Voir aussi: Bêta-alanine
Au cours de l'exercice, le cycle glucose-alanine représente une voie métabolique très importante, qui permet au foie d'obtenir du glucose à partir d'un acide aminé, l'alanine, provenant du muscle en activité.
Un effort physique intense et prolongé conduit à une diminution de la glycémie et à une augmentation de la concentration sanguine en acide lactique. Le muscle est donc obligé d'augmenter l'oxydation des acides gras et des acides aminés à des fins énergétiques, en particulier celles de la chaîne ramifiée (BCAA). Le squelette carboné de ce dernier est utilisé au niveau musculaire pour produire de l'énergie au cours du cycle de krebs, tandis que le groupe amino est d'abord transféré au glutamate, puis au pyruvate, entraînant la formation d'alanine. Cet acide aminé est ensuite libéré dans le sang et transmis au foie, qui à son tour élimine le groupe amine et utilise le pyruvate ainsi obtenu pour former du glucose, selon un processus appelé gluconéogenèse. Le glucose nouvellement formé est ensuite remis en circulation, dans le but de garantir un apport constant de sucre au cerveau.
À son tour, le muscle peut capter le glucose sanguin et le métaboliser pour obtenir de l'énergie. à la fin de la glycolyse, on obtient deux molécules de pyruvate qui peuvent entrer dans le cycle de krebs ou être utilisées pour synthétiser autant d’acide lactique (sous anaérobiose) ou d’alanine. À ce stade, le cycle peut recommencer.
L'acide aminé alanine, en plus d'être un constituant normal des protéines, agit en tant que transporteur d'azote des tissus périphériques vers le foie. À ce niveau, en effet, le groupe amino, qui est la molécule toxique des acides aminés, peut entrer dans le cycle de l'urée et être éliminé dans l'urine sans causer trop de dommages à l'organisme.
Dans le muscle squelettique, la synthèse d’alanine est directement proportionnelle à la concentration intracellulaire de pyruvate, qui augmente par exemple lorsqu’il existe une forte dégradation des acides gras à des fins énergétiques, entraînant un ralentissement du cycle du krebs et la formation de corps cétoniques.
Une situation similaire dans les conditions d'anaérobiose: le pyruvate, qui ne peut pas être oxydé dans le cycle du krebs, est converti en partie en alanine et en partie en acide lactique. Ce dernier est libéré en circulation le long de l'alanine et, de la même manière, transporté vers le foie, où il est utilisé comme précurseur de la gluconéogenèse (cycle de Cori).
Pour toutes ces raisons, le cycle glucose-alanine et le cycle de Cori, bien que se produisant également au repos, sont activés de manière particulière lors d'exercices musculaires intenses.
Le cycle glucose-alanine est également stimulé par l'augmentation des taux plasmatiques de glucocorticoïdes (cortisol) en réponse à un événement stressant d'origine physique (jeûne, maladie, opération chirurgicale, stress intense) ou psychique (anxiété de performance, etc.).
