J'ai trouvé un article qui pour ma part semble assez interessant et pas trop mal construit autour de ce sujet, ainsi que les petits billets qui y sont associés donc je vous le fais partager ( çà vaut ce que çà vaux, moi je le trouve plutôt bien foutu mais donner éventuellement votre avis dessus).
En résumé: Il traite de l'utilisation générale de l'Arginine ainsi que ses " précurseurs " et donc ses moyens d'obtention par le corps, dans le monde de la santé et pas dans le domaine du bodybuilding, mais on peut appliquer tout de même ses effets.
Source:
http://gestionsante.free.fr/journal_de_bord_0506.htm#19_05_0619 mai 2006 : L'arginine et le monoxyde d'azote
Dans de précédents billets de janvier 2006 nous évoquions l'intérêt de doses modérées de L-Arginine (17/01 - 05/01) à prendre de préférence sous forme de l'arginine alpha ketoglutarate (AAKG : 2 molécules d'arginine avec une molécule d'AKG un précurseur de la glutamine) qui diffuse plus lentement dans l'organisme, pour favoriser via la libération de monoxyde d'azote la mise en circulation d'hormone de croissance par l'hypophyse, la division cellulaire, la cicatrisation des plaies et la réparation des tissus endommagés par les blessures et les traumatismes, évacuer l'ammoniaque, renforcer le système immunitaire et sécréter d'importantes hormones.
De nombreux acides aminés, vitamines, minéraux, enzymes, agissant en synergie dans différents cycles, il paraît intéressant de dire un mot d'un d'entre eux, le cycle de fabrication du monoxyde d'azote où l'arginine joue un rôle clé.
1) Durk Pearson et Sandy Shaw vieux routiers de la supplémentation
Pour cela nous allons nous appuyer sur un article de Durk Pearson et Sandy Shaw paru dans la revue d'avril 2006 du site life-enhancement.com. Je conseille aux lecteurs qui lisent l'anglais de s'abonner (par mail) à la revue (mensuelle), qui propose régulièrement des articles intéressants comme celui dont nous allons parler. Les articles de la revue sont de difficulté très variée et celui que nous allons étudier et de loin un des plus techniques. Durk Pearson et Sandy Shaw (D et S) sont deux vieux routiers du monde de la supplémentation américaine, sympas avec un look sixties et des positions parfois discutables (sur les OGM par exemple) mais des connaissances particulièrement solides sur la biochimie des suppléments résultant de leur longue expérience (pour une interview de D et S en français lire Nutranews de 2002). Ils travaillent souvent comme journalistes pour l'industrie du supplément et pour la mise au point de suppléments sous leur nom.
2) Arginine, hormone de croissance et monoxyde d'azote
Cet article sous forme d'interview est une présentation d'un de leurs produits mais nous nous y intéresserons pour les informations scientifiques qu'il contient. Ce produit qui a connu une longue évolution dans sa composition vise à amener des composants nutritionnels favorisant la libération de l'hormone de croissance [growth hormone (GH)] parmi lesquels figure l'arginine. La GH qui diminue régulièrement avec l'âge est notamment associée à l'aspect juvénile et au maintien des muscles par rapport aux graisses (sur la protection de la masse musculaire cf. aussi nos billets du 30/12/05 et du 28/01/06 sur la leucine). Comme la GH se libère tout au long de la journée, et en cycles nocturnes pulsants, les injections de GH ne sont pas tellement satisfaisantes, présentent des effets secondaires non négligeables et sont de surcroît hors de prix. Il paraît beaucoup plus judicieux de jouer sur ses précurseurs, sur la nutrition, la supplémentation et l'hygiène de vie pour en favoriser la synthèse naturelle. Cette approche devrait de toute façon être un pré-requis de l'utilisation de la GH. Pour ceux que cela intéresse, la magazine Nutranews a publié en octobre 2002 un excellent article de synthèse en français sur les protocoles nutritionnels de stimulation de la GH.
Les recherches menées sur le métabolisme permettent de cerner les nutriments utiles à la stimulation de l'hormone de croissance et à la libération de monoxyde d'azote (NO). Le NO favorise en effet la libération de la GH par son effet stimulant dans la neurotransmission centrale et périphérique. Comme l'expliquent D et S, certaines découvertes dans ce domaine sont relativement récentes comme "la découverte, en 1988, que l'arginine était le précurseur de l'oxyde nitrique (NO). Cette molécule simple est critique pour la dilatation des vaisseaux sanguins et pour aider à la régulation de la pression sanguine et par conséquent à la circulation sanguine."
3) Les enzymes NOS (NO synthases)
Au cours de leur recherche D et S ont ajouté de la choline et de la vitamine B5 à leur produit car le métabolisme de l'arginine et lié au neurotransmetteur acétylcholine, (à la fois présent dans le système nerveux central et périphérique où il relait l'influx nerveux, des nerfs moteurs aux muscles). L'acétylcholine est un dérivé de la choline dont la synthèse est facilitée par la vitamine B5. Puis la compréhension de l'action de l'arginine au niveau biochimique s'est nettement affinée "Vers 1990 il a été montré que l'acetylcholine active une enzyme qui catalyze la production de NO à partir de l'arginine. Cette enzyme est du type nitric oxide synthase, ou NOS, et il en existe quatre versions. La version qui est activée par l'acétylcholine est l'endothelial nitric oxide synthase (eNOS), que l'on trouve dans les vaisseaux sanguins. Elle est d'une importance cruciale pour maintenir la santé cardiovasculaire et des déficiences significatives de l'activité de eNOS sont caractéristique de la maladie cardiovasculaire.
Une autre version de NOS c'est la neuronal nitric oxide synthase (nNOS), que l'on trouve dans les neurones dans tout le système nerveux central et dans le système nerveux périphérique où le NO accompli de nombreuses fonctions importantes. Encore une autre version est le mitochondrial nitric oxide synthase (mtNOS), que l'on trouve dans les mitochondries des cellules, les petits organites qui génére presque toute notre énergie. La quatrième version est inducible nitric oxide synthase (iNOS), que l'on trouve dans les cellules du système immunitaire où NO est produit pour combattre les infections ; Le côté négatif du phénomène est que les infections peuvent amener votre organisme à être saturé de NO, ce qui peut entraîner des dommages collatéraux provoqués par l'inflammation." [G.S. : cela se produit aussi dans les maladies auto-immunes]
On voit que les quatre déclinaisons des NO synthases recouvrent les indications thérapeutiques de l'arginine que nous évoquions en introduction de ce billet. Les effets thérapeutiques constatés résultent de la synthèse du monoxyde d'azote (NO) facilité par l'arginine et d'autres cofacteurs avec l'aide des NO synthases. Le NO joue un rôle essentiel dans des fonctions physiologiques très différentes.
On peut aussi consulter le site pharmacorama pour une présentation claire et en français de la synthèse du monoxyde d'azote à partir de l'arginine. On notera dans la réaction la présence nécessaire de Fer et de coenzymes dérivés de la vitamine B3 (NADPH : nicotinamide adénine dinucléotide phosphate) et de la vitamine B2 (FMN : flavine mononucléotide). L'apport en ces deux vitamines peut donc être intéressant pour faciliter la synthèse du NO.
4) eNOS et vieillissement
D et S discutent ensuite d'un papier scientifique (résumé ici et discuté ici par
www.life-enhancement.com) qu'ils estiment de première importance, montrant le lien entre restriction calorique et augmentation de eNOS.Ces recherches suggèrent que la stimulation de l'enzyme eNOS pourrait expliquer une bonne partie des effets de la restriction colorique. Ceci d'autant plus que "Deux ans auparavant, ils [ces chercheurs, dans cet article] avaient découvert que NO via eNOS induit la biogenèse des mitochondries, la création de nouvelles mitochondries dans nos cellules, et maintenant ils ont découvert un lien entre cela et le mécanisme de la restriction calorique, qui étend la durée de vie de nombreux types d'organismes vivants, des mousses aux mammifères. "
Sur la relation entre vieillissement et mitochondries D et S apportent les précisions suivantes en réponse à la question "N'y a-t-il pas une relation ente notre âge et le nombre de mytochondries dans nos cellules ?" "Oui en effet. Pendant que vous veillissez, les mitochondries déclinent tant en quantité qu'en qualités fonctionnelles — les personnes plus âgées ont en proportion dans leurs cellules plus de mitochondries défectueuses que les personnes plus jeunes.. Plus les mitochondries subissent de dommages, moins elles sont capables de produire de l'ATP, la molécule énergétique universelle et plus elles sont susceptibles de produire des quantités importantes du radical libre nocif superoxide. Aussi est-il très important de maintenir la vitalité de nos mitochondries."
5) La tetrahydrobiopterin, la vitamine B9 et la synthèse du monoxyde d'azote
L'arginine est un facteur important du cycle permettant la synthèse du NO mais il existe aussi des cofacteurs dont il faut s'assurer qu'ils soient présents pour éviter des perturbations dans la synthèse du NO.
La Tetrahydrobiopterin ou BH4 est une enzyme qui est un cofacteur essentiel de eNOS dans la synthèse du monoxyde d'azote. Mais cette enzyme est assez facilement détruite notamment en présence de stress oxydatif. Cela produit un découplage entre eNOS et BH4. Le BH4 est un produit très coûteux et fragile que l'on sait synthétiser et qu'on utilise comme médicament dans certaines maladies génétiques. Compte tenu de son coût et de sa fragilité son utilisation ne peut être envisagée en supplémentation dans un futur proche.
D et S discutent différents auteurs [Cf. par ex. cet article] ayant montré "que sous l'influence du stress oxydatif, le chemin métabolique qui produit NO à partir de l'arginine peut être perturbé et amené à fonctionner dans une autre direction. Cela s'appelle le découplage [entre eNOS et BH4] et dans ce cas, cela conduit à la production de radicaux superoxide à la place du NO. Les radicaux superoxide peuvent ensuite réagir rapidement avec le NO restant pour former une espèce oxydante extrèmement puissante appelée peroxynitrite."
D et S proposent une supplémentation en vitamine B9 en s'appuyant sur cette étude de 2002 sur les relations entre une enzyme dérivée de la vitamine B9, la 5-methyltetrahydrofolate (en abrégé : CH3–FH4, lire wikipedia) avec la BH4. En fait l'enzyme CH3–FH4 de la B9 pourrait simultanément protéger la BH4 en réduisant l'oxydation des tissus et la production de superoxyde (la vitamine B9 et ces dérivés sont un excellent protecteur vasculaire) et aussi en pouvant la remplacer dans le cycle du NO, du fait d'une structure chimique partiellement similaire. A noter que l'acide folinique (folinic acid), une forme coenzymée de vitamine B9 précurseur direct de CH3–FH4, désormais disponible sur le marché américain de la supplémentation à un coût raisonnable et serait probablement un apport plus efficace que la B9 dans cette intention.
Par ailleurs pour limiter la formation des dérivés nitrés à partir des radicaux libres, les auteurs suggèrent de supplémenter en vitamine C en vitamine E (seules certaines formes de vitamine E comme le gamma-tocophérol sont les seules efficaces sur les dérivés nitrés, cf. ma page sur la vitamine E).
6) La citrulline pour augmenter la production de NO
D et S rappellent que "il est important de comprendre qu'il y a de l'ordre d'une demi-douzaine de chemins métaboliques différents dans lesquels l'arginine est impliquée. Produire l'urée n'est que l'un d'entre eux. Un autre bien sûr c'est de produire le NO, et dans cette réaction l'arginine est à nouveau transformée en citrulline, mais par un mécanisme complètement différent qui n'implique pas l'ornithine."
Le cycle de l'urée qui implique l'acide aminé ornithine est représenté sur la page de l'interview de N et S que nous discutons (ici en français sur wikipedia) et celui de la synthèse du NO sur la page de pharmacorama déjà citée. La citrulline est donc un intermédiaire dans ces deux cycles. Les apports alimentaires de citrulline sont très faibles car la citrulline est surtout un intermédiaire métabolique et rares sont les protéines alimentaires qui en contiennent. D et S citent différentes études montrant que l'apport alimentaire de citrulline stimule la synthèse de NO et les niveaux plasmatiques d'arginine. Comme l'arginine est déjà présente en quantité importante dans les alimentations riches en protéine, l'apport de citruline en quantité modérée semble un moyen intéressant d'optimiser la synthèse de NO dans le cycle de l'arginine en permettant de resynthétiser efficacement l'arginine après la production de NO. Comme la régénération de la citrulline intervient surtout dans les reins et qu'on ignore l'effet de mégadoses de citrulline sur ces organes sur le long terme, D et S conseillent de rester dans des dosages modérés. Autrement dit ne pas dépasser 1 à 2 gramme par jour et s'assurer de la présence des cofacteurs nécessaires aux cycle de l'urée et de la synthèse du NO. La citrulline est toutefois utilisée depuis au moins 20 ans en Europe pour sa faculté à éliminée l'amoniaque, donc à faciliter le cycle de l'urée. Le stimol (Citrulline malate) est ainsi vendu sans ordonnance et sa sécurité d'utilisation semble importante. La citrulline se trouve aussi facilement en complément alimentaire aux USA, depuis quelques années, sous forme également de citrulline malate (le malate sera utilisé dans le cycle de Krebs).
Le fabricant bulknutrition.com propose une fiche de synthèse bien faite sur la citrulline. L'intérêt de la citrulline semble être sa capacité à diffuser très largement dans l'ensemble des cellules du fait de sa stabilité qui résulte de sa spécialisation dans des cycles métaboliques bien déterminés. Au contraire l'arginine a une demi-vie très courte (d'où l'intérêt d'utiliser la forme AAKG) et a tendance a être stockée et transformée dans le foie, alors que la citrulline va diffuser dans toute les cellules pour y augmenter efficacement le niveau local d'arginine.
7) Le Magnesium Aspartate pour augmenter la production de NO
Après la citrulline, le cycle du NO nécessite de l'aspartate pour régénérer l'arginine. L'enzyme argininosuccinate synthase catalyse la réaction de la citrulline avec l'aspartate pour donner de l'arginine et du fumarate (également utilisé dans le cycle de Krebs). Le magnésium participe aussi à cette réaction d'où l'intérêt d'utiliser de l'aspartate de magnesium. L'arginine produite peut être réutilisée localement pour produite à nouveau du NO.
L'acide aspartique en supplémentation est en général lié à un minéral et on l'utilise d'ailleurs surtout comme transporteur de minéral. Le magnesium, le calcium, le potassium et le zinc sont les plus couramments liés, mais d'autres minéraux peuvent être également utilisés. L'aspartate a la réputation d'être avec les orotates un des meilleurs transporteur cellulaire de minéral. Une des limites à son utilisation c'est que la molécule est volumineuse. 1 gramme de magnesium aspartate apporte 10% de magnesium soit 100mg ce qui est relativement faible par rapport aux apports journaliers recommandés. Par ailleurs il ne faut pas surdoser l'acide aspartique qui a une action stimulante sur les neurones qui pourrait être néfaste à haute dose. Des dosages de l'ordre d'un gramme d'acide aspartique devrait cependant pouvoir contribuer utilement au cycle de production du NO sans effet secondaire.
En conclusion :
Ce billet nous a permis de voir comment l'arginine participe au cycle de production du monoxyde d'azote et accessoirement à celui de la détoxycation de l'amoniaque par la cycle de l'urée. On s'aperçoit que c'est l'ensemble de ces cycles qui doit être optimisé et pas seulement l'apport en arginine qui doit être renforcé. Pour l'arginine il conviendrait probablement de préférer l'arginine alpha ketoglutarate supposée diffuser de façon plus large dans l'ensemble des cellules avec une dégradation plus lente. Tous les cofacteurs du cycle sont aussi important et plusieurs peuvent être apportés par la supplémentation comme nous l'avons montré au fil de notre exposé avec notamment la vitamine B2 et B3, la citrulline, le magnesium aspartate, le fer... Des éléments protecteurs de l'environnement cellulaire où le cycle de production du NO intervient peuvent aussi être apportés (Vitamine C, vitamine B9, vitamine E...). D'autres nutriments peuvent stimuler les enzymes NOS comme l'acétylcholine dont la synthèse peut être optimisée par la choline et la vitamine B5.
On comprend mieux dans ce contexte les résultats mitigés ou négatifs de l'utilisation de l'arginine en mono-supplémentation chez des patients ayant une insuffisance cardiaque ou de l'angine de poitrine (cf. billet du 5/01/06). Il est difficile de comprendre cette approche par la mono-supplémentation alors que les cycles métaboliques que nous venons de présenter, de façon d'ailleurs très simplifiée, sont évidemment parfaitement connus des chercheurs médecins. Sans doute s'agit-il pour beaucoup de paresse mentale et de conformisme dans la conception des protocoles thérapeutiques. On peut aussi y voir plus profondément la conséquence du formatage idéologique des croyances médicales qu'impose l'industrie pharmaceutique qui propose inlassablement des monothérapies agressives pour promouvoir des médicaments brevetés et traiter ainsi en monothérapie des pathologies souvent complexes qui devraient bénéficier d'approches multi-factorielles.
L'approche multi-supplémentation va de soi dans le monde de la supplémentation, mais elle semble curieusement encore très difficile à appréhender pour la médecine traditionnelle. Le réductionisme et la mono-causalité des protocoles thérapeutiques qui sont à la base de la plupart des essais thérapeutiques actuels datent d'un autre âge scientifique mais restent malheureusement parfaitement adaptés à la logique de promotion des produits de l'industrie pharmaceutique. Homéostasie, systémique, cybernétique, boucle auto-reproductives dominent la conceptualisation de la biologie depuis plus de 50 ans mais sont de facto interdits de thérapeutique. C'est un monde fou, mais c'est le nôtre et nous devons vivre avec ! Sachant que la médecine et la science ont depuis longtemps renoncé à imposer leur vues face à la logique du profit...