L’ammoniac est décrit comme un facteur important dans la production d’encéphalopathie hépatique. C’est un sous-produit toxique du métabolisme microbien intestinal des protéines et des substances azotées. Environ 80 % de l’ammoniac est éliminé du côlon par le sang de la veine porte, appelé « premier passage » de l’intestin. Une fois qu’il atteint le foie, avec le composé azoté endogène, il démarre le cycle de l’urée. Le produit final est la génération d’urée, qui est excrétée dans l’urine. Une petite proportion d’ammoniac est métabolisée dans les muscles, le cerveau, le cœur et les reins. En cas de maladie, moins d’ammoniac est métabolisé en urée et une plus grande quantité atteint les astrocytes du cerveau. Le cerveau n’a pas de cycle de l’urée mais métabolise l’ammoniac en glutamine par la glutamine synthase, une enzyme propre aux astrocytes.
L’ammoniac provoque un gonflement des astrocytes et un œdème cérébral par la production de glutamine, une substance osmotiquement active.
Des niveaux élevés d’ammoniac peuvent-ils causer des lésions cérébrales permanentes ?
Les patients atteints d’encéphalopathie hépatique présentent une diffusion accrue d’ammoniac dans le cerveau. Aux stades avancés, l’ammoniac affecte négativement les astrocytes et les neurones. Dans les astrocytes, les enzymes réussissent à éliminer l’ammoniac dans le cerveau. Mais dans les neurones, l’absence d’enzyme les rend sans défense. Les neurones sont facilement sensibles aux concentrations accrues d’ammoniac et sont donc susceptibles de subir des dommages liés à l’ammoniac.
La neuro-inflammation, le stress oxydatif, les anomalies des voies GABA-ergiques ou benzodiazépines, la neurotoxicité du manganèse, les troubles énergétiques cérébraux, l’interruption de la neurotransmission et les anomalies du flux sanguin cérébral sont considérés comme étant impliqués dans le développement de l’encéphalopathie hépatique due à des lésions neuronales liées à l’ammoniac. Mais les patients atteints de cette maladie sont traités par thérapie combinée et ont connu une inversion complète de l’encéphalopathie hépatique.
Détoxification cérébrale de l’ammoniac dans les astrocytes
Il a été démontré que la glutamine joue un rôle clé dans la toxicité cérébrale induite par l’ammoniac. Il est admis depuis longtemps que la conversion du glutamate en glutamine, catalysée par la glutamine synthétase, une enzyme cytoplasmique largement localisée dans les astrocytes du cerveau, représente le principal moyen de détoxification cérébrale de l’ammoniac.
Comment l’ammoniac est-il métabolisé dans les astrocytes ?
Les astrocytes occupent un tiers du volume du cortex cérébral. Les processus de leurs pieds entourent les capillaires cérébraux, où ils contribuent au fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique. L’ammoniac traverse ensuite la barrière hémato-encéphalique et est métabolisé par les astrocytes pour synthétiser la glutamine à partir du glutamate via la glutamine synthétase. La glutamine augmente la pression osmotique au sein des astrocytes, entraînant des malformations morphologiques similaires à celles observées chezLa maladie d’AlzheimerType II. Le gonflement des astrocytes stimule la formation d’espèces réactives de l’oxygène qui augmentent encore le gonflement des astrocytes.
Le syndrome de réponse inflammatoire systémique déclenche une inflammation dans l’encéphalopathie hépatique
Dans certaines études, il est prouvé que l’hyperammoniaque induit une encéphalopathie hépatique uniquement en cas de syndrome de réponse inflammatoire systémique. Il est largement admis que le sepsis est capable de déclencher une encéphalopathie hépatique chez les patients cirrhotiques en raison d’une altération du métabolisme de l’azote et également en libérant des médiateurs pro-inflammatoires. Dans une autre étude, il est suggéré que, dansinsuffisance hépatique aiguëChez les patients atteints, la présence d’un syndrome de réponse inflammatoire systémique entraînait de moins bons résultats neurologiques. L’étude canonique a également démontré le rôle évident de l’inflammation systémique chez les patients atteints d’encéphalopathie hépatique avancée, qui est également corrélée à la mortalité.
Conclusion
Les neurones sont facilement sensibles aux concentrations accrues d’ammoniac et sont donc susceptibles de subir des dommages liés à l’ammoniac que les astrocytes. La neuro-inflammation, le stress oxydatif, les anomalies des voies GABA-ergiques ou benzodiazépines, la neurotoxicité du manganèse, les troubles énergétiques cérébraux, l’interruption de la neurotransmission et les anomalies du flux sanguin cérébral sont les conséquences des lésions neuronales liées à l’ammoniac.
L’ammoniac induit un gonflement des astrocytes qui à son tour stimule la formation d’espèces réactives de l’oxygène qui augmentent encore le gonflement des astrocytes. Cependant, ces facteurs sont traités par thérapie combinée et peuvent complètement inverser l’encéphalopathie hépatique.
Références :
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