General integration and regulation of metabolism at the organ level

Abstract

IntCgration genkrale et regulation du mitabolisme au niveau des organes R E S U M E C'est un principe general dans le domaine cardio-vasculaire que les modifications des activitis metaboliques des tissus, telles que celles qui sont associkes a la contraction musculaire, h la lipolyse dans le tissu adipeux ou a l'augmentation de 1'activitC nerveuse dans certaines parties du cerveau, sont associees avec une augmentation specifique du flux sanguin vers ces tissus ou certaines parties de ces tissus. Le capillaire est un dktecteur metabolique important qui repond a de multiples signaux metaboliques tels que les Kf et H+, I'adtyl choline, et les analogues d'addnosine, qui peuvent s'accumuler dans une activitk metabolique accrue. Le capillaire est idealement situk pour detecter les signaux de zones entieres de tissu, et repond en produisant des signaux Clectrotoniques qui produisent ensuite une rCponse des arterioles h distance, ce qui est essentiel pour le contr6le du flux sanguin. Bien que l'activite metabolique influence le flux sanguin dans les tissus, une modification du flux sanguin dans les tissus peut elle-m&me influencer le metabolisme. En general, les substrats qui ont une captation fractionnelle ClevCe dans les tissus (ou un relargage fractionnel eleve), sont trks fortement influencds par les modifications du flux sanguin. Les modifications de la concentration circulante des metabolites influencent Cgalement le metabolisme des tissus. Cela signifie qu'un tissu peut en influencer un autre en contrdant I'apport des substrats, comme l'apport de glucose et de corps cetoniques (foie) ou de lipides non estkrifiks (tissu adipeux). Etant donne que le contenu dnergetique combine de ces substrats dans tout le sang varie peu dans de nombreuses situations physiopathologiques telles que I'alimentation et le jeihe, alors yue leurs proportions respectives changent substantiellement, il y a un potentiel considerable de competition entre les substrats pour le metabolisme de I'oxydation. L'importance de cette compdtition depend dans une certaine mesure de l'activitd des systkmes d'enzymes dans les tissus pour mktaboliser les substrats spkcifiques. Les modifications du point d'kquilibre de captation ou de relargage des metabolites par les tissus peuvent Ctre influencees par des substances bioactives telles que les hormones et les cytokines, qui fournissent un autre mecanisme important pour la regulation mCtabo-lique dans l'alimentation et le jefine, l'exercice et le repos, et dans la maladie. Nous pouvons conclure que les concentrations dans le sang, les nerfs, les hormones et les substrats sont intimement likes au contr6le du metabolisme, mais qu'il manque encore bien des details dans les processus qui integrent et lient le mktabolisme de la cellule au metabolisme des tissus au metabolisme du corps tout entier.