Propriétés nutritionnelles de la citrulline : un nouvel acteur dans la régulation du métabolisme protéino-énergétique

• Auteur / Autrice : Arthur Goron
• Direction : Eric Fontaine, Christophe Moinard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 11/04/2017
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de bioénergétique fondamentale et appliquée (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Pison
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Rigoulet, Julien Fauré, Anne-Laure Borel
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Dominique Dardevet, Moïse Coëffier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ornithine-carbamyltransférase

Mots clés libres

Citrulline

Mitochondrie

Muscle

Citrulline

Mitochondria

Muscle

Résumé

Outre son rôle dans le métabolisme du cycle de l’urée, la citrulline possède de nombreuses propriétés notamment celle de stimuler la synthèse protéique musculaire. Or, la synthèse protéique est un poste de dépense énergétique important de la cellule. Nos travaux ont ainsi exploré, à la fois in vivo et in vitro, les effets de la citrulline sur le métabolisme énergétique afin de comprendre comment l’activation de la synthèse protéique musculaire par cet acide aminé est coordonnée avec le métabolisme énergétique. Nos résultats ont permis de mettre en évidence que la citrulline module bien le métabolisme énergétique, notamment via une réorientation des flux énergétiques au profit de la synthèse protéique. De plus, nos travaux ont précisé les effets de la citrulline sur le métabolisme protéique avec notamment un effet synergique de la citrulline et de l’exercice sur la synthèse protéique et sur la performance. Enfin, ces travaux ont permis d’explorer pour la première fois in vitro les effets de la citrulline (et de la leucine) sur le sécrétome musculaire. Nous avons ainsi démontré que la citrulline module le sécrétome musculaire et mis en évidence la complexité de régulation des protéines sécrétées par les acides aminés. En conclusion, nos travaux sont une contribution à la meilleure compréhension de la régulation musculaire du métabolisme protéino-énergétique par la citrulline.

Besides his role in the metabolism of the urea cycle, citrulline has many properties including the ability to stimulate muscle protein synthesis. However, protein synthesis is an important item of cell energy expenditure. Our work has explored both the in vivo and in vitro effects of citrulline on energy metabolism in order to understand how the activation of muscle protein synthesis by this amino acid is coordinated with energy metabolism. Our results have shown that citrulline modulates energy metabolism via a reorientation of energy flux in favor of protein synthesis. Moreover, our work has clarified citrulline effects on protein metabolism with a synergistic effect of citrulline and exercise on protein synthesis and performance. Finally, this work allowed to explore for the first time citrulline (and leucine) effects on muscle secretome. We have thus demonstrated that citrulline modulates muscle secretome and highlighted how complex is the regulation of secreted proteins by amino acids. In conclusion, our work contributes to a better understanding on muscle regulation of protein-energy metabolism by citrulline.