Haussinger HG. Hepatic glutamine and ammonia metabolism. Nitrogen and redox balance and the intracellu- lar glutamine cycle. In : Haussinger D and Sies H. Gluta- mine metabolism in mammalian tissues. Springer-Verlag Ed. 1984 ; 78-97.

65. Buttrose M, McKellar D, Welbourne TC. Gut-liver interac- tion in glutamine homeostasis: portal ammonia role in uptake and metabolism. Am. J. Physiol. 1987; 252: E746-750.

66. Guder WG, Hfiussinger D, Gerok W. Renal and hepatic nitrogen metabolism in systemic acid base regulation. J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 1987 ; 25 : 457-466.

67. Darmaun D, Matthews DE, Bier DM. Glutamine and gluta-

mate kinetics in humans. Am. J. Physiol. 1986; 251: El17-126.

68. Welbourne TC, Phromphetcharat V. Renal glutamine meta- bolism and hydrogen ion homeostasis. In : Haussinger D and Sies H. Glutamine metabolism in mammalian tissues. Springer Verlag Ed. 1984 : 161-177.

69. Engstrbm W, Zetterberg A. The relationship between puri- nes, pyrimidines, nucleosides and glutamine for fibroblast cell proliferation. J. Cell. Physiol. 1984 ; 120 : 233-241.

70. Wernerman J, Hammarkvist F, Ali MR, Vinnars E. The effect of postoperative total parenteral nutrition supplemented with ornithine-alpha-ketoglutarate upon the concentration of free glutamine in skeletal muscle. 9 ~ Congres ESPEN, Barcelone, 1987.

71. Adibi SA. Metabolism of branched-chain amino acids in altered nutrition. Metabolism. 1976 ; 25 : 1287-1302.

72. Anonyme. Regulation of leucine breakdown in man. Nutr. Rev. 1983 ; 41 : 118-120.

73. Block KP, Richmond WB, Mehard WB, Buse MG. Glucocor- ticoid-mediated activation of muscle branched-chain c~-keto acid dehydrogenase in vivo. Am. J. Physiol. 1987 ; 252 : E396-407.

74. Eriksson LS, Hagenfeldt L, Felig P, Wahren J. Leucine uptake by splanchnic and leg tissues in man : relative inde- pendence of insulin levels. Clin. Sci. 1983 ; 65 : 491-498.

75. Sapir DG, Owen OE, Pozefsky T, Walser M. Nitrogen sparing induced by a mixture of essential amino acids given chiefly as their keto analogs during prolonged starvation in obese subjects. J. Clin. Invest. 1974 ; 54 : 974-980.

76. Walser M. Nitrogen sparing effect of branched-chain keto acids. New aspects of clinical nutrition. Karger Ed. 1983: 319-324.

77. Le Cam A, Freychet P. EffEct of insulin on amino acid transport in isolated rat hepatocytes. Diabetologia 1978; 15 : 117-123.

78. Zorzano A, Balon TW, Garetto LP, Goodman MN, Ruder- man NB. Muscle c~-aminoisobutyric acid transport after exercise : enhanced stimulation by insulin. Am. J. Physiol. 1985 ; 248 : E546-552.

79. Cahill GF. Physiology of insulin in man. Diabetes 1971 ; 20 : 785-799.

80. Bratusch-Marrain P, Ferenzi P, Waldhfiusl W. Leucine assi- milation in patients with diabetes mellitus. Acta Endocrinol. 1980; 93 : 461-465.

8 I. Schotwell MA, Kilberg MS, Oxender DL. The regulation of neutral amino acid transport in mammalian cells. Biochim. Biophys. Acta 1983 ; 737 : 267284.

82. Fukagawa NK, Minaker KL, Rowe JW, Goodman MN, Matthews DE, Bier DM, Young VR. Insulin-mediated reduction of whole body protein breakdown. J. Clin. Invest. 1985 ; 76 : 2306-2311.

83. Gelfand RA, Barrett EJ. Effect of physiologic hyperinsuline- mia on skeletal muscle protein synthesis and breakdown in man. J. Clin. Invest. 1987 ; 80 : 1-6.

84. Fukagawa NK, Minaker KL, Young VR, Rowe JW. Insulin dose-dependent reductions in plasma amino acids in man. Am. J. Physiol. 1986 ; 250 : E13-17.

85. Felig P, Pozefsky T, Marliss E, Cahifl GF. Alanine : key role in gluconeogenesis. Science 1970;167:1003-1004.

86. Adibi SA, Morse EL, Amin PM. Role of insulin and glucose in the induction of hypoaminoacidemia in man : studies in normal, juvenile diabetic and insuloma patients. J. Lab. Clin. Med. 1975 ; 86 : 395-409.

100

Page 15: Métabolisme azoté chez le sujet sain

M E T A B O L I S M E A Z O T E C H E Z LE SUJET SAIN

87. Zinneman HH, Nuttall FQ, Goetz FC. Effect of endogenous insulin on human amino acid metabolism. Diabetes 1986 ; 15: 5-8.

88. Felig P, Wahren J. Influence of oral glucose ingestion on splanchnic glucose and gluconeogenic substrate metabolism in man. Diabetes 1975 ; 24 : 468-475.

89. Hijikata Y, Shiozaki Y, Sameshima Y. Changes in plasma amino acids during the oral glucose tolerance test and the effect of these changes on hepatic encephalopathy. J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 1985 ; 23 : 259-264.

90. Moxley RT Ill, Kingston W, Griggs RC. Abnormal regula- tion of venous alanine after glucose ingestion in myotonic dystrophy. Clin. Sci. 1985 ; 68 : 151-157.

91. Couet C, Fukagawa NK, Delarue J, Young VR. The protein sparing effect of exogenous glucose is not enhanced by hyperglycemia without hyperinsulinemia in man. 5d EASD salettite symposium on control of metabolism, Lyon, sept. 1988.

92. Boden G, Rezvani I, Owen OE. Effects of glucagon on plasma amino acids. J. Clin Invest. 1984 ; 73 : 785-793.

93. Gelfand RA, Matthews DE, Bier DM, Sherwin RS. Role of counterregulatory hormones in the catabolic response to stress. J. Clin. Invest. 1984 ; 74 : 2238-2248.

94. Beaufrere B, Haymond MW. Effet des glucocorticoides sur le metabolisme proteique estim6 par la mesure du flux de leucine in vivo chez l'homme. Ann. Endocrinol. 1985 ; 46 : 347-348.

95. Shamoon H, Jacob R, Sherwin RS. Epinephrine-induced hypoaminoacidemia in normal and diabetic human subjects. Diabetes 1980 ; 29 : 875-881.

96. Miles JM, Nissen JL, Gerich JE, Haymond MW. Effects of epinephrine infhsion on leucine and alanine kinetics in humans. Am. J. Physiol. 1984 ; 247 : E166-172.

97. Balle C, Jungermann K. Control of urea production, gluta- mine release and ammonia uptake in the perfused rat liver by the sympathetic innervation. Eur. J. Biochem. 1986 ; 158 : 13-18.

98. Dc Bandt JP, Ballet F, Cynober L, Rey C, Coudray-Lucas C, Giboudeau J. Efl~ts de la noradrelanine sur le metabolisme hepatique des acides amines. VII ~ symposium de la Soc. Fran~. Nutr. ent. parent. Lille, 1988.

99. Buse MG, Biggers JF, Drier C, Buse JF. The effect of epinephrine, glucagon, and the nutritional state on the oxydation of branched-chain amino acids and pyruvate by isolated hearts and diaphragms of the rat. J. Biol. Chem. 1973 ; 248 : 697-706.

100. Verhoeven A J, Estrela JM, Meijer AJ. e~-adrenergic stimula- tion of glutamine metabolism in isolated rat hepatocytes. Biochem. J. 1985 ; 230 : 457-463.

t 01. Felt V, Husek P. Changes of essential amino acids in thyropa- thies. Horm. Metabol. Res. 1982; 14: 596-598.

102. Rocha DM, Faloona GR, Unger RH. Glucagon stimulating activity of 20 amino acids in dogs. J. Clin. Invest. 1972 ; 51 : 2346-2351.

t03. Lenzen S, Schmidt W, Rustenbeck I, Panten U. 2-ketogluta- rate generation in pancreatic B-ceN mitochondria regulates

insulin secretory action of amino acids and 2-ketoacids. Bioscience Rep. 1986 ; 6 : 163-169.

104. Cynober L, Vaubourdolle M, Dore A, Giboudeau J. Kinetics and metabolic effects of orally administered ornithine c~- ketoglutarate in healthy subjects fed with a standardized regimen. Am. J. Clin. Nutr. 1984; 39 : 514-519.

105. Cynober 1_,, Aussel C, Coudray-Lucas C, Guechot J, Salvucci M, De Bandt JP, Giboudeau J. Action of ornithine ~- ketoglutarate, ornithine chlorydrate and calcium e~-ketoglu- tarate on plasma amino acid and hormonal patterns in healthy subjects. J. Am. Coll. Nutr. 1989 ; in press.

106. Donnadieu M, Combourieu M, Schimpff RM. Comparaison de differentes 6preuves de stimulation utilisees pour l'etude de la fonction somatrope chez l'enfant. Path. Biol. 1971 ; 19 : 293-301.

107. Elalouf M, Mizrahi R, Zannetti A, Vigneron B, Leclere J, Hartemann P. Test d'exploration de la fonction somato- trope par l'ornithine chez l'adulte. Rev. Franq. Endocrinol. Clin. 1980 ; 21 : 357-360.

108. Elwyn DH, Parikh HC, Schoemaker WC. Amino acid movements between gut, liver, and periphery in unanesthe- tized dogs. Am. J. Physiol. 1968 ; 215 : 1260-1275.

109. Wahren J, Felig P, Hagenfeldt L. Effect of protein ingestion on splanchnic and leg metabolism in normal man and in patients with diabetes mellitus. J. Clin. Invest. 1976; 57: 987-999.

110. Cheng KN, Pacy PJ, Dworzak F, Ford GC, Halliday D. Influence of fasting on leucine and muscle protein metabo- lism across the human forearm determined using L-[I-13C, ISN] leucine as the tracer. Clin. Sci. 1987; 73 : 241-246.

I 1 I. Abumrad NN, Rabin D, Wise KL, Lacy WW. The disposal of an intravenously administered amino acid load across the human forearm. Metabolism 1982; 3t : 463-470.

112. Grillo MA. Metabolism and function of polyamines. Int. J. Biochem. 1985 ; 17 : 943-948.

113. Baracos V, Rodemann P, Dinarcllo CA, Goldberg AL. Stimulation of muscle protein degradation and prostaglan- din E2 release by leukocytic pyrogen (interleukin-1). New Engl. J. Med. 1983 ; 308 : 553-558.

114. Dinarello CA. An update on human interleukin-1 : from molecular biology to clinical relevance. J. Clin. Immunol. 1985 ; 5 : 287-297.

115. Bhaskaram P, Sivakumar B. Interleukin-1 in malnutrition. Arch. Dis. Child. 1986 ; 6l : I82-185.

116. Beutler B, Cerami A. Cachectin (tumor necrosis factor) : a macrophage hormone governing cellular metabolism and in[lammatory response. Endocrine Rev. 1988 ; 9 : 57-66.

117. Sherry B, Cerami A. Cachectin/tumor necrosis factor exerts endocrine, paracrine, and autocrine control of inflammatory responses. J. Cell Biol. 1988 ; 107 : 1269-1277.

118. Dinarello CA. lnterleukin-l. Dig. Dis. Sci. 1988 ; 33 suppl. : 25S-35S.

119. Moldawer LL, Lowry SF, Cerami A. Cachectin : its impact on metabolism and nutritional status. Ann. Rev. Nutr. 1988 ; 8 : 585-609.

101