Qu’est-ce que le glycogène ?

Le glycogène est un ramifiépolysaccharide(également appelé polyglucide) composé de nombreuses molécules de glucose liées entre elles. C’est la principale forme de stockage des glucides dans l’organisme et il est principalement stocké dans le foie et les muscles squelettiques.

Votre corps peut décomposer le glycogène pour libérer du glucose dans la circulation sanguine lorsque vous avez besoin d’un regain d’énergie rapide ou lorsque la glycémie chute.

La quantité de glycogène stockée dans l’organisme peut dépendre de plusieurs facteurs, notamment de l’alimentation, de la forme physique et de la masse corporelle.

Cet article explorera ce qu’est le glycogène et les rôles importants qu’il joue dans le corps. Il discutera également de la manière de maintenir les niveaux de glycogène.

Structure du glycogène

Le glycogène est un polymère de glucose hautement ramifié. Un polymère est une substance constituée de très grosses molécules. Le glycogène est un polysaccharide, c’est-à-dire qu’il est constitué de longues chaînes de monosaccharides (sucres simples) reliés par deux liaisons glycosidiques : une liaison alpha-1,4-glycosidique et une liaison alpha-1,6-glycosidique.

La plupart des unités glucose sont liées linéairement par les liaisons alpha-1,4-glycosidiques. Des points de ramification se produisent environ toutes les huit à dix unités de glucose via une liaison glycosidique alpha-1,6.

On pense qu’une molécule de glycogène entièrement formée contient environ 55 000 unités de glucose. Chaque molécule de glycogène contient également de la glycogénine, une protéine impliquée dans la synthèse du glycogène.

Le glycogène est stocké dans le foie, les cellules adipeuses et les muscles sous une forme hydratée composée de trois à quatre parties d’eau et de 0,45 millimoles de potassium par gramme de glycogène.

Fonction glycogène

Les glucides que vous consommez sont digérés par l’organisme et décomposés en sucres simples (molécules de glucose) qui peuvent être absorbés dans la circulation sanguine. Le glucose est la principale source d’énergie des cellules, des tissus et des organes du corps.

L’excès de glucose est stocké à court terme dans le foie et les muscles sous forme de glycogène ou à long terme sous forme de graisse.

Le glycogène hépatique agit comme un réservoir de glucose dans votre corps pour aider à maintenir une glycémie normale.

Lorsque vous mangez un repas contenant des glucides, les taux de glucose dans le sang augmentent, ce qui déclenche la libération d’insuline par le pancréas, une hormone qui attire le glucose dans les cellules pour être utilisé comme carburant ou stocké pour une utilisation future. L’insuline agit également sur les cellules hépatiques pour activer les enzymes, notamment la glycogène synthase, qui relie les chaînes d’unités de glucose entre elles.

Lorsque nous avons besoin d’énergie supplémentaire, les enzymes décomposent le glycogène pour fournir du glucose à l’organisme.

Le glucose décomposé à partir du glycogène hépatique est la principale source d’énergie du corps. Contrairement au glycogène stocké dans le foie qui peut être distribué dans tout le corps, le glycogène stocké dans les muscles n’est utilisé que pour alimenter les muscles eux-mêmes. En effet, les cellules musculaires ne produisent pas l’enzyme glucose-6-phosphatase, nécessaire à la libération du glucose dans la circulation sanguine.

Le glycogène a également été identifié dans d’autres tissus du corps, notamment le cœur, le cerveau, les tissus adipeux, les globules rouges et les reins. Cependant, ses fonctions dans ces domaines sont largement méconnues.

Quelle quantité de glycogène ai-je ?
La teneur moyenne totale en glycogène du corps est de 600 grammes, dont environ 500 grammes sont stockés dans les muscles et 80 grammes dans le foie.

Métabolisme du glycogène

Les deux principales voies métaboliques du glycogène sont la glycogenèse et la glycogénolyse. En bref, la glycogenèse est la formation de glycogène à partir de molécules de glucose. La glycogénolyse, quant à elle, est la dégradation du glycogène en molécules de glucose.

Glycogenèse

La glycogenèse est le processus de formation de glycogène à partir du glucose. Le glycogène est produit en fonction des besoins du corps en énergie et en glucose. La synthèse du glycogène nécessite de l’énergie provenant du nucléotide uridine triphosphate (UTP) à haute énergie.

La première étape de la glycogenèse est la conversion du glucose en glucose-6-phosphate. Cette réaction est catalysée par les enzymes hexokinases.

Ensuite, la phosphoglucomutase déclenche le transfert du groupe phosphate du carbone 6 au carbone 1, qui convertit le glucose-6-phosphate en glucose-1-phosphate.

Le glucose-1-phosphate réagit ensuite avec l’UTP pour former de l’UDP (uridine diphosphate)-glucose. Cette réaction est catalysée par l’UDP-glucose pyrophosphorylase.

Le glycogène est d’abord synthétisé par la protéine glycogénine, qui agit comme une amorce pour initier la synthèse du glycogène. En effet, il contient de la tyrosine, un acide aminé non essentiel, qui sert de point d’attache à l’unité UDP-glucose initiale.

Des molécules de glucose supplémentaires sont ensuite ajoutées à l’extrémité réductrice de la molécule de glucose précédente pour créer une chaîne linéaire d’environ huit à dix molécules de glucose. Ensuite, l’enzyme glycogène synthase étend la chaîne en ajoutant du glucose via des liaisons alpha-1,4 glycosidiques.

Après qu’une chaîne d’au moins 10 molécules de glucose ait été formée, l’enzyme ramifiée transfère un segment terminal d’au moins six molécules de glucose d’une extrémité non réductrice de la chaîne de glycogène à une autre molécule de glucose, où elle est reliée par une liaison alpha-1,6.

Glycogénolyse

La glycogénolyse est le processus enzymatique qui se produit lorsque le glycogène se décompose en glucose pour maintenir la glycémie pendant le jeûne et alimenter les contractions musculaires. Elle a lieu principalement dans les cellules hépatiques et musculaires.

L’enzyme glycogène phosphorylase facilite la dégradation du glycogène en glucose en éliminant le glucose-1-phosphate de l’extrémité non réductrice d’une chaîne de glycogène.

Ensuite, le glucose-1-phosphate est converti en glucose-6-phosphate par l’enzyme phosphoglucomutase.

À partir de là, le glucose-1-phosphate peut entrer dans la voie glycolytique. Si la glucose-6-phosphatase est présente, du glucose libre peut être formé et libéré dans la circulation sanguine. Ce processus peut se produire dans le foie mais pas dans le muscle où la glucose-6-phosphatase est absente.

Étant donné que la glycogène phosphorylase ne peut pas cliver le glucose des branches, une enzyme de déramification est nécessaire pour transférer le glucose vers la chaîne linéaire afin de dégrader les branches.

Glycogène et exercice

Les réserves de glycogène dans les muscles et le foie diminuent pendant l’activité physique. Les athlètes qui participent à des activités qui brûlent beaucoup de calories, comme la course à pied ou le cyclisme sur de longues distances, peuvent subir une diminution de leur glycogène s’ils ne consomment pas suffisamment de glucides. En conséquence, une personne peut ressentir de la fatigue, de la faiblesse et une diminution de ses performances.

Maintenir les niveaux de glycogène

Certaines études suggèrent qu’une personne peut être en mesure d’augmenter ses réserves de glycogène en améliorant sa condition physique et en participant à un entraînement d’endurance.

Il existe également des stratégies supplémentaires pour aider à maintenir les niveaux de glycogène, notamment :

• Essayez de consommer 30 à 60 grammes de glucides par heure après la première heure d’exercice.
• Essayez la charge en glucides, qui consiste à consommer des quantités excessives de glucides, avant un exercice d’endurance.
• Respectez l’apport quotidien en glucides de 8 à 12 grammes par kilogramme de poids corporel recommandé aux athlètes pour reconstituer les réserves de glycogène.
• Consommez 1 à 4 grammes de glucides par kilogramme de poids corporel une à quatre heures avant l’exercice.

Que se passe-t-il lorsque votre corps manque de glycogène ?
Lorsque les réserves de glycogène s’épuisent, votre corps commence à métaboliser les graisses en énergie.

Maladies du stockage du glycogène

La maladie du stockage du glycogène (GSD) est une maladie qui survient lorsqu’une personne ne peut pas décomposer ou stocker correctement le glycogène. Elle est souvent causée par un défaut génétique enzymatique transmis aux enfants par leurs parents. Cependant, certaines formes peuvent aussi apparaître plus tard dans la vie.

Selon le type, cela peut affecter le foie, les muscles ou d’autres parties du corps. Plusieurs enzymes différentes sont utilisées par le corps pour stocker le glycogène. En tant que tel, il existe de nombreux types différents de GSD.

Les types les plus courants sont :

• Type 1 (maladie de von Gierke)
• Type 2 (maladie de Pompe)
• Type 3 (maladie de Cori ou maladie de Forbes)
• Type 4 (maladie d’Andersen)

Les symptômes du GSD comprennent :

• Croissance retardée
• Faible taux de sucre dans le sang (hypoglycémie)
• Un ventre gonflé
• Faiblesse musculaire
• Intolérance à la chaleur
• Crampes ou douleurs musculaires