Arginine

Arginine

Acide aminé non essentiel, l’arginine peut être synthétisée par la majorité des organismes vivants, dont fait partie l’Homme. Toutefois, la quantité produite peut ne pas suffire, en particulier chez les enfants en pleine période de croissance et les adultes qui effectuent des activités physiques intenses ou ceux qui ont été victimes d’un accident ou d’une grave infection. D’où l’importance de recourir aux compléments alimentaires, ou du moins adopter un régime alimentaire riche en protéines. Depuis quelques années, ce composé entre dans la composition de boissons énergisantes, très appréciées des sportifs. Cet acide aminé, appartenant à la classe des acides α-aminés, possède deux isomères optiques dont la forme naturelle L- présente dans notre organisme est protéinogène.

Présentation de l’arginine

Propriétés physiques et chimiques

Connue sous les abréviations Arg et R, l’arginine fut découverte pour la première vers la moitié des années 1880 par Ernst Schultze, un chimiste d’origine Suisse. Ce scientifique l’a isolée à partir d’une plante légumineuse à feuilles digitées, le genre Lupinus albus, L., ou lupin en langage courant. Cet acide aminé a pour formule chimique C6 H14 N4 O2 et masse molaire 174,20 g/mol. (1)

Les deux énantiomères de l'Arginine : L-arginine et R-arginine
Les deux énantiomères de l’Arginine : L-arginine et R-arginine

Côté structure chimique, la L-arginine comparée aux autres acides α-aminés de son groupe présente au niveau de sa chaine latérale trois carbones, en plus du carbone habituel α. À l’extrêmité de cette chaine aliphatique se trouve, par ailleurs, un groupe guanidine fortement polaire qui est doté d’un pKa de 12,48 ; offrant ainsi un caractère très basique à cet acide aminé. Dans un milieu à pH physiologioque – c’est à dire à un pH 5,5 – ce résidu est chargé positivement et c’est aussi le cas dans les protéines. L’arginine est tout simplement l’acide aminé le plus basique qui soit.

Une propriété chimique qui distingue aussi cet acide aminé de ses compères, est sa chaine hydrocarbonée aliphatique dont l’extrêmité uniquement a un caractère hydrophobe. Or, les protéines sont connus pour leurs surfaces hydrophiles et leurs intérieurs hydrophobes. C’est la raison pour laquelle, il est possible de le retrouver fréquemment à la jonction de deux protéines. Sa partie hydrophobe reste sous la surface de la protéine et son groupe hydrophile intéragit avec l’environnement extérieur.

Rôles physiologiques

L’arginine assure de nombreux rôles dans l’organisme, d’où l’intérêt de compléter les apports journaliers par des suppléments en cas de carence. Voici une liste non-exhaustive de ses fonctions physiologiques :

– C’est un précurseur direct du monoxyde d’azote, appelé aussi oxyde nitrique (NO) ou bien oxyde azotique, sous l’action des enzymes NO synthétases (NOS). Or le monoxyde d’azote joue d’innombrables rôles dans l’organisme humain, en étant à la fois vasodilatateur, microbicide, neutransmetteur, régulateur de l’apoptose et relaxant des muscles lisses. (2)
– Il intervient dans la biosynthèse de la créatine, un dérivé de cet acide aminé qui loge surtout au niveau du cerveau et des fibres musculaires, où il assure des fonctions non négligeables telles que la contraction des muscles et le transport d’énergie vers les cellules.
– Il s’engage aussi dans la synthèse de l’ornithine ou acide ornithurique, un acide aminé non-protéinogène formé sous l’action de l’enzyme arginase dihydrolase pour produire par la suite l’urée.
– La L-arginine, sous l’effet d’une réaction de décarboxylation, produit de l’agmatine, essentiel dans la biosynthèse de polyamines.
– Ses autres fonctions consistent à favoriser la guérison et la cicatrisation des plaies, l’excrétion de l’ammoniac, la production d’hormones, ainsi que la différenciation des cellules.

Biosynthèse

Étant un acide aminé non essentiel, la L-arginine est produite naturellement par l’organisme, bien qu’elle soit à des quantités quand même limitées. Cette synthèse endogène fait intervenir d’autres acides aminés, à savoir la glutamate, la proline, et la citrulline, qui sous l’effet des enzymes arginosuccinate lyase et cytosoliques argininosuccinate synthétase se convertissent en arginine.

Cette étude scientifique datant de 2011, réalisée sur des porcelets, a permis d’identifier le véritable mécanisme de la production de cet acide α-aminé chez les mammifères, notamment chez les prématurés nourris par voie entérale. Notons au passage que la synthèse de cet acide aminé est quasiment impossible chez les bébés prématurés. Les biomarqueurs utilisés au cours de l’expérience ont permis d’identifier comment ils sont réellement impliqués dans ce processus tous les trois. (3)

La biosynthèse de l’arginine se déroule, en effet, dans les entérocytes, autrement dit les principaux types de cellules présents dans la muqueuse intestinale. Les cellules de l’intestin produisent tous les jours près de 10 g de L-citrulline chez un adulte en bonne santé. Cet acide α-aminé non protéinogène, une fois libérée dans la circulation sanguine, atteint les reins où il sera transformé en arginine. En d’autres termes, la biosynthèse de cet acide aminé peut être perturbée en cas de dysfonctionnement rénal ou des fonctions digestives. (4)

Principales sources

Les cacahuètes sont les meilleures sources d'arginine
Les cacahuètes sont les meilleures sources d’arginine

Le recours aux aliments riches en arginine, voire aux compléments alimentaires, devient essentiel lorsque la quantité d’arginine endogène ne suffit plus à combler les quantités demandées par l’organisme. Voici une petite liste des aliments qui présentent des teneurs élevées en L-arginine :
– Cacahuètes, 3,09 g/100 g ;
– Amandes, 2,47 g/100 g ;
– Graines de tournesol séchées, 2,40 g/100 g ;
– Noisettes, 2,21 g/100 g ;
– Lentilles, 2,17 g/100 g ;
– Pistache, 2,03 g/100 g ;
– Graines de lin, 1,93 g/100 g ;
– Thon, 1,74 g/100 g ;
– Haricots, 1,46 g/100 g ;
– Poulet, 1,19 g/100 g ;
– Noix de pécan, 1,18 g/100 g ;
– Jaune d’œuf, 1,10 g/100 g ;
– Soja, 1,04 g/100 g.
– Lait entier, 0,08 g/100 g.

Bienfaits de l’arginine

Efficacité contre les dysfonctions sexuelles

Une des qualités les plus connues, et d’ailleurs c’est la plus étudiée par les scientifiques, est sa capacité à venir à bout des dysfonctionnements sexuels, aussi bien chez la gente féminine que masculine. Comme il a été mentionné précédemment, cet acide aminé intervient dans la production de l’oxyde nitrique en étant son précurseur direct. Or, en tant que neuromédiateur et qui plus est, un des plus importants, ce dernier est à l’œuvre dans le durcissement, le gonflement et le redressement des organes sexuels, en provoquant au niveau de ces muscles lisses une vasolidation et en y augmentant par la même occasion le débit sanguin.

L'arginine est conseillée en cas de dysfonction sexuelle : dysfonction érectile, frigidité, dyspareunie, ...
L’arginine est conseillée en cas de dysfonction sexuelle : dysfonction érectile, frigidité, dyspareunie, …

Dans cette expérience de 1999, les chercheurs ont essayé de voir ce que pourrait être l’effet d’une dose élevée d’arginine sur l’oxyde nitrique chez un groupe d’individus ayant des troubles sexuels. L’échantillon comprenait 50 hommes souffrant de dysfonction érectile. Ces derniers ont pris au quotidien 5 g de cet acide aminé en complément alimentaire, pendant 3 semaines. Un autre groupe témoin prenait des placebos de la même dose. Les participants ont subi des examens physiques et été invités à repondre à des questionnaires, pour mieux suivre l’évolution de leurs problèmes.

À la fin de l’expérience, il a été constaté une amélioration significative de la fonction sexuelle chez 29 patients ayant reçu de l’arginine. Les scientifiques ont remarqué que tout, comme les médicaments dédiés au traitement de la dysfonction érectile à l’instar du Sildénafil ou Vardénafil, cet acide aminé a empêché la dégradation de NO et encouragé le relâchement des muscles lisses localisés dans les corps caverneux, favorisant ainsi l’érection du pénis. (5)

Des doses de L-arginine ont été aussi utilisées chez des femmes âgées de plus 21 ans ayant des troubles sexuels, dont frigidité, dyspareunie ou coït douloureux. Le groupe testé comprenait 77 participantes, dont 34 d’entre elles recevaient des compléments alimentaires à base de L-arginine, d’extraits de ginseng, de damiana, de ginkgo biloba, ainsi que de multivitamines. Les 43 restants ont pris des placebos. Après 4 semaines de traitement, les résultats des contrôles réalisés ont montré que 73,5 % des patientes soumises aux compléments alimentaires ont connu une forte amélioration de leur libido, contre 37,2 % chez le groupe placebo. (6)

Renforcement de la fonction musculaire

Si dans les années 80, la plupart des scientifiques ont parlé de la capacité de la L-arginine à augmenter la masse musculaire, les publications plus récentes avancent le contraire. D’après les auteurs de ces dites études, cet acide aminé n’est pas le meilleur des compléments alimentaires à utiliser chez les sportifs et ceux qui pratiquent des activités physiques intenses désireux de gagner plus de muscles. En revanche, ces mêmes études ont affirmé que son administration peut avoir des effets notables chez les sujets moins entrainés physiquement. (7)

Cet essai clinique de 2008 l’a confirmé. L’étude a été mené sur un échantillon de femmes ménopausées âgés de 54 à 59 ans, divisées en deux groupes. Le premier – composé de 11 femmes – ont reçu pendant 6 mois 18 g de chlorhydrate de L-arginine, soit 14,2 g de L-arginine pur. Le second – comprenant 12 femmes – a été soumis à une dose quotidienne de 18 g de dextrose pendant 6 mois également. Les résultats de cette expérience ont montré que celles ayant pris de la L-arginine ont gagné plus de masse musculaire que celles de l’autre groupe. Une meilleure amélioration de leur fonction musculaire a été aussi remarquée. Par contre, la L-arginine n’a eu aucun effet sur la masse osseuse. (8)

Renforcement du système immunitaire

La L-arginine a été souvent utilisée comme appui aux traitements classiques, en cas d’infection ou de maladies graves, telles que les tumeurs et les cancers par exemple. Cet acide aminé semble avoir une activité anti-tumorale, mais son mécanisme d’action et son niveau d’efficacité ne sont pas encore vraiment élucidés.

Dans cette expérience réalisée au début des années 90, ce composé chimique a été utilisé sur des souris de laboratoires, ayant des tumeurs. Après contrôle de leurs santés, il a été remarqué une faible prolifération des cellules malignes. Ce qui n’était pas le cas chez les sujets témoins qui n’ont reçu aucun complément alimentaire. En effet, la L-arginine a boosté la fonction des lymphocytes T, en agissant comme un immunomodulateur. (9)

Complément au traitement du diabète

L'arginine peut être prise en complément au traitement classique du diabète
L’arginine peut être prise en complément au traitement classique du diabète

Des scientifiques ont aussi essayé d’inclure dans les régimes des personnes diabétiques cet acide aminé pour voir ses véritables effets. L’étude en double aveugle suivante réalisée sur une période de 3 mois, par exemple, avait eu pour objectif d’évaluer si la L-arginine prise sur une longue période, en normalisant la voie NO/cyclique-guanosine-3′ 5′-cyclic monophosphate (cGMP) pourrait améliorer la sensibilité à l’insuline périphérique et hépatique des sujets diabétiques de type 2.

Au cours du premier mois, les patients ont juste adopté leurs régimes alimentaires habituels. Au second mois, ils étaient répartis au hasard et ont reçu soit 6 g d’arginine par jour à prendre aux moments des repas, soit des placebos. Au terme de l’expérience, il a été remarqué chez le groupe soumis au complément alimentaire, que leurs taux de cGMP tout comme leurs tensions artérielles se sont normalisés. Aucun changement n’a été noté chez le groupe placebo. Les chercheurs ont conclu que cet acide aminé améliore mais pas toutefois complètement la sensibilité hépatique et périphérique de ces patients diabétiques. (10)

Bien choisir son arginine en gélules

La L-arginine est proposée sous différents formats sur le marché, comprimé, poudre, solution buvable ou bien gélule qui offre plus de facilité d’utilisation. Ce composé chimique peut également être commercialisé pure ou bien mélangé à d’autres principes actifs, tels que des extraits de pipérine, des vitamines, des minéraux, de l’alpha-cétoglutarate, ou bien d’autres substances. Le choix dépendra du type de traitement à effectuer afin de décupler son efficacité.

À titre d’exemple, pour booster le système immunitaire, les gélules de L-arginine couplés à des vitamines essentielles et minéraux sont à préférer. Pour améliorer son libido, mieux vaut se tourner vers les compléments qui proposent en plus de cet acide aminé d’autres ingrédients actifs à effet aphrodisiaque. Il faut noter que la L-arginine seule ne permet pas d’augmenter la masse musculaire, sauf à des doses dangereuses. Donc, il faut penser à la combiner avec d’autres acides aminés.

Arginine : Posologie

Pour ce qui est de la posologie, les fabricants recommandent en général 5 à 10 g de cet acide aminé par jour. Les effets indésirables tels que mal de tête, diarrhée, ou encore trouble gastro-intestinal ne s’observent qu’à partir des doses plus élevées, dépassant les 15 g par jour.

La L-arginine est un complément alimentaire qui doit être pris avec précaution. Il faut signaler le médecin si vous prenez d’autres médicaments ou suppléments, car elle peut augmenter ou réduire leurs actions ; notamment les médicaments dédiés au traitement de l’herpès.

Son utilisation est impérativement proscrite chez les femmes enceintes et allaitantes, les sujets ayant eu des antécédents d’infarctus du myocarde, des problèmes d’allergie ou d’asthme, d’insuffisance rénale et de cirrhose hépatique.

Références

(1) Institut National de la Recherche Agronomique. Annales de physiologie végétale, Volumes n°1, 2 et 3. France 1959.
(2) Bradley C. Enteral Nutrition, Jones and Bartlett Learning 1994, p:48.
(3) Tomlinson C and al. « Arginine is synthesized from proline, not glutamate, in enterally fed human preterm neonates ». Pediatr Res 2011.
(4) Castillo and al. « Plasma arginine and citrulline kinetics in adults given adequate and arginine-free diets ». Proc Natl Acad Sci USA 1993;90(16):7749-53.
(5) Chen J and al. « Effect of oral administration of high-dose nitric oxide donor L-arginine in men with organic erectile dysfunction: Results of a double-blind randomized placebo-controlled study ». BJU Int 1999 Feb, 83(3):269-273.
(6) Ito TY and al. « A double-blind placebo-controlled study of ArginMax, a nutritional supplement for enhancement of female sexual function ». J Sex Marital Ther.2001 Oct-Dec;27(5):541-549.
(7) Abel T and al. « Influence of chronic supplementation of Arginine aspartate in endurance athletes »Int J Sports Med 2005. p:344-349.
(8) Fricke O and al. « The effect of L-arginine administration on muscle force power on postmenopausal women ». Clin Psysiol Funct Imaging 2008 Sep. p:307-311.
(9) Reynolds JV and al. « Immunologic effects of Arginine supplementation in tumor-bearing and non-tumor-bearing host ». Ann Surg 1990 Feb, 211(2):202-210.
(10) Piatti PM and al. « Long-term oral L-arginine administration improves peripheral and hepatic insulin sensitivity in type 2 diabetic patients ». Diabetes Cares 2001.

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