Si vous avez passé du temps à parcourir les rubriques santé et bien-être des réseaux sociaux, vous avez probablement rencontré de nombreux produits prétendant améliorer votre métabolisme. Mais quel est exactement votre métabolisme ?

Tout ce à quoi vous exposez votre corps – du mode de vie aux virus aéroportés – influence vos caractéristiques physiques, telles que votre tension artérielle et votre niveau d’énergie. Ensemble, ces caractéristiques biologiques sont appelées votre phénotype. Et le système biologique qui est le plus directement impliqué influences votre phénotype est votre métabolisme.

Ainsi, si vous mangez quelque chose, prenez des médicaments, fumez ou faites de l’exercice, votre métabolisme est responsable du transfert de ces informations biologiques dans tout votre corps pour qu’il s’adapte.

Le métabolisme est une conversion d'énergie

Votre métabolisme est constitué d'un réseau de dizaines de milliers de molécules et de protéines qui convertissent la nourriture que vous mangez en énergie et en éléments constitutifs que votre corps utilise pour bouger, grandir et se réparer. Au niveau chimique, le métabolisme énergétique commence lorsque les trois macronutriments – les glucides, les graisses et les protéines – sont décomposés atome par atome pour libérer les électrons des liaisons chimiques. Ces électrons chargent les composants des cellules appelées mitochondries.

Semblable au fonctionnement des batteries, les mitochondries exploitent ce potentiel électrique pour créer une forme différente d’énergie chimique que le reste de la cellule peut utiliser.

En termes simples, l’un des rôles principaux du métabolisme est de convertir l’énergie chimique en énergie électrique, puis de nouveau en énergie chimique. La manière dont cette énergie est transférée dans tout le corps pourrait jouer un rôle central dans la détermination que tu sois malade ou en bonne santé.

je suis biochimiste qui étudie les différents réseaux métaboliques utilisés à mesure que votre corps évolue. Mon équipe et moi avons pu définir des caractéristiques spécifiques du métabolisme, telles que la présence et la quantité de certains métabolites – des produits issus de la dégradation des macronutriments – dans un large éventail de conditions.

Ces conditions comprennent des maladies telles que COVID-19, diabète, la sclérose en plaques ainsi que l'anémie falciforme, à l'expérience d'environnements uniques tels que exposition aux radiations, haute altitude, vieillissement ainsi que performance sportive. Chacun de ces paramètres influence les parties de votre réseau métabolique qui sont utilisées et la manière dont elles communiquent entre elles.

Les athlètes d'élite définissent les limites supérieures

Compte tenu de l'inquiétude augmentation de l'obésité et ses associés syndrome métabolique – environ 1 personne sur 8 dans le monde vivait avec l'obésité en 2022 – définir un métabolisme sain ou altéré peut aider à identifier ce qui ne va pas et comment y remédier.

Les athlètes d’élite constituent une population privilégiée pour étudier au mieux la fonction métabolique, puisque leur réseau de réactions moléculaires et chimiques doit être finement réglé pour rivaliser sur la scène mondiale.

Traditionnellement, seuil de lactate a été une mesure essentielle de la performance sportive en identifiant l'intensité de l'exercice lorsque le lactate commence à augmenter dans les muscles et le sang.

Contrairement à une idée reçue, le lactate n’est pas simplement un déchet mais un source d'énergie également, et il s'accumule lorsqu'il est produit plus rapidement que les mitochondries ne peuvent l'utiliser. Alors qu'une personne modérément active peut atteindre son seuil avec une intensité d'exercice d'environ 2 watts par kilogramme, les cyclistes d'élite peuvent maintenir une intensité allant jusqu'à près de XNUMX watts par kilogramme. deux à trois fois plus élevé.

En comparant les seuils de lactate d’un groupe de cyclistes d’élite, nous avons constaté que les cyclistes ayant des seuils plus élevés présentaient des marqueurs d’une meilleure fonction mitochondriale. L'un de ces marqueurs était production plus élevée de coenzyme A, une molécule qui transporte le carbone autour des cellules et est importante pour décomposer les glucides, les acides aminés et les graisses en énergie chimique.

Les cyclistes les plus performants semblaient également brûler plus de graisse et brûler les graisses plus longtemps lors d'un tour du monde en plusieurs étapes par rapport aux cyclistes moins performants.

Métabolisme dysfonctionnel dans des maladies comme le COVID-19

Votre métabolisme change également si vous souffrez d’une maladie aiguë telle que le COVID-19.

Contrairement aux cyclistes d’élite, les patients atteints du COVID-19 ont un capacité altérée à brûler les graisses qui semble persister avec COVID long. Le sang de ces patients au repos est similaire à celui d'un cycliste d'élite à l'épuisement. Étant donné que l’intolérance à l’exercice survient fréquemment en cas de COVID longue, cela suggère dysfonctionnement mitochondrial peut jouer un rôle dans la fatigue liée au COVID.

Brûler les graisses utilise beaucoup d'oxygène. COVID 19 endommage les globules rouges qui fournissent de l’oxygène aux organes. Parce que les globules rouges ont un capacité limitée à se réparer, ils pourraient ne pas fonctionner aussi bien pendant le reste de leur durée de vie d’environ 120 jours. Cela peut expliquer en partie pourquoi les symptômes du COVID durent aussi longtemps que chez certaines personnes.

Les donneurs de sang définissent le milieu

Les transfusions sanguines sont l'une des procédures cliniques les plus courantes. Avec 118 millions de litres de sang sont donnés chaque année par des millions de personnes dans le monde. Étant donné que les donneurs de sang sont soumis à un dépistage pour s’assurer qu’ils sont en assez bonne santé pour faire un don, ils sont généralement en moyenne santé, quelque part entre une maladie aiguë et une performance sportive d’élite. Les donneurs de sang, venant de tous les domaines de la vie, présentent également un large éventail de traits biologiques en tant que population étudiée.

Mon équipe et moi avons analysé le sang de plus de 13,000 XNUMX donneurs de sang pour faire la lumière sur leur diversité métabolique. Nous avons découvert des caractéristiques spécifiques qui pourraient prédire l'efficacité du sang d'un donneur chez les patients, ce qui a également des implications sur l'efficacité de ce sang chez les donneurs eux-mêmes.

Nous avons découvert que l'un de ces traits est un métabolite appelé kynurénine, qui est produit à partir de la dégradation de l’acide aminé tryptophane. Nous avons constaté que le sang provenant de donneurs présentant des taux de kynurénine plus élevés était moins susceptible de rétablir les taux d'hémoglobine chez les receveurs de transfusion que celui des donneurs présentant des taux de kynurénine plus faibles.

Les niveaux de kynurénine sont plus élevés chez les donneurs plus âgés et chez les donneurs ayant un IMC plus élevé, et peuvent potentiellement être liés à des niveaux d’inflammation plus élevés. À l'appui, notre groupe a également constaté que la kynurénine augmente considérablement chez les coureurs participant à l'Ultra-Trail du Mont-Blanc de 171 kilomètres. De plus, nous avons également identifié que la kynurénine est un marqueur puissant de Gravité du COVID-19.

La relation entre les métabolites et les résultats pour la santé renforce le rôle important que joue le métabolisme dans l’organisme. Mieux comprendre à quoi ressemble un métabolisme sain peut offrir des informations uniques sur la manière dont il dévie lorsqu’une personne tombe malade et peut proposer de nouvelles approches en matière de traitements médicaux.

Travis Nemkov, professeur adjoint de recherche en biochimie et génétique moléculaire, Université du Colorado Anschutz Medical Campus

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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