Synthèse des protéines


muscle


Régulation des protéines :

Prenons un humain. Son muscle est composé de plein de cellules musculaires, les myocytes. Elles-mêmes composées de petits filaments liés entre eux, permettant le mouvement : ce sont l’actine et la myosine, des protéines. Ces protéines renferment une quantité définie d’acides aminés, dont les 8 indispensables.

Contrairement aux acides gras (graisses), pouvant être stockés indéfiniment sous forme de triglycérides dans nos tissus, et au glucose (sucre), stocké sous forme de glycogène dans le foie et les muscles, l’organisme ne stocke pas les protéines.

Un apport excessif de protéines sera transformé en sucre ou graisse, par le foie, et les composés générés par cette transformation seront éliminés par les reins : c’est pour cela que l’on vous dit qu’un excès de protéines fatigue les reins.

Le devenir des acides aminés est propre à chacun, par exemple la Glutamine est dite glucoformateur : elle est précurseur de glucose (sucre), et la leucine est dite cétogène : elle entre dans le cycle des lipides.

L’exercice physique, les enzymes digestives ou encore le renouvellement de la peau et des cheveux vont « user » des protéines. Le corps va les dégrader pour en libérer les acides aminés qui les composent, c’est la protéolyse (Protéo- pour protéine et -lyse signifie défaire). Ces acides aminés constituent le pool d’acides aminés libres. Cette « réserve » est renouvelée environ 3 fois par jour mais garde un poids constant d’environ 70g. C’est la seconde source d’acides aminés libres de l’organisme, après ceux apportés par l’alimentation : en moyenne 80g/jour.

Ces acides aminés serviront à 3 choses :

  • A remplacer les protéines de notre organisme
  • A la synthèse d’autres composés
  • L’excès d’AA sera oxydé pour fabriquer de l’énergie

Le cycle protéolyse-synthèse est appelé turn-over protéique. Il est très intense dans le foie, les muscles, les intestins et la peau.

Quand la synthèse est supérieure à la protéolyse : il y a un gain protéique (le bilan azoté est positif) à l’inverse, il y a une perte protéique. Ce n’est pas qu’une question de muscle ! Après une brûlure par exemple, le bilan sera positif, car des protéines seront fabriquées afin de réparer les tissus.

turnover


 

La protéosynthèse / fabrication de protéines :

Les 20 acides aminés composent toutes les protéines : la fabrication ne n’importe quelle protéine va nécessiter la présence des 20 en quantité variable. En cas d’un déficit un 1 seul acide aminé, la protéosynthèse sera bloquée.20-aa

On peut voir les protéines comme un texte, utilisant toute les lettres de l’alphabet. Notre ADN, c’est notre Bible ; il répertorie tous les mots qui font qui nous sommes. Les cellules de notre corps, qui possèdent bien sur toutes cette même Bible, et une photocopieuse (…) vont fabriquer de nouveaux paragraphes à partir de photocopie de l’ADN.

 

De plus, la formation de protéines demande beaucoup d’énergie : 1 Calorie est brûlée pour synthétiser un gramme de protéines.

Tous les jours, le corps va remanier entre 200 et 300g de protéines (protéolyse/synthèse), c’est le turn-over protéique. Cet effort va demander beaucoup d’énergie, pour que le bilan protéique soit positif (gain) il faut consommer suffisamment de protéines, certes mais également suffisamment d’énergie. Les régimes faibles en énergie engendrent forcément une fonte musculaire : le corps va utiliser cette énergie pour ses besoins vitaux en priorité et utiliser les protéines comme source d’énergétique. 


Régulation des protéines :

syntprotregLa régulation des protéines dépend de nos hormones et de notre nutrition.

Il y a des hormones dites anabolisantes, CAD qui favorisent le gain protéique.

Comme l’insuline, c’est l’hormone qui régule le taux de glucose ou sucre dans notre sang. Après un repas, le corps sécrète de l’insuline, elle favorise le stockage et l’utilisation de l’énergie ingérée mais aussi diminue la protéolyse (destruction de nos protéines).

L’hormone de croissance (GH), sécrétée principalement la nuit, stimule la synthèse protéique, un bon sommeil est donc réparateur.

Il y a des hormones catabolisantes, qui favorisent la perte protéique.

Comme les glucocorticoïdes, qui sont des anti-inflammatoires, ils augmentent la protéolyse.

Les hormones thyroïdiennes sécrétées en excès ou insuffisamment diminuent la synthèse des protéines.

L’adrénaline, l’hormone de réponse au stress va également augmenter la protéolyse, elle mobilise toutes les réserves et diminue la digestion afin que nos capacités à réagir rapidement face au « danger » soient optimales.

Le glucagon est l’hormone antagoniste de l’insuline, quand il n’y a plus d’énergie d’origine alimentaire, cette hormone va mobiliser l’utilisation des réserves en sucres, graisse mais aussi, avec un effet modéré en protéines.

La régulation par l’alimentation serait la plus importante

♦ L’apport alimentaire d’acides aminés stimule la synthèse protéique. Particulièrement les acides aminés ramifiés (autrement appelés BCAA) : la valine, l’isoleucine et la leucine. Ce dernier une action stimulante bien plus importante.

♦ Apports énergétique suffisant, surtout en glucides (car le glucose entre en compétition avec les acides aminés au niveau de l’oxydation mitochondriale)

 

Régulation selon l’état nutritionnel :

Etat dit nourrit  : du repas à 3-8h après : état d’absorption et de distribution.

Acides aminés + énergie + insuline = Diminution de la protéolyse et augmentation légère de la synthèse.

Afin de permettre le renouvellement et le gain musculaire, il est nécessaire d’éliminer les acides aminés oxydés (usés). Il est donc impossible d’augmenter la masse protéique au augmentant simplement les apports. C’est l’effort qui va permettre le renouvellement protéique, en éliminant des acides aminés oxydés.

Etat post-absorptif : état protéolyse & synthèse niveau faible.


Jeûne court de 3 jours
 : Protéolyse importante.

evolution05Les 3 premiers jours de jeûne la protéolyse est accrue. Le principale carburant de notre corps étant épuisé : les glucides (soit le sucre), le corps va mobiliser les graisses, mais voilà, certains organes, comme le cerveau et les globules rouges, ne consomment pas de gras ! Alors notre corps, et avec l’aide du foie, va dégrader les protéines pour générer de l’énergie.

Après 3 jours de jeûne, la protéolyse diminue (se stabilise à 50 mg / kg / jour). Le cerveau a changé son fonctionnement et se met à consommer également des lipides : c’est la cétogenèse. Cette épargne protéique nous permet de survivre 40 à 60 jours, car la mort survient lorsque l’on perd plus de la moitié de notre masse protéique initiale.


Lors d’un exercice
, les muscles seront mobilisés, leur structure, donc les protéines, en seront usées. Ces protéines seront dégradées pour être ensuite remplacées.

Cette dégradation des protéines est augmentée, et continue quelques heures après l’arrêt de l’activité physique. La synthèse protéique est également diminuée lors de l’exercice, le corps est concentré à fournir de l’énergie aux muscles et non des matériaux de construction. Par contre dès l’arrêt du sport, la courbe s’inverse : le corps fabrique des protéines. Les premières heures suivant la séance de sport, le besoin de l’organisme en acides aminés libres est fortement augmenté !

Par contre, un apport supérieur à nos besoins ne va en rien augmenter la masse musculaire, l’excès sera transformé en d’autres composés.

exercice04En prévision d’un futur effort, le corps va générer plus de protéines qu’il n’y a eu de perte, à l’inverse, en cas d’arrêt des activités physiques le renouvellement protéique diminue car non nécessaires ! Et oui, le corps est un peu fainéant, tous ces muscles demande de l’énergie pour être entretenus, alors si il peut faire quelques économies, il ne va pas s’en priver !


En bref

Synthèse des protéines Augmentée =  anabolisant Diminuée =  catabolisant
Hormones Insuline  (++)

Hormone de croissance

Catécholamine

Glucocorticoïdes (++)

Hormone thyroïdienne

Glucagon

Cytokines (++)

Nutritionnelle Les acides aminés

Les acides aminés branchés (++)

Apports énergétique glucidique

Régime hypoprotéique (++)

Régime hypocalorique (++)

Etat de nutrition Du repas à 3-8h après Jeûne court de 3jours (++)

Jeûne long supérieur à 3 jours

(++) : grande influence

 

Pernille Marteau, diététicienne


Sources :

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