– L’ammoniaque et l’urée sont les termes ultimes du catabolisme des protéines.
– L’excrétion de l’azote protéique se fait essentiellement sous forme d’urée (95% de l’azote) alors que l’excrétion sous forme d’ammoniaque étant faible (5% de l’azote)– L’ammoniaque est un produit toxique qui est immédiatement combiné à certains acides aminés, puis transformé en urée au niveau du foie.
I- Ammoniogenèse :
– L’ammoniac provient de la fonction amine des acides aminés par désamination oxydative
– L’ammoniac ainsi formé et fixé sur l’acide glutamique (glutamate) pour donner la glutamine qui constitue la principale forme circulante de l’ammoniaque, dont elle ne partage pas la toxicité.
– la glutamine est transportée par le sang vers le foie et les reins où elle sera hydrolysée, et ainsi l’ammoniac libéré sera soit transformé en urée, soit excrété dans les urines.
A- Physiologie et régulation de l’ammoniogenèse rénale :
– Il s’agit de la biosynthèse d’ammoniac par les cellules tubulaires rénales ; celle-ci est assurée à 80 % par la glutamine.
o Glutamine → glutamate + NH3 sous l’action d’une glutaminase (activée lors de l’acidose)
o Glutamate → α-cétoglutarate + NH3 sous l’action d’une déshydrogénase (son synthèse est fortement induite par l’acidose ce qui permet d’augmenter encore le flux d’ammoniac dans cette situation).
– l’ammoniac résultant se combine dans la lumière tubulaire avec un ion H+ pour donner l’ammonium (NH4+), éliminé sous forme de chlorure d’ammonium.
– L’excrétion d’ammoniac est d’autant plus grande que le pH urinaire est plus bas et que le débit urinaire est grand.
– L’ammoniogenèse joue donc un rôle majeur dans l’équilibre acide-basique en neutralisant les ions H+ excrétés par le rein.
B- Exploration :
– Le sang est recueillie sur héparine et conservé sur glace à fin d’éviter la formation d’ammoniac par désamination (car il existe dans le sang essentiellement sous forme d’ammonium NH4+)
– Le dosage doit s’effectuer dans les 15min qui suit le prélèvement par un technique colorimétrique.
– N : 0,10 à 0,50mg/l
– L’intérêt sémiologique est dominé par l’hyperammoniémie [ coma hépatique
o Cirrhoses décompensés : taux d’urée < 0,10g/l
o Hémorragies digestives (chez les cirrhotiques)
o Déficit enzymatiques : ex. déficit en OCT
I- Uréogenèse :
A- Physiologie de l’uréogenèse :
– L’uréogenèse est un processus de détoxification strictement hépatique (hépatocytes péri portaux) qui prend en charge la presque totalité de l’ammoniac issu de la dégradation des groupements azotés des acides aminés. L’urée produite est une molécule atoxique, contrairement à l’ammoniac.
– La glutamine transporte l’Azote provenant de toutes les cellules de l’organisme jusqu’aux mitochondries du foie.
– Le cycle de l’uréogenèse se déroule en 2 phases :
o Phase mitochondriale :
– Synthèse du carbamylphosphate à partir de l’ammoniac et du gaz carbonique sous l’action du carbamylphosphate synthétase
– Synthèse de la citrulline par condensation du carbamylphosphate et de l’ornithine sous l’action de l’ornithine carbamyltransférase (OCT) exclusivement hépatique.
o Phase cytoplasmique :
– La citrulline est transportée (transporteur antiport : citrulline ornithine) vers le cytosol où elle se condense avec une molécule d’aspartate pour former l’arginosuccinate.
– L’arginosuccinate se scinde en fumarate et arginine.
– L’arginine est alors hydrolysée en urée et ornithine sous l’action de l’arginase.
– Au cours de l’acidose, on observe une diminution de la formation de l’urée.
B- Régulation de l’uréogenèse : 3 types de régulation
1- Régulation par la concentration en précurseurs :
– la production d’urée s’accroît avec la concentration d’acides aminés présents dans le milieu notamment en postprandiale ou dans des situations cataboliques.
– En période interprandiale, d’agression ou de jeûne court, la libération des acides aminés par le muscle nécessaires à la production d’énergie entraîne un fonctionnement continu de l’uréogenèse. Celle-ci décroît fortement en cas de jeûne prolongé, du fait de la réduction des flux et de la mise en place d’une adaptation hormonale.
2- Régulation enzymatique allostérique :
– Fondée sur le N-acétylglutamate qui contrôle l’activité de la carbamylphosphate synthétase, permettant l’entrée de l’ammoniac dans le cycle de l’urée.
– Ce métabolite est produit à partir du glutamate et de l’acétyl-CoA sous l’action du N-acétylglutamate synthétase, puissamment stimulée par l’arginine :
Glutamate + acétyl-CoA → N-acétylglutamate + CoA SH
3- Régulation hormonale
– Le glucagon et la diminution du rapport insuline/glucagon amplifient le transport intra hépatocytaire des acides aminés, ce qui permet d’augmenter la néoglucogenèse ou l’uréogenèse.
– Parallèlement, le glucagon favorise la protéolyse musculaire, donc augmente le pool d’acides aminés libres qui vont être captés par le foie.
– De même, le cortisol accroît l’apport des acides aminés en stimulant la protéolyse musculaire et en diminuant la capture des acides aminés par les muscles.
C- Exploration :
1- Dans le sang :
– Dosage plasmatique d’urée soit par technique classique colorimétrique soit par technique moderne enzymatique (uréase)
– Le taux physiologique varie selon l’age et le régime alimentaire :
o 0,10 – 0,20g/l chez le nourrisson.
o 0,25 – 0,30g/l chez l’enfant.
o 0,25 – 0,40g/l chez l’adulte.
o → 0,50g/l avec un régime hypercarné.
o → 0,20g/l avec un régime végétatif.
2- Dans les urines :
– La quantité d’urée éliminée dans les selles est faible, et donc la quantité d’urée urinaire représente la quantité formée chaque jour : 15 à 30g/24h.
– 1g d’urée correspond à 3g de protides.
– La clearance de l’urée est proportionnelle avec le débit urinaire : UV/P
U : concentration urinaire g/l
P : concentration plasmatique g/l
V : débit urinaire ml/min : calculé par diurèse/1440
C = 75ml/min, pour un débit ³ 2ml/min
III- conclusion :
– L’uréosynthèse hépatique et l’ammoniogenèse rénale à partir de la glutamine sont complémentaires pour maintenir l’équilibre acido-basique.
– En cas d’acidose, l’ammoniogenèse rénale et la synthèse hépatique de la glutamine prennent le pas sur l’uréogenèse