De la N-acétylcystéine au glutathion

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Notre organisme est équipé d’un système sophistiqué de défenses antioxydantes, dont le glutathion est l’une des composantes les plus efficaces. Explorons de quelle manière la N-acétylcystéine peut générer ce composé, afin d’assurer une protection optimale contre le stress oxydatif. 

Qu’est-ce que la N-acétylcystéine ?

La N-acétylcystéine (NAC) est un composé dérivé la L-cystéine, un acide aminé soufré. Parmi ses multiples fonctions, elle protège l’organisme des dommages provoqués par les radicaux libres en favorisant la production de glutathion. 

Usages 

La NAC est utilisée dans le domaine médical depuis les années 1960. Elle fait partie de la liste modèle des médicaments essentiels dressée par l’OMS. Elle est employée en cas d’affections pulmonaires comme la mucoviscidose ou la bronchite chronique pour sa capacité à favoriser les expectorations. Elle agit par ailleurs comme antidote en cas d’intoxication à l’acétaminophène (paracétamol). Elle est également vendue sous forme de complément alimentaire. 

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Structure chimique 

La structure chimique de la NAC est proche de celle de la L-cystéine. Au sein de sa molécule, l’atome d’hydrogène de l’amine primaire (NH₂) est remplacé par un groupe acétyl (COCH₃). Ce dernier confère à la NAC une meilleure solubilité dans l’eau, et une absorption facilitée par l’organisme. Elle est également moins sujette à l’oxydation que la L-cystéine, qui a tendance à s’unir par paire pour former de la cystine. 

En chimie organique, ces deux molécules sont classées parmi les thiols, car elles contiennent un groupement sulfhydryle (SH) attaché à un atome de carbone. Hautement réactif, il est essentiel à leurs fonctions biologiques. Il est par ailleurs à l’origine de l’odeur piquante que dégagent les substances partageant cette caractéristique. 

Sources alimentaires 

La cystéine est naturellement présente dans les aliments riches en protéines animales (viande,  poisson, œufs, produits laitiers) et végétales (quinoa, soja, céréales). Elle est considérée comme un acide aminé semi-essentiel. Notre corps est en effet en mesure d’en produire à partir de deux autres acides aminés, la méthionine et la sérine, mais en quantité insuffisante pour couvrir nos besoins. 

La N-acétylcystéine est plus rare à l’état naturel. Une équipe de chercheurs l’a toutefois identifiée dans les asperges, le concombre, le piment, le persil, la tomate, le citron, le raisin ou la fraise. Elle est aussi présente dans les plantes appartenant au genre Allium comme l’oignon, qui contient 45 mg de NAC par kg. 

Les apports alimentaires restent toutefois marginaux, et la supplémentation en NAC est la seule manière d’accéder à des quantités suffisantes. Elle est dans ce cas obtenue par synthèse chimique ou par fermentation à partir de sources végétales. 

Devenir de la NAC après absorption 

Après son absorption par voie orale, la NAC atteint l’estomac puis l’intestin, où elle est absorbée. Contrairement à la cystéine qui doit franchir la barrière intestinale par un phénomène de transport actif, la NAC la traverse par simple diffusion passive. Sa concentration maximale dans le sang est atteinte entre 1 et 2 h après son ingestion. Elle est acheminée jusqu’au foie, où elle est presque entièrement convertie en cystéine. 

Un précurseur du glutathion 

Le rôle majeur de la N-acétylcystéine est de favoriser la production d’un composé important pour l’organisme, le glutathion. Présent en forte concentration dans la plupart des cellules, il est impliqué dans un grand nombre de fonctions physiologiques. Il joue notamment un rôle détoxifiant et antioxydant. La forme réduite de glutathion s’oxyde facilement sous l’effet des radicaux libres, permettant leur neutralisation. Il est ensuite à nouveau transformé en forme réduite par une enzyme, la glutathion réductase. Il contribue lui-même à régénérer les vitamines antioxydantes C et E. 

Une source de cystéine pour produire le glutathion 

Le glutathion est un tripeptide : il est composé de cystéine, de glycine et d’acide glutamique. La NAC fournit la cystéine nécessaire à sa production. La disponibilité de la cystéine est cruciale, elle est considérée comme le facteur limitant de cette réaction. Dans le cadre de l’alimentation moderne, les apports alimentaires en glycine sont généralement faibles. Il convient également de s’assurer qu’elle ne fait pas défaut. 

Effets sur le taux de glutathion et le stress oxydatif 

La prise de N-acétylcystéine provoque une élévation de la quantité de glutathion présente au sein des cellules. Des chercheurs ont par exemple testé ses effets sur des cultures de cellules qui tapissent l’intérieur des vaisseaux sanguins. Ils ont constaté une élévation progressive de leurs réserves de glutathion, qui est revenu à son niveau d’origine 48h après l’application. L’élévation maximale de la concentration en cet antioxydant à atteint 2  à 3 fois sa valeur de base. 

La NAC conduit ainsi à une amélioration des capacités de défenses contre le stress oxydatif. Cette situation survient lorsque des radicaux libres sont produits en excès dans l’organisme, par exemple lors d’un exercice physique intense ou en cas d’exposition à un air pollué. 

Une équipe a pu caractériser cette action au cours d’une étude menée sur des cellules β du pancréas. Responsables de la sécrétion d’insuline, elles sont indispensables au maintien d’une glycémie équilibrée. Elles ont été soumises à un fort niveau de stress oxydatif, provoqué par un traitement combinant un excès de sucre et d’acide gras (l’acide palmitique). 

Les cellules qui ont bénéficié d’un prétraitement avec la NAC avant de subir ces conditions ont produit une quantité de radicaux libres inférieure à celle observée dans les cellules témoins. La réduction a été conséquente, de l’ordre de 15%  à 25%. Elles ont ainsi été protégées des méfaits de ces espèces chimiques réactives, qui peuvent endommager les constituants cellulaires.