Sommaire :

1- La glutamine, c’est quoi :

La glutamine ou L-glutamine est l’acide aminé essentiel au bon fonctionnement de plusieurs organes dans le corps, en effet il est le plus abondant dans le sang et dans les muscles. Il est produit par le corps suite à l’ajout d’un groupement amide à l’acide glutamique.

Les acides aminés constituent les bloques qui constituent nos cellules et nos tissues. Ils sont obtenus à partir de la dégradation enzymatique des protéines issues de l’alimentation. Ces macronutriments assurent la survie, la maintenance et la prolifération cellulaire et possèdent un rôle majeur dans le fonctionnement du système immunitaire, en particulier ils entrent dans la composition des anticorps (ce sont des glycoprotéines) [1]. 

2- Rôle de la glutamine dans le corps :

La glutamine joue un rôle dans :

• La synthèse des protéines.
• La synthèse des nucléotides de l’ADN.
• La biosynthèse de NADPH (nicotinamide adénine dinucleotide phosphate).
• Le renforcement du système immunitaire.
• Le maintien de l’intégrité de la paroi intestinale et la modulation du microbiote intestinal.
• Le maintien de l’équilibre acido-basique de l’organisme.
• Elle sert aussi à la fabrication de la glucosamine endogène qui, à son tour, participe à la réparation des cartilages et tendons.
• Joue un rôle dans le métabolisme azoté et l’échange de NH3 entre les différentes cellules [2].

3- Les caractéristiques biochimiques de la glutamine :

La L-glutamine est constituée de 5 atomes de carbone qui représentent 41.09% de son poids moléculaire qui est de l’ordre de 146.15 kDa.  Elle contient aussi (6.90%) d’hydrogène, (32.84%)  oxygène, et (19.17%) nitrogène. Il possède également un PH neutre. Il possède une chaine amide hydrosoluble et il représente 5 à 6 pourcent des protéines présentes dans le corps et  20 pourcent des protéines circulant dans le sang.

Un individu sain qui pèse 70 Kg possède environ 70 à 80 g de glutamine distribué dans tout le corps [3].

4- La synthèse de la glutamine :

La glutamine est synthétisée par une enzyme appelée glutamine synthase (GS) et dégradé par une enzyme appelé Glutaminase (GLS). La glutamine synthase est localisée principalement dans le cytosol.  Alors que la glutaminase est localisé essentiellement dans les mitochondries.

Schémas expliquant la synthèse de la glutamine [4].

5- La glutamine et la santé intestinale :

À chaque fois, on mange, ils se produisent dans la muqueuse intestinale et dans le colon des micro-lésions suite à la réaction inflammatoire qui résulte du contact de chyme alimentaire avec la muqueuse. Les cellules épithéliales intestinales sont réparées par l’acide aminé L – glutamine, il permet le maintient des fonctions de la barrière intestinale et l’intégrité de la jonction épithéliale serrée. La L-glutamine favorise la réparation intestinale en stimulant la synthèse des protéines et augmente l’expression génétique du gène de l’arginine succinate et le facteur (AP-1) (activator proteine 1). 

C’est un substrat énergétique des entérocytes et qui est utilisé pour la formation d’alpha kétoglutarate qui est un précurseur de la production de l’ATP dans le cycle de Krebs. Note : Les cellules du côlon sont réparées par un acide gras appelé B hydroxy -butyrate.

• Études in vivo :

Une étude in vivo a montré que la L-glutamine peut accélérer la guérison et la régénération des cellules épithéliales intestinales endommagée par un choc thermique (degré C) expérimentalement chez le rat[6]. Le mécanisme protecteur de la L glutamine peut être due à son effet activateur de l’expression des protéines de choc thermiques HSP. Une autre étude in vivo a exploré l’effet de la supplémentation avec la L glutamine à une dose de (25 mg/kg) par voie rectale pendant 7 jours chez des rats atteint de la colite induite par un agent chimique (trinitrobenzène). Les résultats ont montré que le traitement provoque une diminution dans l’expression des gènes responsables de la synthèse cytokines inflammatoires comme NFKB et les cyclo-oxygénases [7].

• La L glutamine et les maladies inflammatoires du tube digestif :

La L glutamine peut aider dans le traitement des maladies inflammatoire du tube digestif comme la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse qui se caractérisent par une production massive de cytokines inflammatoires comme l’interleukine 1 bêta IL6, et IL8 et TNF alpha.  Il a été démontré dans une étude in vitro que la supplémentation avec la L glutamine réduit la production de cytokines inflammatoires dans les cellules de la muqueuse intestinale humaine [8].

• La colite ulcéreuse et la maladie de Crohn :

Il a été démontré dans des études d’observation que les patients atteints de maladies inflammatoires du système digestif comme la colite ulcéreuse souffrent souvent d’une diminution dans le taux de L glutamine par rapport au contrôle. Cette déficience devient plus sévère lorsque la maladie progresse [9], une étude publiée dans le journal de digestive disease and science a montré que le niveau de glutamine et de glutaminase sont diminué dans l’ileum des patients qui souffrent de la maladie de Crohn par rapport au groupe contrôle [10].

• L’effet de la supplémentation de la L-glutamine chez les patients atteint de la maladie de crohn et le syndrome d’intestin inflammatoire (inflammatory bowel disease) ?

Les résultats de l’effet de la supplémentation de la L-glutamine exogène sur les paramètres morphologique des patients atteint de la maladie inflammatoire de l’intestin sont contradictoires. Une méta-analyse publié dans le journal de clinical nutrition a examiné 7 études cliniques qui ont exploré la supplémentation en glutamine chez les patients atteints de la maladie inflammatoire  de tube digestif, les résultats n’ont pas montré aucun bénéfice sur l’évolution de la maladie, la perméabilité intestinale, aux doses de 21 g/j, 30 g/j, 0.5 g/j, cependant une étude incluse dans la méta-analyse a montré une réduction dans la perméabilité et 2 autres études ont montré une réduction significative dans les paramètres d’inflammation et de stress oxydant [12].

• L’effet de la glutamine sur la perméabilité intestinale :

Selon une étude publiée dans le journal d’épithélial biology pharmacology la L glutamine protège contre l’hyperperméabilité intestinale et assure l’intégrité entre les jonctions serrées. Ce qui est d’une extrême importance pour les patients qui souffrent  de syndrome d’intestin poreux ( leaky gut syndrome). Cette pathologie se caractérise par une migration des toxines bactériennes ( lipopolysaccharides) vers le sang entrainant une réponse immunitaire conduisant à une inflammation systémique[13].  Des niveaux diminués de L glutamine ont été observé chez les enfants souffrant de diarrhée et d’hyperperméabilité intestinale[14]. 

• Éviter le grignotage pour favoriser la réparation intestinale

La réparation des micro-lésions intestinales se fait généralement entre les repas et dure à peu pré 4 à 5 heures chez l’adulte.  Si on continue à stimuler notre système digestif par le grignotage sans laisser du temps pour la réparation, la muqueuse se dégrade et la capacité d’assimilation diminue et c’est la porte ouverte vers les intolérances alimentaires et l’hyperperméabilité intestinale qui engendre des carences vitaminiques et minérales. Les mécanismes qui contrôlent la réparation sont complexes et impliquent des voies de signalisation qui contrôlent le remodelage dynamique de cytosquelette d’actine qui inclue des fibroblastes est des facteurs de croissance, des peptides régulateurs de la matrice cellulaire, etc [15].

Note : le jeune intermittent favorise la réparation de la muqueuse intestinale.

6- Les sources alimentaires de glutamine :

Les aliments les plus riches en glutamines sont : les œufs, les poissons, la viande rouge, les volailles, les produits laitiers, les noix, le chou et les légumineuses [16].

L’apport journalier recommandé de glutamine se situe entre 3 à 6 grammes par jour chez un individu qui pèse 70 kg et qui possède un apport journalier en protéines de 1.6 g/kg de poids corporel [17].

Références :

[1] Grohmann, U.; Mondanelli, G.; Belladonna, M.L.; Orabona, C.; Pallotta, M.T.; Iacono, A.; Puccetti, P.; Volpi, C. Amino-acid sensing and degrading pathways in immune regulation. Cytokine Growth Factor Rev. 2017, 35, 37–45.
[2] Curi, R.; Lagranha, C.J.; Doi, S.Q.; Sellitti, D.F.; Procopio, J.; Pithon-Curi, T.C.; Corless, M.; Newsholme, P. Molecular mechanisms of glutamine action. J. Cell. Physiol. 2005, 204, 392–401.
[3] Newsholme, E.A.; Parry-Billings, M. Properties of glutamine release from muscle and its importance for the immune system. J. Parenter. Enter. Nutr. 1990, 14, 63S–67S.
[4] Vinicius Cruzat 1,2,* , Marcelo Macedo Rogero 3 , Kevin Noel Keane 1 , Rui Curi 4 and Philip Newsholme 1,* Glutamine: Metabolism and Immune Function, Supplementation and Clinical Translation Nutrients 2018, 10, 1564; doi:10.3390/nu10111564
[5] Coeffier, M.; Claeyssens, S.; Hecketsweiler, B.; Lavoinne, A.; Ducrotte, P.; Dechelotte, P. Enteral glutamine stimulates protein synthesis and decreases ubiquitin mRNA level in human gut mucosa. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2003, 285, G266–G273.
[6] Kim, M.H.; Kim, H. The roles of glutamine in the intestine and its implication in intestinal diseases. Int. J. Mol. Sci. 2017, 18, 1051.
[7] Kretzmann NA, Fillmann H, Mauriz JL, Marroni CA, Marroni N, González-Gallego J, Tuñón MJ. Effects of glutamine on proinflammatory gene expression and activation of nuclear factor kappa B and signal transducers and activators of transcription in TNBS-induced colitis. Inflamm Bowel Dis. 2008 Nov;14(11):1504-13. doi: 10.1002/ibd.20543. PMID: 18623154.
[8] Coeffier, M.; Miralles-Barrachina, O.; Le Pessot, F.; Lalaude, O.; Daveau, M.; Lavoinne, A.; Lerebours, E.; Dechelotte, P. Influence of glutamine on cytokine production by human gut in vitro. Cytokine 2001, 13, 148–154.
[9] Ooi M, Nishiumi S, Yoshie T, Shiomi Y, Kohashi M, Fukunaga K, et al. GC/MS-based profiling of amino acids and TCA cycle-related molecules in ulcerative colitis. Inflamm Res. (2011) 60:831–40. doi: 10.1007/s00011-011-0340-7.
[10] Sido B, Seel C, Hochlehnert A, Breitkreutz R, Droge W. Low intestinal glutamine level and low glutaminase activity in Crohn’s disease: a rational for glutamine supplementation? Dig Dis Sci. (2006) 51:2170–9. doi: 10.1007/s10620-006-9473-x.
[11] Akobeng AK1, Miller V, Stanton J, Elbadri AM, Thomas AG (2000) Double-Blind Randomized Controlled Trial of Glutamine-Enriched Polymeric Diet in the Treatment of Active Crohn’s Disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr 30(1): 78-84.
[12] Severo JS, da Silva Barros VJ, Alves da Silva AC, Luz Parente JM, Lima MM, Moreira Lima AÂ, Dos Santos AA, Matos Neto EM, Tolentino M. Effects of glutamine supplementation on inflammatory bowel disease: A systematic review of clinical trials. Clin Nutr ESPEN. 2021 Apr;42:53-60. doi: 10.1016/j.clnesp.2020.12.023. Epub 2021 Jan 21. PMID: 33745622.
[13] Role of Glutamine in Protection of Intestinal Epithelial Tight Junctions RadhaKrishna Rao and Geetha Samak Department of Physiology, University of Tennessee Health Science Center, Memphis, TN Address for correspondence: R. K. Rao, Ph.D., AGAF, Professor, Department of Physiology, University of Tennessee, 894 Union Avenue, Memphis, TN 38163, Phone: (901) 448-3235, Fax: (901) 448-7126, ude.cshtu@2oarr
[14] Guerrant RL, Oria RB, Moore SR, Oria MO, Lima AA. Malnutrition as an enteric infectious disease with long-term effects on child development. Nutr Rev. 2008 Sep; 66(9):487–505.
[15] Dignass AU. Mechanisms and modulation of intestinal epithelial repair. Inflamm Bowel Dis. 2001 Feb;7(1):68-77. doi: 10.1097/00054725-200102000-00014. PMID: 11233665.
[16] Lenders, C.M.; Liu, S.; Wilmore, D.W.; Sampson, L.; Dougherty, L.W.; Spiegelman, D.; Willett, W.C. Evaluation of a novel food composition database that includes glutamine and other amino acids derived from gene sequencing data. Eur. J. Clin. Nutr. 2009, 63, 1433–1439.
[17] Michael Gleeson, Dosing and Efficacy of Glutamine Supplementation in Human Exercise and Sport Training, The Journal of Nutrition, Volume 138, Issue 10, October 2008, Pages 2045S–2049S, https://doi.org/10.1093/jn/138.10.2045S.

Auteurs

 

DR. Ben Rejeb Charfeddine

MD , Nutritionist, Naturopathe, Fondateur Ecole Panafricaine de Naturopathie Holistique Integrative (EPN).

Chibani Salim

Chercheur en biologie moléculaire et cellulaire

Ecole Panafricaine de Naturopathie Holistique Integrative (EPN).