Introduction et But de l’étude. – Les effets d’une supplémentation en leucine au niveau intestinal ne sont pas connus chez l’homme alors qu’au niveau musculaire la leucine stimule l’anabolisme protéique via la voie mTOR. Le but de cette étude a donc été d’évaluer les effets d’une supplémentation en leucine sur le métabolisme protéique duodénal et les voies de signalisation impliquées chez l’homme.

Matériel et Méthodes. – Ce protocole a reçu un avis favorable du CPP local. Onze volontaires sains ont reçu pendant 5 heures lors de 2 épreuves séparées d’au moins 2 semaineset réalisées dans un ordre aléatoire soit une perfusion entérale d’une solution de maltodextrines (0,25 g.kg^–1.h^–1) soit de maltodextrines supplémentées en leucine (0,035 g.kg^–1.h^–1). Une perfusion intraveineuse de ²H₅-phenylalanine (9 µmol.kg^–1.h^–1) a été également réalisée. Après 5 heures, des biopsies endoscopiques duodénales ont été prélevées et immédiatement congelées. L’enrichissement en ²H₅-phenylalanine a été mesuré dans les protéines et le pool intracellulaire d’acides aminés libres par GC-MS permettant le calcul du taux de synthèse fractionnaire (FSR). Les activités du protéasome, l’état de phosphorylation des protéines impliquées dans les voies de signalisation, le taux des ARNm de la cycline D1 ont été également mesurés par l’utilisation de substrats fluorogéniques spécifiques, de macro-arrays ou par qPCR, respectivement.

Résultats. – L’insulinémie et le FSR (81,3 ± 6,3 vs 91,7 ± 8,5 %/j) n’étaient pas modifiés par la leucine alors que l’activité totale du protéasome était diminuée (236 ± 21 vs 400 ± 58 RFU/µg prot, p < 0,05). L’activation des voies mTOR et GCN2 n’était pas différente entre les deux conditions. Cependant, la supplémentation en leucine augmente la phosphorylation de la PI3-kinase, de Akt, de la p38 MAPK, de JNK, de GSK-3⍺/β, de STAT3 et STAT5. De plus, le taux des ARNm codant pour la cycline D1 était augmenté par la leucine (p < 0,05), suggérant une stimulation de la prolifération cellulaire.

Conclusion. – La supplémentation en leucine d’une solution de maltodextrines ne stimule pas la synthèse protéique duodénale mais diminue l’activité du protéasome. De plus, la leucine stimule la prolifération cellulaire intestinale probablement via la voie PI3-kinase/Akt/GSK-3⍺/β et indépendamment de l’insuline.