ALPHA-CÉTOGLUTARATE: PROPRIÉTÉS, FONCTIONS ET APPLICATIONS - CHIMIE - 2025

L ' alpha - cétoglutarate est un sel organique produit par la dissociation de l' acide cétoglutarique. C'est un composé à usage médical, et qui est également présent dans les cellules eucaryotes et procaryotes, faisant partie du cycle de Krebs (de l'acide citrique ou des acides tricarboxyliques).

Ce cycle est d'une grande importance biologique, car il agit comme un intermédiaire entre la glycolyse et la chaîne de transport électronique, qui à son tour est associée à la phosphorylation oxydative, un processus responsable de la production métabolique d'ATP.

Formule développée de l'anion alpha-cétoglutarate. Ses deux charges négatives doivent être compensées par la présence de cations, donnant naissance à un sel. Source: NEUROtiker / Domaine public

L'alpha-cétoglutarate est administré par voie intraveineuse, afin de prévenir les blessures cardiaques lors de chirurgies cardiaques, liées à des problèmes de circulation sanguine. Il est également utilisé pour prévenir la détérioration musculaire, à la suite d'une intervention chirurgicale ou d'un traumatisme.

Il est utilisé dans la fabrication de médicaments pour les maladies rénales, les troubles intestinaux et gastriques, ainsi que pour de nombreuses conditions; cependant, les preuves scientifiques de ces utilisations sont faibles et rares.

Ce sel remplit de nombreuses fonctions, y compris la génération d'acides aminés, tels que la proline, la glutamine et l'acide glutamique. Il intervient également dans les processus immunologiques et dans l'amélioration de la structure et du fonctionnement du système osseux.

Propriétés

Apparence

Poudre blanche ou poudre jaune cristalline.

Synonymes

α-cétoglutarate, 2-oxoglutarate et 2-cétoglutarate.

Nom préféré IUPAC: 2-oxo-pentanedioate.

Masse molaire

144,08 g / mol

Formule moléculaire

C ₅ H ₄ O ₅ ^2-

Notez que c'est un anion, qui doit être accompagné d'un cation pour équilibrer sa charge négative; que ce soit Na ⁺, K ⁺, Ca ²⁺ ou autres.

Solubilité dans l'eau

56,5 g / L

Point de fusion

113 à 115 ºC

Point d'ébullition

Il se décompose avant l'ébullition.

Caractéristiques

Cycle de Krebs

L'alpha-cétoglutarate est un composé qui fait partie du cycle de Krebs. Il est formé de l'action de l'enzyme isocitrate déshydrogénase sur l'isocitrate avec la génération de NADH et de CO ₂. De plus, l'alpha-cétoglutarate est un site d'incorporation dans le cycle de Krebs de l'acide glutamique, un acide aminé.

L'acide glutamique est transformé en alpha-cétoglutarate, ce qui permet d'éviter l'épuisement des composants du cycle de Krebs. Les voies qui remplissent cette fonction sont appelées anaplérotiques. Par la suite, l'alpha-cétoglutarate est converti en succinyl CoA.

L'alpha-cétoglutarate est un facteur déterminant de la vitesse du cycle de Krebs et est impliqué dans plusieurs voies métaboliques. C'est aussi une source d'énergie pour le fonctionnement cellulaire, tout comme cela se produit avec les cellules intestinales.

Synthèse d'acides aminés

L'alpha-cétoglutarate est impliqué directement ou indirectement dans la formation de divers acides aminés. Lorsqu'il est présent dans l'alimentation, il est converti dans les cellules intestinales (entérocytes) en proline et leucine, entre autres acides aminés.

L'alpha-cétoglutarate est une source pour la synthèse de la glutamine et de l'acide glutamique (glutamate); acides aminés qui stimulent la synthèse des protéines. Le glutamate, un émetteur neutre, libéré par les terminaisons nerveuses du tissu osseux et en cours d'incorporation d'amine dans l'alpha-cétoglutarate, produit de la proline.

La proline est un acide aminé essentiel à la synthèse du collagène: une protéine fibreuse très abondante chez les mammifères et faisant partie de la peau, des os, des tendons, du cartilage et des dents.

D'autre part, l'alpha-cétoglutarate dirige la transformation de la proline en hydroxyproline. Cela provoque la transformation du procollagène en collagène et la formation de la matrice osseuse.

L'alpha-cétoglutarate active la prolidase, une enzyme impliquée dans le recyclage de la proline. De plus, il influence le tissu osseux par l'action du glutamate et de la glutamine.

Ces acides aminés activent la synthèse des acides aminés ornithine et arginine, qui stimulent la sécrétion d'hormone de croissance.

Transport d'azote

L'alpha-cétoglutarate est impliqué dans le processus de transport et d'élimination de l'azote produit par les cellules. Les groupes amino présents dans les acides aminés sont transférés vers l'alpha-cétoglutarate par un processus de transamination. Ces groupes amino sont ensuite transférés vers le foie.

Dans le foie, le cycle de l'urée se produit. Ce dernier et l'ammonium (NH ₄ ⁺) sont les principales formes d'excrétion d'azote dans l'urine. De plus, l'alpha-cétoglutarate joue un rôle important dans la désintoxication de l'azote du cerveau.

Longévité et vieillissement

L'alpha-cétoglutarate agirait en augmentant l'espérance de vie du ver Caenorhabditis elegans, agissant spécifiquement sur le complexe TOR (cible de la rapamycine). Ce complexe a été lié à des maladies qui augmentent leur incidence pendant la phase de vieillesse des humains.

Une forme de TOR, TORC1, est impliquée dans l'apparition du diabète, des maladies cardiaques et du cancer chez les personnes âgées. TORC1 a été identifié comme la relation entre la sénescence cellulaire et la génération de ces maladies.

L'alpha-cétoglutarate semble jouer un rôle dans l'inhibition du complexe TOR, il jouerait donc un rôle important dans l'augmentation de l'espérance de vie chez l'homme. L'inhibition de TORC1 chez les humains âgés réduit l'incidence des infections.

Fonction antioxydante

L'alpha-cétoglutarate agit comme un agent antioxydant, étant capable de réagir avec le peroxyde d'hydrogène pour former du succinate, de l'eau et du dioxyde de carbone. De plus, il est capable de réagir avec d'autres composants d'espèces réactives de l'oxygène (ROS).

Soulage le stress oxydatif, agissant comme source d'énergie et antioxydant dans les cellules de mammifères. Il augmente également la capacité antioxydante en favorisant la synthèse de la glutamine.

Applications

Chez les animaux

L'alpha-cétoglutarate est fourni aux dindes, aux porcs et aux rats, ce qui entraîne une amélioration de la qualité osseuse, qui pourrait être causée par les effets positifs d'une production accrue de glutamate, car il intervient dans la régulation du métabolisme osseux.

De même, la synthèse du collagène augmente, en raison d'un plus grand apport de proline. Les animaux traités avec l'alpha-cétoglutarate présentent une augmentation du poids, de la longueur, de la densité osseuse, du contenu minéral osseux et de la résistance élastique osseuse.

Chez les humains

On pense que l'alpha-cétoglutarate aide à augmenter la synthèse des protéines musculaires chez les patients postopératoires, ainsi qu'à améliorer le métabolisme des acides aminés chez les patients dialysés.

Les médecins le administrent par voie intraveineuse aux patients pendant une chirurgie cardiaque pour prévenir les blessures cardiaques et également pour prévenir la dégradation musculaire après la chirurgie. Le composé aide à la production de tissu musculaire et à guérir les plaies.

L'alpha-cétoglutarate a été utilisé à différentes fins et conditions chez l'homme, comme pour aider à lutter contre les infections bactériennes, les problèmes hépatiques, les cataractes et pour améliorer le traitement des protéines par les patients dialysés. Il contribue également à améliorer les performances sportives.

Références

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