Fructose: effets endocriniens et métaboliques

Par le Dr. Giancarlo Monteforte

Le fructose est un monosaccharide naturel doté de propriétés métaboliques uniques. Ces propriétés sont essentiellement dues à 2 facteurs:

Faible indice glycémique
Entrée dans la glycolyse en contournant la régulation de l'enzyme phosphoactokinase (qui catalyse la phosphorylation du glucose 6 phosphate en fructose 1, 6 bisphosphate, déterminant l'injection définitive et irréversible de glucose dans le processus glycolytique, cette réaction est considérée comme l'étape limitant la vitesse de l'ensemble glycolyse).

Absorption intestinale

Tous les monosaccharides (donc aussi le fructose) sont absorbés dans le jeûne et placés dans le cercle porte. Le fructose est absorbé par les entérocytes par diffusion facilitée par un porteur spécifique (GLUT5) situé sur la membrane apicale; sur la membrane basolatérale, il y a un autre vecteur (GLUT2) qui introduit du fructose dans la circulation (Fig. 1). GLUT5 a un Km = 5, il est donc facilement saturé, de sorte que l’ingestion de grandes quantités de fructose peut être suivie de troubles intestinaux tels que gonflement et douleurs abdominales, diarrhée.

Le fructose passe des villosités intestinales dans la veine porte, puis dans le foie. Chez l'homme, environ la moitié du fructose présent dans la veine porte est séquestrée et métabolisée par le foie, 20% par les reins, la part restante du tissu adipeux et des muscles squelettiques.

L'entrée du fructose dans les cellules de tous les tissus et organes est assurée par GLUT5 et est indépendante de l'insuline.

Métabolisme du fructose

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

La voie spécifique: le foie et les reins (encadré 1) . Elle est caractérisée par deux enzymes: fructo-kinase et aldolase B. La fructocinase catalyse la phosphorylation du fructose en fructose 1 phosphate, qui est scindé en deux trioses: le glycéraldéhyde et le dihydroxyacétonfosfate. Le glycéraldéhyde est phosphorylé par la triose kinase et est introduit dans la glycolyse, le dihydroxyacétonphosphate est converti en glycéraldéhyde.
La voie non spécifique: tissu adipeux, muscle squelettique, cœur (encadré 2). Il est constitué d’enzymes qui métabolisent le gucose: hexokinase, phosphoacrokinase, aldolase A.

La voie spécifique est beaucoup plus efficace que la voie non spécifique, cette dernière étant en fait inhibée par le glucose. Dans le tissu adipeux, étant donné la concentration de glucose presque nulle, il n'y a pas de compétition entre le glucose et le fructose et celle-ci est métabolisée de manière non spécifique.


Encadré 1. Métabolisme hépatique	Encadré 2. Métabolisme extra-hépatique du fructose
Le fructose est phosphorylé par la fructo-kinase puis clivé par l'albolase B. Les trioses formés sont introduits dans la glycolyse au niveau des phosphates de triose, en contournant la régulation de la phospho-fructo-kinase. Les flèches vertes indiquent le flux incontrôlé de fructose dans la glycolyse. Selon les conditions métaboliques, les trioses peuvent être condensées en glucose pour fournir la synthèse du glycogène du foie.	Le fructose est métabolisé par les mêmes enzymes que le glucose: l’hexokinase et l’aldolase A. Cette voie métabolique est influencée par la présence de glucose.

Glycolyse non régulée: déséquilibres métaboliques induits par le fructose

Le principal contrôle de la voie glycolytique est l'enzyme phosphoactokinase. Le fructose échappe à ce contrôle, ce qui peut entraîner 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

AcétylCoA accumulation → corps cétoniques, lipogenèse

accumule du glycérol → lipogenèse

Tout cela du point de vue clinique se traduit par: