Définition :
Le cycle Randel est défini par l'inhibition de l'utilisation cellulaire d'un substrat énergétique( glucose , acides gras) par un autre en excès. Il décrit une interaction dynamique de retroaction negative sur les enzymes responsables de l'utilisation d'un substrat.
L'inhibition de l'utilisation cellulaire de glucose s'effectue en présence d'acides gras et de corps cétoniques qui favorisent une elevation du taux d'acetylCoA et de ratio NAD+/NADH qui inhibent les enzymes de complexe de pyruvate dehydrogenase qui convertient le pyruvate en acétylcoA et aussi ils inhibent la phosphofructokinase de la glycolyse [1]. Cette inhibition se fait essentiellement lors de la présence d'une quantité importante de lipides associée aux glucides ( repas hypercaloriques)
En contre-partie L'inhibition de l'utilisation cellulaire d'acides gras ( beta-oxydation) se fait par la présence d'un excès de glucose qui entraine une augmentation dans la conversion de AcetylcoA en MalonylCoA qui inhibe l'enzyme Carnitine palmitoyltransferase 1CPT1 responsable de la beta-oxydation des acides gras au niveau des mitochondries [2].
L'inhibition physiologique pendant le jeune:
L'exemple le plus concret du cycle randel est l'inhibition de l'utilisation de glucose par les cellules en présence d'acides gras . pendant le jeune par exemple les muscles et les tissus adipeux utilisent les corps cétonique produit à partir des acides gras . celle-ci favorise l'inhibition de l'oxydation de glucose en inhibant le complexe de décarboxylation oxydative ( pyruvate dehydrogénase complex) ce qui permet de préserver le pyruvate et le lactate qui favorisent la néoglucogenèse ( la synthèse de glucose ) essentiel pour le fonctionnement du cerveau [3].
Le cycle randel et l'insulino résistance et la stéatose hépatique :
Dans les conditions physiologiques normales . l'ingestion des glucides entraine la libération de l'insuline sécrété par les cellules béta pancréatique stimule la voie de signalisation IRS-PI3K-Akt qui permet d'inhiber la protéine AS160 et d'augmenter par conséquence la translocation des transporteurs Glut4 à la surface des cellules [4] en parallèle il ya une activation des enzymes de la glycolyse et de complexe PDH.
en cas d'excès d'un des substrats énergétique ou des deux ensemble ( glucose ou acides gras ) il ya une activation du cycle Randel qui entraine un dysfonctionnement métabolique et une baisse dans l'efficacité mitochondriale dans la beta-oxydation et l'utilisation des glucides. L'activation du cycle randel est aussi à l'origine de l'activation de plusieurs processus inflammatoires dans le corps.
De plus en plus il y a une émergence des preuves qui expliquent que les effets à long terme d'un régime riche en graisses et en glucides sur le foie . L'inhibition de l'oxydation des acides gras long dans le foie redirige les acides gras vers l'estérification, conduisant finalement à une stéatose hépatique. [3]
Le plus important est qu'on peut éviter les effets d'une hyperactivation du cycle randel en pratiquant :
- Le jeune et l'exercice physique qui favorisent l'activation de la voie AMPK et de la biogenèse mitochondriale
- Manger un régime avec un apport modéré en carbohydrates raffinées
- Respirer amplement en plein air et pratiquer la méditation
Conçu et rédigé par Salim chibani édition 27/11/2022
[1] Randle PJ Regulatory interactions between lipids and carbohydrates: the glucose fatty acid cycle after 35 years. Diabetes Metab Rev 14: 263–283, 1998.
[2] Schreurs M, Kuipers F, van der Leij FR. Regulatory enzymes of mitochondrial beta-oxidation as targets for treatment of the metabolic syndrome. Obes Rev. 2010 May;11(5):380-8. doi: 10.1111/j.1467-789X.2009.00642.x. Epub 2009 Aug 20. PMID: 19694967.
[3] Hue L, Taegtmeyer H. The Randle cycle revisited: a new head for an old hat. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009;297(3):E578-E591. doi:10.1152/ajpendo.00093.2009
[4] Sakamoto K, Holman GD: Emerging role for AS160/TBC1D4 and TBC1D1 in the regulation of GLUT4 traffic. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2008, 295: 29-37.Return to ref 1 in article
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