Glyoxal dans l'AVC ischémique hyperglycémique

Jul 24, 2023

Diabétologie cardiovasculaire volume 22, Numéro d'article : 173 (2023) Citer cet article

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L'hyperglycémie est fréquente lors des accidents vasculaires cérébraux ischémiques aigus et dénote un mauvais pronostic, même en l'absence de diabète préexistant. Cependant, dans les essais cliniques, le traitement de taux de glucose élevés avec de l'insuline n'a pas amélioré l'issue de l'AVC, ce qui suggère que les effets collatéraux plutôt que l'hyperglycémie elle-même aggravent les lésions cérébrales ischémiques. En tant que métabolites réactifs du glucose, le glyoxal et le méthylglyoxal sont des candidats pour médier les effets délétères de l'hyperglycémie lors d'un accident vasculaire cérébral aigu.

Chez 135 patients ayant subi un accident vasculaire cérébral aigu, nous avons utilisé la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse tandem (LC-MS/MS) pour mesurer le glyoxal, le méthylglyoxal et plusieurs de leurs dérivés d'acides aminés glyqués dans le sérum. Les résultats ont été vérifiés dans une deuxième cohorte de 61 patients victimes d'un AVC. L'association des concentrations sériques avec les échelles standard de résultats de l'AVC (NIHSS, mRS) a été testée.

Le glucose, le glyoxal, le méthylglyoxal et l'acide aminé glyqué dérivé du glyoxal, la Nδ-(5-hydro-4-imidazolon-2-yl)ornithine (G-H1), étaient positivement corrélés à une mauvaise issue d'un AVC à 3 mois, tel que mesuré par mRS90. , au moins dans une des deux cohortes. Cependant, les acides aminés glyqués Nε-carboxyéthyllysine (CEL) et, dans une cohorte, la pyrraline ont montré une corrélation inverse avec l'issue de l'AVC, reflétant probablement une consommation alimentaire plus faible en cas d'AVC grave. Les patients avec un mauvais pronostic avaient des concentrations sériques plus élevées de glyoxal et de méthylglyoxal.

L'α-dicarbonylglyoxal dérivé du glucose et les acides aminés glyqués résultant d'une réaction avec le glyoxal sont associés à de mauvais résultats en cas d'accident vasculaire cérébral ischémique. Ainsi, réduire les α-dicarbonyles ou neutraliser leur action pourrait constituer une stratégie thérapeutique pour les accidents vasculaires cérébraux hyperglycémiques.

Les recherches se sont concentrées sur les effets néfastes de l’hyperglycémie sur certains organes, notamment les reins, la rétine ou le cœur. On en sait moins sur l’impact de l’hyperglycémie sur le cerveau, malgré son association fréquente avec les accidents vasculaires cérébraux. Étant un facteur de risque majeur d’accident vasculaire cérébral, le diabète sucré explique en partie pourquoi l’hyperglycémie est diagnostiquée chez jusqu’à 75 % des patients ayant subi un accident vasculaire cérébral aigu [1]. Cependant, même en l’absence de diabète sucré préexistant, l’hyperglycémie est fréquente chez les patients victimes d’un AVC pendant la phase aiguë. Dans les accidents vasculaires cérébraux ischémiques, l'hyperglycémie à l'admission est associée à un mauvais pronostic neurologique, à un risque accru d'hémorragie intracrânienne symptomatique et à une mortalité accrue [2,3,4]. Il est important de noter que plusieurs études ont montré que chez les patients victimes d’un AVC non diabétiques, l’hyperglycémie révélait une valeur prédictive encore plus forte [5,6,7]. En combinaison avec les données précliniques, cela prouve que l'hyperglycémie aiguë est préjudiciable à la récupération fonctionnelle, mais les mécanismes et les médiateurs moléculaires par lesquels l'hyperglycémie aiguë influence l'évolution neurologique restent flous [8]. Les candidats susceptibles d'aggraver l'évolution de l'hyperglycémie sont les α-dicarbonyles, un groupe de métabolites du glucose, les principaux représentants étant le glyoxal et le méthylglyoxal (Fig. 1). Le glyoxal est principalement généré par autooxydation du glucose tandis que le méthylglyoxal est un sous-produit de la glycolyse [9, 10]. Une autre source d’α-dicarbonyles est la glycation des protéines. Les réactions de condensation des groupes aminés libres des protéines avec les sucres réducteurs, comme le glucose, conduisent à la formation de bases de Schiff et aux réarrangements d'Amadori ultérieurs. Les bases de Schiff et les produits d'Amadori subissent d'autres réarrangements, aboutissant à des α-dicarbonyles, comme le glyoxal et le méthylglyoxal [11]. Le glyoxal et le méthylglyoxal partagent une structure chimique hautement réactive et sont capables de modifier les protéines, l'ADN et les lipides, entravant ainsi la fonction de diverses macromolécules [12]. Les produits de leur réaction avec des résidus protéiques comme la lysine et l'arginine sont appelés produits finaux de glycation avancée (AGE), qui peuvent également être dérivés des produits Amadori (13, 14).