Catégories moléculaires du corps

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Catégories moléculaires du corpsLes os, les tissus conjonctifs, les muscles, les organes, le cœur et les vaisseaux, le cerveau et les nerfssont composés selon Brozek en moyenne à

  • 62% d’eau
  • 6% de minéraux
  • 16% de protéines,
  • 10 à 30% de graisses (15% chez l’homme, 23% chez la femme)

A ne pas confondre avec les compositions de masse corporelle où l’on voit non pas l’eau totale mais l’eau extra-cellulaire (28%).

Les minéraux mais le tissu osseux avec ses protéines et son eau (7%).

Les protéines mais les muscles avec leur eau (25%) et les viscères avec leur eau (20%).

La masse grasse pure, mais le tissu adipeux avec son eau (en moyenne 20%).

Composition corporelle en pourcentage

L’eau est un solvant (agitation des liaisons hydrogène à 18 tera Hertz) qui permet la circulation de toutes les molécules.

Les minéraux

Les minéraux, tous « essentiels » (apportés de l’extérieur), proviennent de la terre, des plantes ou de la viande des animaux ayant consommé de la terre ou des plantes, sont classés en .

  • macro-éléments : Ca, Mg, P, S, Si, Na, Cl, K
  • et oligo-éléments: Fe, Zn, Cu, Mn, Se, Cr, I, Mo, Co, Ni

Il y a plus de 5g corps total de chaque macro-élément, moins de 5 g de chaque oligo-élément D’autres éléments minéraux sont présents dans le corps sans jouer de rôle « essentiel » comme le fluor, le bore, le strontium (tous les trois renforçateurs des os), le vanadium, letain…

Il contient aussi des minéraux toxiques : Hg, Pb, Cd, Al, As, Pd…

Les minéraux et oligo-éléments jouent de multiples rôles de :

  • structure (os)
  • configuration des protéines (métalloprotéines)
  • équilibre osmotique (Na, K)
  • conduction électrique (par échanges ioniques)
  • sécrétion de neurotransmetteurs
  • activation co-enzymatique
  • activation de récepteurs (phosphorylation par le Mg)
  • expression génétique (Zn)
  • neutralisation de certains toxiques et radicaux libres (Se, Zn, Si)

La plupart des molécules organiques (protéines, carbohydrates, acides gras) reposent sur les quatre atomes : H, N, C, O

Les vitamines

Les vitamines, au nombre de 13. sont classes en liposolubles A. D, E, Ket en hydrosolubles: les B et la C. Les vitamines liposolubles :

  • A (rétinol)
  • D (calciférol)
  • E (tocophérols)
  • K (phylloquinone)
  • avec les caroténoïdes (bêta-carotène, lycopène, lutéine, astaxanthine…), le carotène étant une provitamine A

Les vitamines hydrosolubles :

  • B1 (thiamine)
  • B2 (riboflavine)
  • B3 (acide nicotinique)
  • PP (nicotinamide)
  • B5 (acide pantothénique)
  • B6 (pyridoxine)
  • B8 (biotine)
  • B9 (acide folique)
  • B12 (cyanocobalamine)
  • C (acide ascorbique)

Elles jouent des rôles

  • de coenzymesou clés activatrices des opérations biochimiques qui nous permettent de fonctionner

et aussi des rôles non enzymatiques, comme celui de protection antioxydante des cellules et des molécules qui circulent soit en leur sein, soit dans les milieux extracellulaire

Coenzymes

Les acides nucléiques

Les acides nucléiques composent l’ADN des gènes qui codent pour la synthèse des protéines, et des ARN messager et de transfert. Ce sont :

  • les pyrimidines : la thymine (T) et la cytosine (C)
  • les purines : l’adénine (A) et la guanine (G).

Les arrangements de ces 4 « lettres » détiennent toutes les informations nécessaires à la fabrication entière d’un individu, des outils biochimiques qui lui permettent de fonctionner, de se protéger, de se réparer, de se reproduire.

Les acides aminés

Les acides aminés sont les briquettes qui forment les protéines à partir des gènes.On distingue :

Les acides aminés essentiels(non synthétisés par l’organisme et devant être apportés par l’alimentation) :

  • Phénylalanine
  • Tryptophane
  • Méthionine
  • Lysine
  • Histidine
  • Valine
  • Leucine
  • Isoleucine
  • Thréonine
  • Sélénocystéine

Les acides aminés conditionnellement essentiels (les capacités de synthèse ne sont pas à la hauteur des besoins dans certaines conditions) :

  • Cystéine
  • Taurine
  • Tyrosine
  • Arginine
  • Glutamine
  • Alanine
  • Hydroxyproline

Et les acides aminés non essentiels

  • Acide glutamique
  • Acide aspartique
  • Asparagine
  • Proline
  • Sérine

Les acides aminés ont de multiples fonctions :

  • modulation de l’expression génétique (ex méthylation à partir méthionine),
  • assemblage des protéines de structure formant les tissus (muscle, os, organes…) et protéines de fonction, les enzymes responsables des opérations biochimiques,
  • synthèse des peptides (ex glutathion),
  • détoxification (méthylation, synthèse glutathion),
  • synthèse des neurotransmetteurs,
  • action directe comme neurotransmetteurs (taurine, glutamate, aspartate ),
  • production de biofacteurs (ex histamine),
  • source de calories (ex : néoglucogénèse hépatique, glutamine dans les globules blancs et entérocytes)

Les oses

Les oses s’assemblent en glucides. Aucun n’est essentiel.Ils sont :

  • incorporés dans l’ADN et l’ARN et les protéines (glycoprotéines),
  • une source majeure de calories,

forment des réserves hépatiques et musculaires de calories (glycogène),

  • se transforment en triglycérides (lipogenèse),
  • peuvent bloquer les fonctions enzymatiques (glycation).

Les acides gras

Les acides gras saturés, mono-insaturés et polyinsaturés forment les lipides. Ils sont :

  • sont incorporés dans des lipoprotéines circulantes,
  • forment les membranes cellulaires,
  • sont une source majeure de calories,
  • forment des réserves caloriques (tissu adipeux),
  • servent d’isolant thermique (tissu adipeux sous-cutané),
  • sont précurseurs de biofacteurs comme les prostaglandines et les leucotriènes.

Le cholestérol joue un rôle membranaire essentiel (fluidité, radeaux sur lesquel les protéines de membranes sont accrochés). Il est précurseur des hormones stéroïdes (cortisol, DHEA, androgènes,œstrogènes…) et du coenzyme Q10.

La lécithine et la choline sont précurseurs de l’acétylcholine.

Deux seulement sont essentiels :

L’acide cis-linoléique (oméga 6) et l’acide alpha-linolénique (oméga 3).

Autres molécules

On trouve aussi dans l’organisme un nombre considérable d’autres molécules non nutritionnelles, sachant que chaque aliment contient de plusieurs centaines à plusieurs milliers de molécules. Par exemple des fibres, des polyphénols, des caroténoïdes non nutritionnels comme le lycopène et la lutéine, des hormones (phyto-œstrogènes), des neurotransmetteurs, des terpénoïdes, etc… ainsi que descontaminants

Micro-organismes

L’organisme contient aussi de 10 à 100 fois plus de micro-organismes que de cellules (virus, archées, bactéries), dont la très importante flore du colon, ce qui représente environ 2 kg par individu. L’information génétique (microbiome) que contiennent ces « aliens » est de 25 à 40 fois plus riche que celle de nos cellules (génome).

Mitochondries

De plus, chaque cellule contient de 0 (globules rouges) à plusieurs milliers de mitochondries. Ce sont d’exbactéries intégrées dans les cellules par endosymbiose (Margulis), possédant leur propre génome et capables de se dupliquer de manière autonome.

Relations entre gènes et coenzvmes

L’ADN de chaque cellule fait 2 m de long. Il est très replié. Seulement 2% de l’ADN contiennent des gènes. 20% ne semble pas avoir de fonctionmais les 78% autres ont des fonctions régulatrices(Etude Encode, 2012). Trois « lettres » parmi les 4 acides nucléiques (T, C, A, G), codent pour un acide aminé (code universel, Watson).

Chaque acide aminé a une angulation particulière. L’information linéaire contenue dans l’ADN se transforme donc en une information spatiale, l’enzyme, responsable des opérations biochimiques.La configuration 3D est complétée par des attractions et des répulsions électriques des différents acides aminés et l’intégration de minéraux (ex : Zn qui a des affinités fortes pour les groupes thiols -SH).

La majeure partie de la biochimie fonctionne sur le principe <r clé-serrure »

La forme finale de l’enzyme est une serrure.La forme de cette serrure est au départ inactive.

L’activation se fait grâce à une cléditeco-enzymatique, qui, une fois insérée, donne la conformation active de la serrure qui va alors avoir la forme exacte pour recevoir le substrat qu’elle doit manipuler. L’accrochage du substrat « clé » dans la serrure va permettre d’effectuer l’opération biochimique à laquelle la protéine est destinée.

Les clés co-enzymatiques activatrices sont des vitamines et des minéraux.

Les clés co-enzymatiques activatrices sont des vitamines et des minéraux

On comprend mieux que négliger le diagnostic et la correction des déficits ait des implications médicales considérables. C’est l’explication des grandes maladies de carences : béri-béri, pellagre, scorbut, etc …

Les carences et encore plus les déficits (carence moins profonde) étant prévalents dans l’ensemble de la population, cela a des conséquences sanitaires (ex : le déficit magnésien est la première cause de fatigue, d’infections, de troubles musculo-squelettiques, de troubles cardio-vasculaires, de troubles digestifs, de troubles psychologiques et du sommeil, de surpoids, etc .. , dans nos populations).

Ces rôles co-enzymatiques, ainsi que d’autres, comme la modulation directe de l’expression génétique, expliquent les fondements de la nutrigénomique. L’expression génétique est puissamment modulée par les nutriments.

Cette théorie a été développée dès 1950 par Roger Williams, découvreur de l’acide pantothénique (B5), sous le nom de concept « génétotrophique ». Il est l’un des fondements de la nutrithérapie. Une altération génétique peut être compensée par l’utilisation de ses co-enzymes vitaminiques ou minéraux qui redynamise l’opération défaillante.

Exemple des maladies héréditaires à 100% génétiques, dont le seul traitement est, en général,nutritionnel (Service des Maladies vitamino-dépendantes, créé par le Pr Saudubray à l’Hôpital Necker).C’est,à fortiori, le cas de la plupart des pathologies plus courantes dans lesquelles le facteur génétique oscille en moyenne entre 20 et 30%.

L’épigénétique

Dès le développement in utero, les gènes sont influencés par l’alimentation, les déficits, les hormones, le stress, les polluants… Ils peuvent être déphosphorylés/phosphorylés, méthylés/déméthylés, ce qui va modifier l’expression des gènes. L’évolution génétique se fait sur des dizaines de milliers d’années. L’adaptation épigénétique peut être immédiate. Par contre elle est réversible si les conditions changent.

Les inhibiteurs enzymatiques

Les réactions enzymatiques peuvent donc être activées, mais elles peuvent aussi être inhibées.

Par exemple la vitamine E inhibe la cyclo-oxygénase, c’est donc un « coxib », anti-inflammatoire.

Autre exemple : les polyphénols inhibent l’aldose réductase, une enzyme responsable de l’accumulation d’eau dans le cristallin et les nerfs, cause de la cataracte précoce et des neuropathies périphériques du diabétique.

Relation entre aliments et composition lipidique du corps

Si notre composition en protéines est à 100% déterminée par nos gènes et indépendante des protéines de l’alimentation (avec l’exception du déficit en acides aminés essentiels), notre composition en lipides (circulants, des membranes cellulaires et du tissu adipeux) est surtout le reflet de la qualité des lipides que nous ingérons.

L’alimentation actuelle apporte trop de graisses saturées, d’oméga 6, pas assez de monoinsaturés et d’oméga 3.Ces déséquilibres :

  • sont une source de surpoids (graisses saturées incombustibles),
  • se retrouvent dans les lipides circulants et sont une cause de dyslipidémie et de pathologies cardiovasculaires,
  • favorisent les prostaglandinespro-inflammatoires, facteurs d’allergie, de vasoconstriction, d’agrégation plaquettaire, de déséquilibre oestro-progestatif et d’immuno-dépression,
  • sont un facteur de risque de cancers, en particulier du sein et de la prostate

L’activation ou désactivation des récepteurs, transporteurs, biofacteurs

Les récepteurs, transporteurs et biofacteurs s’ils étaient en permanence activés, entraîneraient une cacophonie dans la cellule. Celle-ci doit pouvoir les allumer ou les éteindre, comme on allume ou éteint une télévision ou une radio.

Ceci est fait soit par

  • oxydation (en général extinction) /réduction (en général allumage), phosphorylation (ajout de P04) catalysée par le magnésium,
  • la séparation de sous-unités dans la membrane cellulaire (la réunion des sous-unités qui permet l’allumage est modulée par la fluidité membranaire, les oméga 3, très flexibles dynamisent donc les flux d’informations) ou dans le cytoplasme (la réunion des sous-unités est modulée par des facteurs d’affinité, ex : le récepteur à l’interleukine 2 sur les globules blancs).

Modulation des communications cellulaires (transduction et seconds messagers)

De même, les communications de l’intérieur vers l’extérieur de la cellule et de l’intérieur de la cellule vers le noyau contenant les gènes sont modulées ou activées.

Les protéines ne pouvant pas traverser les membranes lipidiques de par leur conformation spatiale (exception faite de situations de stress ou les « heat shock protein » les déroulent), leur message est relayé par des seconds messagers. Ces seconds messagers peuvent être soit activés ou prolongés, soit inactivés ou voir leur durée de vie réduite.

Ex : la noradrénaline déclenche à la fois la pénétration de calcium dans la cellule et l’augmentation de l’AMPc dans la cellule. Le passage du calcium est modulé par le magnésium, la durée de vie de l’AMPc dépend de la présence ou non de xanthines, comme la caféine.

Modulation des communications cellulaires

 

 

 

 

 

 

 

Interactions hormono-nutritionnelles

Quasiment tous les systèmes endocriniens sont modulés par la nutrition .

  • La synthèse d’hormones thyroïdes par la disponibilité de l’iode (apport quotidien moyen de 100 mcg en France alors que les AJR sont à 150 et l’apport optimal femme enceinte/enfant 200 mcg en France).
  • L’activation de la forme « dormante » T4 en T3 par les déiodinases est catalysée par le sélénium (apport moyen en France 45 mcg pour des AQR de 70 mcg et des apports optimaux de 150 mcg).
  • Les hormones sexuelles proviennent du cholestérol qui donne la DHEA, qui donne les androgènes, qui donnent les œstrogènes
  • Le manque de cholestérol (régime végétarien, pauvre en cholestérol et riche en phytostérols et donc les statines) peut réduire les synthèses d’hormones sexuelles, surtout avec l’âge.
  • Les œstrogènes ne sont pas seulement synthétisés dans les ovaires, mais aussi dans le tissu adipeux via l’aromatase. Le surpoids augmente donc la quantité d’œstrogènes, y compris après la ménopause
  • Les œstrogènes sont transportés par les HDL. Si les HDL contiennent beaucoup de graisses saturées, leur durée de vie est augmentée, s’ils contiennent beaucoup d’oméga 3, leur durée de vie est réduite.
  • Les œstrogènes sont catabolisés dans le foie grâce au pyridoxal phosphate, dérivé actif de la vitamine B6 (plus de 90% des femmes en déficit), catabolisme augmenté par des facteurs phytochimiques comme l’Indole 3 carbinol (crucifères).
  • Le récepteur à l’œstradiol est aussi modulé par le pyridoxal phosphate et les phyto-œstrogènes.
  • Au total, le nutrithérapeute, au lieu de donner de la progestérone, puissant potentialisateur des risques de cancer du sein, peut moduler efficacement les hyperoestrogénies par une approche globale aux effets secondaires positifs.

Le métabolisme énergétique et les fuites radicalaires

L’énergie est le fondement de la vie et le « nerf de la guerre » pour toutes les fonctions locomotrices, métaboliques, cardiovasculaires, cérébrales, mais aussi de défenses immunitaires, anti-inflammatoires, antitoxiques, de réparation cellulaire, de reproduction, etc …

Le premier devoir du nutrithérapeute est de réoptimiser l’énergie des patients.

La production d’énergie dépend de l’oxygène (techniques de respiration complète), des calories (glucides lents versus glucides rapides, acides gras oméga trois versus saturés), de la vitesse d’apport des calories aux mitochondries (meilleure répartition des calories, éviter gros repas), de la catalyse par le magnésium (100% de la population déficitaire), du nombre de mitochondries (proportionnel à la masse musculaire et à l’activité physique)

La production d'énergie dans la mitochondrie est magnésiodépendante

Particularité : les entérocytes et les lymphocytes utilisent préférentiellement la glutamine comme carburant. Des apports en glutamine, acide aminé conditionnellement essentiel, sont donc très utiles en immuno- nutrition et dans les dysbioses, les pathologies digestives, en particulier inflammatoires et les intolérances alimentaires qui y sont associées.

Glucides et lipides sont brûlés grâce à l’oxygène, entrent dans le cycle de Krebs, et des transporteurs d’électrons, comme le coenzyme Q10, les concentrent dans l’ATP, moteur moléculaire qui permet tous les fonctionnements cellulaires.

De 5 à 6% des électrons ne sont pas condensés et s’échappent, ce qui donne de l’anion superoxyde, un radical libre (comportant un électron non apparié). Cette molécule instable, comme ses dérivés radicalaires, comme le radical hydroxyle, le peroxynitrite ou simplement oxydants comme l’eau oxygénée ou l’eau de Javel, sont capables d’endommager n’importe quelle molécule.

Respiration Cellulaire

Cette fuite radicalaire est la cause principale du vieillissement et des pathologies dégénératives (dont la fréquence augmente avec l’âge) : cataracte, DMLA, presbyacousie, arthrose, ostéoporose, pathologies inflammatoires et auto-immunes, cardiovasculaires, cancers, baisse des facultés intellectuelles, vulnérabilité aux infections, maladies de Parkinson et d’Alzheimer….

Les autres sources de stress oxydatif sont l’activation des globules blancs (ou « inflammation »), la pollution, le catabolisme des protéines.

Catabolisme et recyclage moléculaire

Les tissus se renouvellent à des vitesses variables (à l’exception des cellules du myocarde et des neurones). Toutes les molécules usées sont catabolisées et soit éliminées, soit recyclées Pour être détruite, une protéine doit d’abord être oxydée, puis « taguée » par une protéine appelée ubiquitine, enfin digérée, les acides aminés obtenus pouvant être réutilisés pour d’autres synthèses. Ces digestions peuvent se faire dans la cellule par les lysosomes, soit dans les globules blancs qui possèdent des appareillages plus complexes, capables de présenter des antigènes sélectionnés (protéasomes).

Blocage, chélation, élimination, détoxification

150 000 xénobiotiques nous atteignent à partir de l’air, l’eau, des aliments, des vêtements, des bâtiments, des lieux de travail, des transports, des cosmétiques, des médicaments…

On peut en bloquer la pénétration par différents nutriments : fibres, sélénium, silicium, zinc, calcium, protéines riches en thiols… On peut les chélater dans le sang et favoriser leur élimination urinaire ou les neutraliser dans les cellules, en particulier par le glutathion. On peut éliminer les liposolubles par les sécrétions biliaires, ce qui est favorisé par la taurine.

On peut les neutraliser dans le foie par des réactions enzymatiques modulées par les polyphénols et le sulforaphane (présent dans les crucifères).

La flore digestive et ses fonctions multiples

La flore digestive est composée de près de 4000 espèces de micro-organismes dont la complexité génétique commence seulement à être connue (microbiome). La moitié du poids des selles est dû aux micro-organismes. Ils sont capables de digérer la cellulose, de fabriquer de l’alcool à partir des sucres, de synthétiser des vitamines (B12, PP, K), de fabriquer des immunomodulateurs, des protecteurs anticancer (acide butyrique), de moduler l’appétit, la vitesse de vidange gastrique, de moduler la tension artérielle, d’influer sur les neurotransmissions cérébrales, … La flore est déséquilibrée par l’excès de sucres, de graisses saturées, d’alcool, de fer (viande, compléments), d’édulcorants et additifs, de nutriments non digérés qui arrivent dans le colon (mastication insuffisante, stress qui agite le tube digestif), l’utilisation d’antibiotiques (déjà leur présence dans l’eau du robinet et les aliments). Une flore déséquilibrée, le café, les épices agressives, la constipation, entraînent une inflammation du colon. Ces facteurs de dysbiose et d’inflammation digestive, présents dans la grande majorité de la population, sont des facteurs majeurs d’intolérance alimentaire, de surpoids, de pathologies inflammatoires et allergiques, de mal-être (opioïdes compétiteurs des endorphines), d’hyperactivité, d’autisme… toutes pathologies qui ont connu une croissance exponentielle ces dernières décennies.

A l’inverse les végétaux riches en fibres et en polyphénols, les glucides complexes, les oméga 3, le zinc favorisent une flore symbiotique « amicale », anti-inflammatoire.

Auteur Jean-Paul Curtay