LA SURCHARGE GLYCOGÉNIQUE

DEFINITION

Accumulation intracellulaire anormale et excessive de glycogène.

Elle concerne principalement le foie, organe central dans le métabolisme du glucose, mais peut aussi atteindre les reins et dans une moindre mesure le muscle strié squelettique. Elle peut être causée par :

un excès de stockage du glycogène (cause la plus courante): principalement lors d’hyperglycémie chronique.
un déficit enzymatique du métabolisme du glycogène: on parle de glycogénoses.

Schéma simplifié du métabolisme des glucides

Il existe trois grandes sources de glucides dans l’organisme :

Les apports exogènes : par l’alimentation. Les glucides rejoignent ensuite la circulation sanguine (glycémie) et sont distribués à différents organes.
Les réserves : principalement sous forme de glycogène (glucides polymérisés). Les principaux organes capables de stocker le glucose sous cette forme sont le foie et les muscles striés squelettiques pour avoir rapidement des sucres à disposition en cas de besoin. Ce « déstockage » se nomme la glycogénolyse.
La formation intrinsèque : l’organisme est aussi capable de réaliser une synthèse de glucose à partir d’éléments glucoformateurs comme des acides aminés (arginine, glutamine…), du pyruvate, des lactates, du glycérol. On parle de néoglucogenèse qui a principalement lieu lorsque la quantité de glucose présente ne permet pas de subvenir aux besoins. Le foie est le principal organe responsable de ce processus, permettant par la suite une distribution de glucose à l'ensemble de l’organisme. Le rein peut également la réaliser mais pour une utilisation locale. Les éléments glucoformateurs peuvent être apportés directement par l’alimentation mais aussi par d’autres organes (comme les muscles lors de protéolyse par exemple).

De manière générale, le glucose a deux destinées.

Consommation : il est le principal carburant de l’organisme en étant la première source d’énergie cellulaire (cycle de Krebs et formation d’ATP) dont les plus grands consommateurs sont les muscles.
Stockage : soit sous forme de glycogène, soit converti en lipides dans le foie ou le tissu adipeux.

Rôles des principales hormones impliquées dans la régulation de la glycémie

Du fait de son importance, la quantité de glucose à disposition dans le sang (glycémie) est finement régulée par des hormones :

L’insuline est l’hormone hypoglycémiante par excellence qui va agir lors d’hyperglycémie. Elle va favoriser le stockage du glucose sous forme de glycogène ainsi que son absorption et utilisation par la cellule. Au contraire, elle va inhiber tout processus pouvant être à l’origine de glucose comme la glycogénolyse et la néoglucogenèse. Un déficit ou une anomalie de cette hormone conduit à des états d’hyperglycémie chronique (diabète sucré).
D’autres hormones sont hyperglycémiantes et vont agir lors d’hypoglycémie : glucagon, adrénaline, glucocorticoïde (cortisol) et hormone de croissance (GH). Elles vont alors favoriser la formation de glucose (néoglucogenèse ou glycogénolyse) et limiter son utilisation par les cellules. Paradoxalement, les glucocorticoïdes vont aussi favoriser le stockage hépatique du glucose sous forme de glycogène.

PATHOGENIE & ETIOLOGIE

Excès de stockage du glycogène

Il est principalement la conséquence d’états d’hyperglycémie chronique : c’est à dire lors de diabète sucré. Celui-ci peut être primaire lors d’anomalie rencontrées avec l’insuline (diabète « insulino-dépendant » de type I, « insulino-résistant » de type II, « insulino-nécessitant » de type III) ou secondaire lors d’excès d’hormones hyperglycémiantes comme les glucocorticoïdes en cas de syndrome de Cushing ou de traitements prolongés par exemple.

Défaut d’utilisation des réserves de glycogène

On parle de glycogénoses. Il s’agit surtout de conséquences de maladies génétiques qui se manifestent par un déficit fonctionnel des enzymes responsables du métabolisme du glycogène provoquant son accumulation dans la cellule.

Schéma étiologique récapitulatif de la surcharge glycogénique

ASPECT MACROSCOPIQUE

Couleur : jaune-orangé, pâle
Taille/Forme : turgescent, contours arrondis, organomégalie, diffuse le plus souvent
Consistance : friable

Le foie apparait dans les deux cas décoloré, pâle, de manière diffuse. Zachary, 2017 ; https://noahsarkive.cldavis.org, photos F02698

ASPECT MICROSCOPIQUE

Les surcharges glycogéniques sont identifiables par la présence d’enclaves à l’intérieur de cellules au cytoplasme clair. Au microscope, celles-ci apparaissent comme des enclaves rondes optiquement vides, de forme irrégulière et aux contours moins bien définis que lors de stéatose. Les cellules en elles-mêmes prennent des contours géométriques « en cellules végétales »

Une coloration spéciale, l’acide périodique-Schiff (PAS) permet de visualiser le glycogène en le colorant en rose-magenta.

Surcharge glycogénique (foie, chien) : on observe la présence d’enclaves optiquement vides dans les hépatocytes, plus irrégulières que lors de stéatose et au contour moins net (tête de flèche). Comme pour la stéatose, elle donne l’impression d’un parenchyme plus clair et moins dense. Les cellules prennent des contours géométriques « en cellules végétales ». EnvA

Surcharge glycogénique (foie, chien) : la coloration spéciale à l’acide périodique-Schiff (PAS), permet de colorer le glycogène en magenta (tête de flèche). EnvA

L’Essentiel

Une surcharge glycogénique est l’accumulation intracellulaire anormale et excessive de glycogène.
Elle touche surtout le foie, et dans une moindre mesure les reins et les muscles striés squelettiques.
Elle est principalement causée par une hyperglycémie chronique et suggère donc la présence d’un diabète sucré, primaire ou secondaire.
Des glycogénoses, beaucoup plus rares, sont des maladies génétiques responsables d’un déficit fonctionnel enzymatique du métabolisme du glycogène.
Une coloration spéciale permettant la mise en évidence du glycogène existe: l’acide périodique Schiff (PAS).