IV.1.2.2 Voie des polyols
Dans la voie des polyols, le glucose est transformé en
sorbitol par l'aldose réductase et ensuite en fructose par le sorbitol
déshydrogénase. Une augmentation de la capture cellulaire du
glucose pourrait dévier une partie du glucose dans cette voie. Le taux
de production du sorbitol dépend principalement de la
disponibilité intracellulaire du glucose.
L'activation de la voie des polyols pourrait avoir plusieurs
effets délétères (BROWNLEE, 2001). D'une part, la
réduction du glucose en sorbitol consomme du NADPH, et appauvrit ainsi
les cellules en un substrat important pour la régénération
du glutathion ce qui aggrave encore plus le stress oxydatif intracellulaire ;
et d'autre part, l'augmentation de la production de l'intermédiaire
3-désoxyglucosone qui est un précurseur des produits terminaux de
la glycation avancée : AGE (Advanced Glycation End-product) (BROWNLEE,
2001).
La figure 1 montre comment l'excès de glucose
intercellulaire est métabolisé en sorbitol et par la suite en
fructose.
Figure 1: Les différentes
réactions de la voie des polyols suite à une
hyperglycémie, se déroulant dans la cellule (WOLF, 2005).
Mémoire de Master en Biologie Clinique
rédigé par: MIMBOE BILONGO CELINE SYLVIE
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Filtration glomérulaire chez des patients
diabétiques et/ou hypertendus suivis à l'Hôpital de
district de la Cité Verte:
dosages de la créatinémie,
protéinurie et urémie
Les effets combinés de l'activité de l'aldose
réductase et du sorbitol en présence de sorbitol
déshydrogénase conduit à une altération de
l'état d'oxydo-réduction des couples NADP+/NADPH et
NAD+/NADH, avec pour conséquence l'activation de la voie des
pentoses phosphates et une diminution de la glycolyse. Le changement
d'état redox du couple NAD+/NADH vient de l'activité
du sorbitol déshydrogénase (BRON et al., 1993). Il est
lié à une diminution de la glycolyse et à l'augmentation
de la formation de glycérol 3-P. Ces deux phénomènes
contribuent à la diminution de la formation d'ATP au stade de
glycéraldéhyde phosphate déshydrogénase. Ensuite,
le glycéraldéhyde 3-P peut aussi servir de substrat à
l'aldose réductase, avec réduction de NADPH. Il y a donc une
déplétion en NADPH et en ATP. Cette déplétion en
NADPH conduira à une déplétion en antioxydant, ce qui va
favoriser le stress oxydatif.
IV.1.2.3 Produits terminaux de la glycation avancée
(AGE)
Les Produits terminaux de la glycation avancée (AGE)
constituent un groupe complexe et hétérogène de
composés impliqués dans les complications liées au
diabète, y compris la néphropathie diabétique (SINGH
et al., 2001).
Le glucose réagit de manière non enzymatique
avec les groupements aminés des protéines. Cette fixation
aboutira d'abord à la formation de la base de Schiff et des produits
d'Amadori et finalement aux AGE (HEIDLAND et al., 2001). Ces
réactions se déroulent sur plusieurs semaines, affectant ainsi
les protéines à longue durée de vie. Les composantes
structurelles de la matrice tissulaire, tels que les membranes basales,
constituent des cibles importantes. Par exemple, la glycation inhibe les
interactions nécessaires à l'auto assemblage du collagène
de type IV et de la Laminine. La glycation des protéines peut
s'accompagner d'un processus d'oxydation particulier appelé «
gly-coxydation », qui est manifestement accentué par le stress
oxydatif (HEIDLAND et al., 2001). La figure 2 illustre les
étapes de la glycation aboutissant à la formation des AGE.
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Figure 2: Equation de la glycation
avancée (GILLERY, 2014)
Légende : CML :
N-carboxyméthyl-lysine, HbA1c : hémoglobine glyqué
A1c.
L'angiotensine II pourrait ensuite stimuler la formation des
AGE. Certains des AGE les mieux caractérisés, comme la
pentosidine et la N-carboxyméthyl-lysine (CML), sont des exemples de ce
type de produits glycoxydés.
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