La clé de votre santé et de votre longévité réside peut-être dans quelque chose dont vous n'avez probablement jamais entendu parler auparavant :le glycocalyx. C'est fou de penser que quelque chose dont si peu d'entre nous ont entendu parler puisse avoir un impact aussi profond sur notre santé, alors allons-y.
Dans cet article, nous examinerons ce qu'est le glycocalyx, des recherches récentes révèlent sur cette structure microscopique et comment il peut s'agir du facteur le plus négligé, mais pourtant essentiel, pour une bonne santé.
Pendant des décennies, l'organisation du glycocalyx et son interaction avec l'état cellulaire sont restées énigmatiques. Cela a changé ces dernières années. Les dernières recherches ont montré que le glycocalyx est un organite d'importance vitale, activement impliqué et fonctionnellement pertinent pour divers processus cellulaires, qui peut être directement ciblé dans des contextes thérapeutiques. Cette revue donne une brève introduction à la biologie du glycocalyx et décrit les défis spécifiques auxquels la recherche sur le glycocalyx est confrontée. Ensuite, la vision traditionnelle du rôle du glycocalyx est discutée avant que plusieurs percées récentes dans la recherche sur le glycocalyx ne soient examinées. Ces résultats illustrent une image plus large qui se déroule actuellement sur le rôle du glycocalyx en tant que cellule cellulaire fondamentale
Qu'est-ce que le glycocalyx ?
Le glycocalyx est une couche dense de molécules de sucre et des protéines et graisses auxquelles elles se fixent qui recouvre les membranes externes de toutes les cellules de notre corps. Le mot glycocalyx signifie littéralement « enrobage de sucre » (glykys =sucré, kalyx =cosse), en référence à sa composition glucidique.
Au microscope électronique, le glycocalyx apparaît comme une fine couche floue.
Le glycocalyx est la substance en forme de cheveux vue ci-dessus. Source :Bibliothèque en ligne
Alors que certaines fonctions du glycocalyx n'existent plus depuis des décennies, bon nombre de ses fonctions importantes n'ont été découvertes que récemment.
Mais le glycocalyx est responsable de nombreuses autres fonctions critiques :
- Régulation de la circulation pour augmenter ou diminuer le flux sanguin
- Protection :protège la membrane plasmique des cellules contre les lésions chimiques.
- Régule l'inflammation :le revêtement de glycocalyx sur les parois endothéliales des vaisseaux sanguins empêche les leucocytes de se lier.
- Fertilité :permet aux spermatozoïdes de reconnaître et de se lier aux ovules.
- Développement embryonnaire :guide les cellules embryonnaires vers leurs destinations dans le corps.
- Immunité contre les infections :permet au système immunitaire de reconnaître et d'attaquer. organismes étrangers.
- Défense contre le cancer :les modifications du glycocalyx des cellules cancéreuses permettent au système immunitaire de les reconnaître et de les détruire.
- Compatibilité des greffes :constitue la base de la compatibilité des greffes de tissus, des greffes d'organes et des transfusions sanguines.
- Adhésion cellulaire :lie les cellules entre elles, empêchant les tissus de s'effondrer.
Pourquoi est-ce que j'en entends parler juste maintenant ?
Le concept de glycocalyx remonte aux années 1940, même si sa structure était impossible à observer à cette époque. Ce n'est que des décennies plus tard que les microscopes électroniques sont devenus suffisamment puissants pour capturer le glycocalyx en action.
Pour rendre les choses plus complexes, le glycocalyx est difficile à colorer et à visualiser, et disparaît lorsque des échantillons de tissus sont prélevés pour étude. En période de choc, le glycocalyx peut en fait se dissiper, ce qui le rend encore plus difficile à trouver.
Les décennies suivantes ont vu les chercheurs s'efforcer d'en savoir plus sur le glycocalyx et ses fonctions. Certains ont initialement émis l'hypothèse que le glycocalyx formait une matrice avec des propriétés de tamisage sur les parois capillaires.
Depuis lors, la microscopie électronique a capturé la présence de glycocalyx recouvrant le côté luminal (côté interne) des parois capillaires, bien que sa fonction complète soit encore inconnue.
Le glycocalyx sert de « coussin » pour les globules rouges. Source :Réseau lymphatique
Le glycocalyx est composé principalement de glucides, mais ce n'est pas tout ce qu'il contient. Il abrite également des molécules de signalisation telles que des cytokines, des chimiokines, des récepteurs et des facteurs de croissance, ainsi que diverses enzymes, dont la superoxyde dismutase (GAZON). Toutes ces interactions sont importantes pour le fonctionnement, la maintenance et la communication des cellules.
Alors maintenant, nous savons un peu de quoi est fait le glycocalyx. Mais qu'est-ce que ça fait ?
3 principales façons dont votre glycocalyx vous maintient en bonne santé
Considérez le glycocalyx comme un gardien cellulaire. Tout comme un gardien empêche les intrus d'entrer, le glycocalyx garde et protège certaines des cellules les plus délicates de votre corps.
Comment? En partie en travaillant avec le système immunitaire pour protéger les capillaires des envahisseurs. Les cellules endommagées ou toxiques se sont souvent vu retirer leur glycocalyx, ce qui témoigne de ses capacités protectrices.
Les avantages du glycocalyx peuvent être divisés en trois grandes catégories :
- Protection cardiovasculaire
- Régulation hormonale
- Augmentation du flux sanguin
Protection cardiovasculaire
Le glycocalyx protège les capillaires qui nourrissent chaque cellule de notre corps et constituent 99 % du système circulatoire.
Les capillaires sont de minuscules vaisseaux sanguins qui fournissent des nutriments et éliminent les déchets des endroits difficiles d'accès. Les capillaires ne sont pas seulement des tuyaux creux qui permettent au sang de les traverser - ce sont des structures vivantes qui échangent des nutriments. Le corps d'un adulte moyen en contient près de 100 000 milles !
À chaque battement de cœur, les capillaires transportent des nutriments vitaux et de l'oxygène vers chaque cellule - et la présence du glycocalyx facilite tout cela.
Voici plusieurs autres façons dont cette structure protège la fonction cardiovasculaire :
- Ses propriétés anti-adhésives empêchent les plaquettes de coaguler et les leucocytes de coller aux parois vasculaires. La prévention de l'adhérence des leucocytes est particulièrement importante car les leucocytes se déplacent d'un endroit à l'autre selon les besoins. Le glycocalyx ajoute essentiellement une autre couche à cette fonction immunitaire très importante.
- Il est impliqué dans la signalisation extracellulaire (c'est-à-dire la communication de cellule à cellule), ce qui peut altérer la croissance des cellules cancéreuses dans tout le système cardiovasculaire.
Régulation hormonale
Le glycocalyx est un médiateur important de la production d'oxyde nitrique (NO) à partir des cellules endothéliales.
Le glycocalyx semble soumettre les cellules endothéliales à une pression juste suffisante pour déclencher la production de NO. NON, à son tour, "" informe "les cellules musculaires autour d'un vaisseau sanguin de se contracter ou de se détendre, resserrant ou élargissant ainsi le vaisseau, de manière à réguler le flux sanguin".
L'oxyde nitrique est également impliqué dans la régulation du flux de nutriments et d'oxygène. Sans un glycocalyx sain, cette régulation est compromise.
L'effet du glycocalyx sur l'oxyde nitrique signifie qu'il a un effet en aval sur d'autres hormones, y compris le dioxyde de carbone, qui fonctionne avec l'oxygène pour optimiser les niveaux d'oxygénation de votre corps.
Augmentation du flux sanguin
Le glycocalyx peut également augmenter le flux sanguin, en partie grâce à sa capacité à médier l'oxyde nitrique. Il existe également d'autres avantages favorables à la circulation :
- Permet au corps d'engager plus de ses capillaires, fournissant plus de nutriments et/ou éliminant les déchets des organes selon les besoins.
- Protège les cellules endothéliales de la pression directe causée par le flux sanguin, aidant à réguler leur forme.
- Régule la perméabilité des vaisseaux sanguins, empêchant un afflux accru de protéines, d'eau et d'autres éléments transmissibles par le sang comme les lipoprotéines de basse densité (le « mauvais » cholestérol).
Pourquoi la santé du glycocalyx est si importante
En termes simples, le glycocalyx est essentiel pour protéger la santé du système circulatoire.
La santé circulatoire, à son tour, présente de nombreux avantages en aval.
Il y a cependant un problème potentiel :le glycocalyx est délicat. Et bien qu'il se dégrade naturellement avec le temps ou lors de certains événements stressants, ce processus peut être exacerbé par d'autres facteurs, notamment :
- Régime riche en glucides
- Manque d'exercice
- Facteurs génétiques
- Inflammation chronique
- Hypertension artérielle
- Fumer
- Traumatisme
- ARDS
- COVID-19
Les dommages au glycocalyx peuvent également entraîner la perte de l'enzyme antioxydante SOD, qui convertit les espèces réactives de l'oxygène (ROS) en peroxyde d'hydrogène. Sans SOD, l'équilibre de l'endothélium est déplacé vers un état pro-oxydant et hyper-inflammatoire.
De plus, des dommages au glycocalyx peuvent entraîner un traumatisme supplémentaire de l'endothélium vasculaire, entraînant des fuites capillaires qui peuvent perdre leur fonction et/ou mourir.
Quelles maladies ont été associées à des dommages au glycocalyx ?
Sans les nutriments vitaux et l'oxygène fournis par les capillaires, les tissus et les organes vitaux meurent de faim. Il a été démontré à maintes reprises qu'une perfusion tissulaire altérée est à l'origine de maladies et de complications majeures, y compris, mais sans s'y limiter :
- Sepsie
- Diabète (type 1 et type 2)
- Insuffisance cardiaque
- Maladie pulmonaire
- Maladie rénale
- Trait
- Démence
- Prééclampsie précoce
- Troubles inflammatoires
- Progression du cancer
Malheureusement, les chercheurs médicaux estiment qu'un grand pourcentage de la population mondiale est affectée par la dégradation du glycocalyx.
Athérosclérose
Comme nous en avons discuté précédemment, l'inflammation peut déclencher la dissipation du glycocalyx endothélial, ce qui ne fait que favoriser une inflammation supplémentaire.
Cette dissipation peut permettre au « mauvais » cholestérol de pénétrer dans la circulation sanguine, de s'oxyder et de former une couche lipidique. Cela favorise davantage la perte du glycocalyx. Finalement, les leucocytes et d'autres types de globules blancs appelés monocytes et lymphocytes commencent à s'infiltrer dans l'intima ou le revêtement le plus interne de l'endothélium.
Une fois que les monocytes pénètrent dans l'intima, ils deviennent des macrophages, qui consomment du cholestérol LDL oxydé pour former une coiffe fibreuse, stabilisant ainsi la plaque. Si ce capuchon fibreux est perturbé, cela peut entraîner des événements cardiovasculaires tels que des crises cardiaques et des accidents vasculaires cérébraux.
Les étapes décrites ci-dessus sont des versions très simplifiées du processus complexe qu'est l'athérosclérose. Cependant, il est clair que le glycocalyx joue un rôle crucial dans la résistance à l'accumulation de plaques et dans le maintien de la santé des vaisseaux sanguins.
Pourquoi un régime riche en glucides endommage le glycocalyx
Une alimentation riche en glucides peut causer des problèmes en provoquant des pics de glycémie.
Dans une étude de recherche, seulement 6 heures d'exposition à une glycémie élevée ont réduit le volume du glycocalyx de 50 %. L'équipe de recherche a attribué les effets néfastes de l'hyperglycémie à l'augmentation de l'oxydation et de l'inflammation. Cela a été confirmé lorsqu'ils ont infusé du glucose avec un antioxydant puissant et que le volume de glycocalyx est resté inchangé.
Considérant que les dommages au glycocalyx sont considérés comme la "première étape" vers des problèmes d'athérosclérose de toutes sortes, la vitesse à laquelle une glycémie élevée peut réduire le volume du glycocalyx est révélatrice.
Une glycémie élevée peut également amener les mitochondries (les usines énergétiques de chaque cellule) à surproduire trop de radicaux libres, y compris les espèces réactives de l'oxygène (ROS). Les ROS sont des molécules de signalisation clés qui régulent les réponses inflammatoires naturelles dans notre corps.
Dans un système sain, les antioxydants éteignent les ROS lorsqu'ils ne sont plus nécessaires, mais des ROS trop nombreux et chroniquement élevés peuvent entraîner un stress oxydatif, des dommages à l'ADN et éventuellement des maladies chroniques comme le cancer et les maladies cardiaques, entre autres.
En bref, un régime riche en glucides peut dévaster le glycocalyx et votre santé.
Comment manger pour votre glycocalyx
Compte tenu de son importance, le glycocalyx peut servir de cible prometteuse dans le traitement des maladies chroniques. Les chercheurs ont cherché des moyens de régénérer et/ou de protéger le glycocalyx.
En l'absence de nouvelles percées, cependant, nous connaissons un moyen infaillible de protéger votre glycocalyx de la dégradation : suivez un régime pauvre en glucides et riche en graisses, idéalement un régime carnivore.
Lorsque l'apport en glucides est réduit, la glycémie se stabilise, évitant ainsi d'endommager le glycocalyx et ses glycolipides et glycoprotéines sensibles.
Certains suppléments peuvent également aider à maintenir un glycocalyx sain. Ceux-ci incluent :
- Acide hyaluronique
- N-acétyl cystéine (NAC)
- Sulfate de chondroïtine
- Boosters d'oxyde nitrique
- Protéine C activée
- Hydrocortisone
- Progestérone
Bien que ces suppléments puissent fonctionner, ils ne doivent pas être utilisés comme solution de pansement. Envisagez de prendre la voie holistique - manger un régime nourrissant et anti-inflammatoire - en premier. Et consultez toujours un professionnel de la santé avant d'apporter des changements drastiques.
Les plats à emporter
Les scientifiques continuent d'apprendre à quel point le glycocalyx est important pour le système cardiovasculaire et pour la santé en général.
Plus ils en apprennent, plus les dangers de la consommation régulière de sucre et d'amidon deviennent clairs. Comme nous l'avons vu, l'hyperglycémie peut dégrader prématurément la couverture de glycocalyx des capillaires. Cet événement simple mais grave peut très bien expliquer les taux élevés de maladies cardiovasculaires observés dans notre pays.
Heureusement, vous protéger est aussi simple que de protéger votre glycocalyx. Vous pouvez commencer par réduire votre consommation de glucides transformés et vous concentrer sur les graisses et les protéines saines. Des pratiques de réduction du stress comme la marche, le yoga, l'alimentation consciente et la méditation peuvent également aider.
Prenez soin de votre glycocalyx, et il prendra soin de vous.
