Fructose : effets endocriniens et métaboliques

Edité par le Docteur Giancarlo Monteforte

Le fructose est un monosaccharide naturel aux propriétés métaboliques particulières. Ces propriétés sont essentiellement dues à 2 facteurs :

1. Indice glycémique bas
2. Entrée en glycolyse par contournement de la régulation de l'enzyme phosphofructokinase (qui catalyse la phosphorylation du glucose 6 phosphate en fructose 1,6 bisphosphate, déterminant l'introduction définitive et irréversible du glucose dans le processus glycolytique ; cette réaction est considérée comme l'étape limitante de la vitesse de la glycolyse entière).

Absorption intestinale

Tous les monosaccharides (donc aussi le fructose) sont absorbés dans le jeûne et libérés dans la circulation portale. Le fructose est absorbé par les entérocytes par diffusion facilitée par un support spécifique (GLUT5) situé sur la membrane apicale ; sur la membrane basolatérale se trouve à la place un autre transporteur (GLUT2) qui introduit le fructose dans la circulation (fig. n. 1). GLUT5 a un Km = 5, donc il sature facilement, pour cette raison l'ingestion de grandes quantités de fructose peut être suivie de troubles intestinaux tels que ballonnements et douleurs abdominales, diarrhée.

Des villosités intestinales, le fructose passe dans la veine porte, puis dans le foie. Chez l'homme, environ la moitié du fructose présent dans la veine porte est séquestré et métabolisé par le foie, 20 % par les reins, le reste par le tissu adipeux et les muscles squelettiques.
L'entrée du fructose dans les cellules de tous les tissus et organes est médiée par GLUT5 et est indépendante de l'insuline.

Métabolisme du fructose

Il existe deux voies métaboliques responsables du métabolisme du fructose, une voie spécifique et une voie non spécifique.

• La voie spécifique : foie et rein (encadré 1). Elle est caractérisée par deux enzymes : la fructokinase et l'aldolase B. La fructokinase catalyse la phosphorylation du fructose en fructose 1 phosphate, qui se scinde en deux trioses : le glycéraldéhyde et le dihydroxyacétonphosphate. Le glycéraldéhyde est phosphorylé par la triose kinase et est libéré dans la glycolyse, le dihydroxyacétonphosphate est transformé en glycéraldéhyde.
• La voie non spécifique : tissu adipeux, muscle squelettique, cœur (encadré 2). Il est composé d'enzymes qui métabolisent le glucose : hexokinase, phosphofructokinase, aldolase A.

La voie spécifique est beaucoup plus efficace que la voie non spécifique, cette dernière étant inhibée par le glucose.Dans le tissu adipeux, compte tenu de la concentration quasi nulle de glucose, il n'y a pas de compétition entre le glucose et le fructose et celui-ci est facilement métabolisé dans le non -itinéraire spécifique.

Encadré 1. Métabolisme hépatique du fructose

Encadré 2. Métabolisme extra-hépatique du fructose

Le fructose est phosphorylé par la fructokinase puis clivé par l'aldolase B. Les trioses formés sont libérés dans la glycolyse au niveau des triose phosphates, contournant la régulation de la phosphofructokinase. Les flèches vertes indiquent le flux incontrôlé de fructose dans la glycolyse. Selon les conditions métaboliques, les trioses peuvent être condensé en glucose pour reconstituer la glycogénosynthèse hépatique.

Le fructose est métabolisé par les mêmes enzymes qui métabolisent le glucose : l'hexokinase et l'aldolase A. Cette voie métabolique est activée par la présence de glucose.

Glycolyse non régulée : déséquilibres métaboliques médiés par le fructose

Le contrôle principal de la voie glycolytique est l'enzyme phosphofructokinase, le fructose échappe à ce contrôle et cela peut conduire à une accumulation incontrôlée de métabolites intermédiaires.
Conséquences métaboliques :

accumulation de fructose 1 phosphate → accumulation d'ADP → augmentation du catabolisme des purines
accumulation de lactate → acidose
accumulation d'acétylCoA → corps cétoniques, lipogenèse
accumuler du glycérol → lipogenèse

Tout cela d'un point de vue clinique se traduit par :

• profil lipidique et lipoprotéique athérogène
• hyperuricémie
• syndrome métabolique

CONTINUER : propriétés endocriniennes du fructose"

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