La gluconéogenèse est le processus de synthèse du glucose dans l’organisme à partir de précurseurs non glucidiques. Il s’agit de la biosynthèse d’un nouveau glucose, non dérivé de la consommation de glucides. En termes très simples, il s’agit souvent de la conversion de protéines ou de graisses en sucre que l’organisme utilise comme carburant.
La gluconéogenèse se produit dans le foie et les reins et peut être considérée comme le processus anabolique inverse de la glycolyse – la dégradation et l’extraction de l’énergie du glucose.
Le rôle du glucose
Le glucose est la principale source d’énergie de l’organisme et du cerveau. Même au repos, notre corps a besoin d’énergie pour fonctionner. Par exemple, le cerveau utilise à lui seul jusqu’à 100 grammes de glucose par jour. Lorsque nous sommes actifs, notre corps (en particulier les muscles qui travaillent) a besoin d’encore plus de glucose. Le glucose est la source de carburant préférée de l’organisme, car il peut être utilisé rapidement comme source d’énergie.
L’énergie du glucose peut être créée rapidement grâce à un processus complexe en 10 étapes appelé glycolyse. Au cours de la glycolyse, le glucose est divisé en plus petites molécules (appelées pyruvate) qui seront utilisées comme énergie dans tout l’organisme. La gluconéogenèse permet de maintenir les limites critiques de glucose en l’absence de glucides, en l’absence de glucose provenant de la glycolyse.
La source d’énergie préférée de votre organisme est le glucose. Votre organisme peut utiliser soit le processus de glycolyse, soit le processus de gluconéogenèse pour fournir à votre corps et à votre cerveau l’énergie dont ils ont besoin pour fonctionner.
Plans de repas standard et à faible teneur en glucides
Si vous suivez un régime américain typique, votre corps obtient beaucoup de glucose à partir des aliments que vous consommez. Par exemple, les amidons (présents en abondance dans les céréales, y compris la farine, les pommes de terre, les produits de boulangerie et de pâtisserie) sont essentiellement de longues chaînes de glucose.
En outre, les sucres naturels (présents dans des aliments comme les fruits) et les sucres ajoutés (présents dans de nombreux aliments transformés) sont abondants dans le régime alimentaire de la plupart des gens. Ces aliments augmentent le taux de glucose.
Cependant, les féculents et les aliments sucrés sont limités dans le cadre d’un régime pauvre en glucides. Si les glucides ne sont pas consommés, l’organisme doit fabriquer du glucose à partir d’autres sources. La gluconéogenèse est un moyen pour le métabolisme de l’organisme d’obtenir et de maintenir l’énergie dont il a besoin pour assurer les fonctions corporelles normales.
Les personnes suivant un régime pauvre en glucides ont moins de glucose disponible pour l’énergie, car elles consomment moins de glucides. La gluconéogenèse est la façon dont l’organisme fournit de l’énergie à l’organisme lorsque le glucose n’est pas fourni par l’alimentation.
Comment fonctionne la gluconéogenèse ?
Le processus de gluconéogenèse se déroule principalement dans le foie, où le glucose est fabriqué à partir d’acides aminés (protéines), de glycérol (le squelette des triglycérides, la principale molécule de stockage des graisses) et d’intermédiaires du métabolisme du glucose comme le lactate et le pyruvate.
Si la néoglucogenèse peut se produire lorsque vous suivez un régime pauvre en glucides, elle peut également se produire pendant les périodes de jeûne, de famine ou d’exercice intense. Elle peut également se produire lorsque vous consommez un excès de protéines. Ce processus complexe consiste en une série de conversions chimiques.
Une explication très simple pourrait comporter trois étapes.
- La conversion du pyruvate en acide phosphoénolpyruvique (PEP). Le PEP est un ester ou un composé chimique dérivé d’un acide.
- La glycolyse en sens inverse. La conversion du PEP en un autre composé appelé fructose-6-phosphate, un dérivé du fructose.
- La conversion du fructose-6-phosphate en glucose.
Gluconéogenèse vs. cétose
Les personnes suivant un régime à très faible teneur en glucides connaissent souvent un état métabolique appelé cétose, qui est un autre moyen de fournir du carburant à l’organisme en cas d’insuffisance de glucose. Cependant, la cétose est un état métabolique qui diffère du processus connu sous le nom de gluconéogenèse.
Pendant la cétose, l’organisme apprend essentiellement à utiliser les graisses, plutôt que le glucose, comme carburant. Lorsque vous êtes dans cet état, votre approvisionnement en énergie provient des corps cétoniques qui circulent dans le sang. Les corps cétoniques sont produits par un processus appelé cétogenèse qui se produit dans les mitochondries des cellules du foie.
La cétogenèse et la néoglucogenèse sont similaires en ce sens qu’il s’agit de deux processus chimiques qui fournissent de l’énergie à l’organisme lorsque l’alimentation ne contient pas suffisamment de glucides. Cependant, la cétogenèse diffère en ce qu’elle produit des corps cétoniques à utiliser comme carburant, plutôt que du glucose.
Les régimes cétogènes sont des régimes alimentaires pauvres en glucides et riches en graisses, conçus pour mettre l’organisme en état de cétose. Ces régimes (également appelés régimes « céto ») sont parfois prescrits aux personnes atteintes de certains troubles neurologiques.
Par exemple, certaines données scientifiques montrent que les régimes cétogènes peuvent aider les personnes atteintes d’épilepsie et d’autres maladies, notamment les maladies de Parkinson et d’Alzheimer. Certains athlètes et personnes cherchant à perdre du poids suivent également des régimes cétogènes. Cependant, ce programme alimentaire peut être très difficile à maintenir.
De plus, si vous consommez beaucoup de protéines dans le cadre de votre régime cétonique, la néoglucogenèse peut empêcher la cétogenèse de se produire. Autrement dit, votre organisme utilisera les protéines pour créer du glucose, au lieu de convertir les graisses en carburant. En fait, pendant les premiers jours d’un régime cétogène, votre organisme est susceptible d’utiliser la gluconéogenèse pour produire de l’énergie.
Pour savoir avec certitude si et quand votre organisme est passé de la néoglucogenèse à l’état de cétose, il existe différentes méthodes permettant de tester la présence de corps cétoniques.