Glycine

Qu'est-ce que la glycine ?

La glycine est le plus petit des 20 acides aminés et, contrairement aux autres acides aminés, elle ne possède pas de chaîne latérale significative, ce qui lui permet de servir de lien flexible pour certaines protéines en reliant entre eux différents domaines protéiques.¹C'est pourquoi la glycine est fréquemment présente dans les motifs d'acides aminés au niveau des sites actifs des protéines^.2Son rôle prépondérant dans la structure des protéines explique pourquoi elle représente 11,5 % de la teneur totale en acides aminés du corps humain.³

La biosynthèse de la glycine peut se faire par trois voies^{différentes.⁴}La première passe par l'acide aminé sérine, qui est produite à partir du D-3-phosphoglycérate, un intermédiaire de la glycolyse. Elle peut également être produite à partir de la thréonine grâce à la thréonine déshydrogénase et à la 2-amino-3-cétobutyrate lyase. La dégradation oxydative contribue également à la synthèse de la glycine à partir de la choline. Enfin, la glycine peut être produite à partir du glyoxylate par transamination avec l'alanine.

Le métabolisme de la glycine s'effectue également selon trois mécanismes distincts^.⁴Premièrement, elle peut être métabolisée par le système de clivage de la glycine, un système enzymatique complexe qui intervient dans la réaction réversible constituant la dernière étape de la production de glycine à partir de la sérine.^⁵La sérine hydroxyméthyltransférase, l'enzyme qui catalyse la synthèse de la glycine à partir de la sérine, catalyse également la formation de la sérine à partir de la glycine.⁴Enfin, les oxydases des acides aminés D peuvent convertir la glycine en glyoxylate.

Bien que l'homme puisse synthétiser la glycine, nous avons toujours besoin d'un complément alimentaire (provenant généralement de la viande et des produits laitiers) pour soutenir les fonctions corporelles normales, ce qui en fait l'un des acides aminés conditionnellement essentiels. Elle est absorbée dans l'intestin grêle et entre dans la circulation, d'où elle peut apporter toute une série de bienfaits^.6

Glycine et muscles

La glycine est un composant majeur du collagène. Le collagène est principalement constitué d’acides aminés se présentant sous la forme des motifs suivants : glycine-proline-X ou glycine-X-hydroxyproline. Le collagène assurant la cohésion de la peau, du cartilage et d’autres structures corporelles, une synthèse insuffisante de glycine est associée à une faiblesse musculaire et à des quantités de protéines insuffisantes pour maintenir l’homéostasie — des études cliniques montrent qu’un faible taux plasmatique de glycine est corrélé à une capacité métabolique réduite.^⁷Il a été démontré que la supplémentation^{en glycine}protège les muscles contre plusieurs pathologies, telles que la septicémie et la cachexie cancéreuse, qui entraînent une dégradation musculaire.^⁸

Glycine et système nerveux central

La glycine est également un neurotransmetteur qui se lie aux récepteurs de la glycine, que l’on trouve le plus souvent sur les neurones post-synaptiques,^⁹dont un grand nombre sont situés dans la moelle épinière^.¹⁰Une activité réduite de ces récepteurs peut rendre les personnes plus sensibles à la douleur et aux odeurs nocives^.¹¹Par conséquent, le renforcement de l’activité des récepteurs de la glycine pourrait constituer une approche viable pour traiter la douleur chronique. Par ailleurs, l’activité inhibitrice de cet acide aminé a encouragé la recherche visant à déterminer si l’activation sélective de ces récepteurs pouvait soulager la douleur chronique^.¹²

Glycine et stress oxydatif

Des recherches récentes montrent également que la supplémentation en glycine protège contre les dommages oxydatifs en augmentant les taux de glutathion, un antioxydant qui atténue les effets néfastes du stress oxydatif en réduisant les radicaux libres.¹³La capacité de la glycine à protéger les animaux contre le stress oxydatif a incité les éleveurs à l’introduire comme complément dans l’alimentation animale.¹⁴Un essai clinique randomisé et contrôlé récent a également démontré que la supplémentation en glycine et en cystéine alimentaire augmente les taux de glutathion de manière proportionnelle à la dose administrée.¹⁵

Glycine et fonction hépatique

La glycine pourrait également améliorer la santé et le fonctionnement du foie. Dans des modèles de rats Wistar mâles présentant des lésions hépatiques d'origine alcoolique, une supplémentation en glycine a permis d'atténuer les dommages causés par ces lésions^.¹⁶Une autre étude a mis en évidence une augmentation de l'oxydation des acides gras et de la synthèse de glutathion dans le foie de souris présentant des lésions hépatiques d'origine non alcoolique^.¹⁷Ces résultats démontrent que la glycine agit sur le foie, le protégeant ainsi contre les dommages à long terme.

Glycine et accident vasculaire cérébral

Malgré les innombrables effets bénéfiques de la glycine, sa consommation a été associée à l’AVC ischémique. Une vaste étude transversale menée auprès d’adultes japonais a montré qu’un apport plus élevé en glycine était associé à un risque accru de mortalité due à un AVC, qu’il soit total ou ischémique.¹⁸À l’inverse, d’autres études cas-témoins font état d’une réduction du risque d’AVC ischémique chez les personnes présentant des taux plus élevés de glycine.¹⁷De plus, la supplémentation en glycine offre un effet protecteur contre les lésions d’ischémie-reperfusion au niveau de l’intestin grêle et du foie^.³Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement la relation entre la glycine et les AVC.

Supplémentation en glycine

Compte tenu de son large éventail de fonctions physiologiques, la glycine est une molécule importante en nutrition clinique. Par exemple, il a été démontré que des doses élevées de glycine favorisent la synthèse de collagène au niveau des chondrocytes, les principaux producteurs de collagène de l’organisme.¹⁹La glycine est également nécessaire, en association avec les acides aminés méthionine et arginine, à la production de l’acide aminé créatine.²⁰Tout comme le collagène, la créatine se trouve principalement dans le tissu musculaire. Des taux adéquats de créatine augmentent la production d’ATP, fournissant ainsi l’énergie nécessaire pour maintenir un effort physique de haute intensité^.²¹Les personnes souhaitant améliorer leur condition physique peuvent également prendre des compléments alimentaires à base de glycine pendant leurs séances d’entraînement. Dans le cadre d’un programme d’entraînement, la supplémentation en glycine augmente l’endurance musculaire et réduit la fatigue lors d’entraînements de haute intensité^.²²

La glycine dans la recherche

En août 2023, on comptaitprès de 6 000 citations du terme « glycine » dans des publications scientifiques (*à l’exclusion des livres et des documents) sur PubMed. Étant donné que bon nombre de ces publications établissent un lien entre la glycine et un large éventail d’états de santé et de pathologies, toute étude visant à approfondir notre compréhension de la physiologie humaine pourrait tirer profit de la mesure des concentrations en glycine. De plus, la valeur nutritionnelle de la glycine et son rôle dans la santé et la récupération musculaires suggèrent que la quantification de la glycine constituerait un atout majeur pour tout programme de recherche en nutrition et en sciences de l'exercice.

Références

Szőri M, Jójárt B, Izsák R, Szőri K, Csizmadia IG, Viskolcz B. Chemical evolution of biomolecule building blocks. La thermodynamique peut-elle expliquer l'accumulation de glycine dans l'océan prébiotique ? Phys Chem Chem Phys 2011;13(16):7449-7458. doi:10.1039/C0CP02687E
Yan BX, Sun YQ. Les résidus de glycine apportent de la flexibilité aux sites actifs des enzymes*. J Biol Chem 1997;272(6):3190-3194. doi:10.1074/jbc.272.6.3190
Razak MA, Begum PS, Viswanath B, Rajagopal S. Multifarious Beneficial Effect of Nonessential Amino Acid, Glycine : A Review. Oxid Med Cell Longev 2017;2017:1716701. doi:10.1155/2017/1716701
Wang W, Wu Z, Dai Z, Yang Y, Wang J, Wu G. Glycine metabolism in animals and humans : implications for nutrition and health. Amino Acids 2013;45(3):463-477. doi:10.1007/s00726-013-1493-1
Kikuchi G, Motokawa Y, Yoshida T, Hiraga K. Glycine cleavage system : reaction mechanism, physiological significance, and hyperglycinemia. Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci 2008;84(7):246-263. doi:10.2183/pjab/84.246
Fleshler B, Butt JH, Wismar JD. Absorption de la glycine et de la L-alanine par le jéjunum humain. J Clin Invest 1966;45(9):1433-1441.
Alves A, Bassot A, Bulteau AL, Pirola L, Morio B. Le métabolisme de la glycine et ses altérations dans l'obésité et les maladies métaboliques. Nutrients 2019;11(6). doi:10.3390/nu11061356
Koopman R, Caldow MK, Ham DJ, Lynch GS. Métabolisme de la glycine dans le muscle squelettique : implications pour l'homéostasie métabolique. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2017;20(4):237-242. doi:10.1097/MCO.0000000000000383
Stephan J, Friauf E. Analyse fonctionnelle des transporteurs de neurotransmetteurs inhibiteurs GlyT1, GAT-1 et GAT-3 dans les astrocytes de l'olive supérieure latérale. Glia 2014;62(12):1992-2003. doi:10.1002/glia.22720
Zeilhofer HU, Werynska K, Gingras J, Yévenes GE. Glycine Receptors in Spinal Nociceptive Control-An Update (Les récepteurs de la glycine dans le contrôle nociceptif de la colonne vertébrale - une mise à jour). Biomolecules 2021;11(6):846. doi:10.3390/biom11060846
Imlach WL. Nouvelles approches pour cibler la neurotransmission glycinergique pour le traitement de la douleur chronique. Pharmacol Res 2017;116:93-99. doi:10.1016/j.phrs.2016.12.019.
Al-Khrasani M, Mohammadzadeh A, Balogh M, et al. Inhibiteurs du transporteur de glycine : Une nouvelle voie pour la gestion de la douleur neuropathique. Brain Res Bull 2019;152:143-158. doi:10.1016/j.brainresbull.2019.07.008
Wang W, Wu Z, Lin G, et al. La glycine stimule la synthèse des protéines et inhibe le stress oxydatif dans les cellules épithéliales de l'intestin grêle de porc. J Nutr 2014;144(10):1540-1548. doi:10.3945/jn.114.194001
Siegert W, Rodehutscord M. The relevance of glycine and serine in poultry nutrition : a review. Br Poult Sci 2019;60(5):579-588. doi:10.1080/00071668.2019.1622081
Lizzo G, Migliavacca E, Lamers D, et al. A Randomized Controlled Clinical Trial in Healthy Older Adults to Determine Efficacy of Glycine and N-Acetylcysteine Supplementation on Glutathione Redox Status and Oxidative Damage (Essai clinique randomisé et contrôlé chez des personnes âgées en bonne santé pour déterminer l'efficacité d'une supplémentation en glycine et en N-acétylcystéine sur le statut redox du glutathion et les dommages oxydatifs). Front Aging 2022;3:852569.
Iimuro Y, Bradford BU, Forman DT, Thurman RG. La glycine prévient les lésions hépatiques induites par l'alcool en diminuant l'alcool dans l'estomac du rat. Gastroenterology. 1996;110(5):1536-1542. doi:10.1053/gast.1996.v110.pm8613061
Rom O, Liu Y, Liu Z, et al. Le traitement à base de glycine améliore la NAFLD en modulant l'oxydation des acides gras, la synthèse du glutathion et le microbiome intestinal. Sci Transl Med 2020;12(572):eaaz2841. doi:10.1126/scitranslmed.aaz2841
Nagata C, Wada K, Tamura T, et al. Dietary Intakes of Glutamic Acid and Glycine Are Associated with Stroke Mortality in Japanese Adults1,2. The J Nutr 2015;145(4):720-728. doi:10.3945/jn.114.201293
de Paz-Lugo P, Lupiáñez JA, Meléndez-Hevia E. Une concentration élevée de glycine augmente la synthèse de collagène par les chondrocytes articulaires in vitro : une carence aiguë en glycine pourrait être une cause importante d'arthrose. Amino Acids 2018;50(10):1357-1365. doi:10.1007/s00726-018-2611-x
Casey A, Greenhaff PL. La supplémentation en créatine alimentaire joue-t-elle un rôle dans le métabolisme et les performances des muscles squelettiques ? Am J Clin Nutr 2000;72(2 Suppl):607S-17S. doi:10.1093/ajcn/72.2.607S
Clark JF. Créatine et phosphocréatine : A Review of Their Use in Exercise and Sport. J Athl Train 1997;32(1):45-51.
Stevens BR. Chapitre 54 - Le rôle de l'acide Glycine-Arginine-Alpha-Ketoisocaproic dans la nutrition sportive. In : Bagchi D, Nair S, Sen CK, eds. Nutrition and Enhanced Sports Performance (Deuxième édition). Academic Press ; 2019:637-644. doi:10.1016/B978-0-12-813922-6.00054-0

Références

1. Zgoda-Pols, J.R., et al., Une analyse métabolomique révèle une élévation du sulfate de 3-indoxyle dans le plasma et le cerveau lors d'une lésion rénale aiguë d'origine chimique chez la souris : étude des agonistes des récepteurs de l'acide nicotinique. Toxicol Appl Pharmacol, 2011. 255(1) : p. 48-56.

2. Bryant, J.A., et al., L'impact d'un traitement oral à base de microbiome purifié sur le microbiome gastro-intestinal. Nat Med, 2026. 32(1) : p. 186-196

3. McGovern, B. H., et al., « SER-109, un médicament expérimental ciblant le microbiome visant à réduire les récidives après une infection à Clostridioides difficile : enseignements tirés d'un essai de phase II ». Clin Infect Dis, 2021, 72(12), p. 2132-2140.

4. Feuerstadt, P., et al., SER-109, un traitement oral à base de microbiome contre les infections récurrentes à Clostridioides difficile. N Engl J Med, 2022. 386(3) : p. 220-229.

5. Hu, Z., et al., La métabolomique ciblée met en évidence de nouveaux biomarqueurs diagnostiques du cancer colorectal. Mol Oncol, 2025. 19(6) : p. 1737-1750.

6. Butler, F.M., et al., Les habitudes alimentaires végétariennes et les métabolites liés à l'alimentation sont associés à la fonction rénale dans la cohorte de l'étude Adventist Health Study-2. J Ren Nutr, 2025.

7. Stanford, J., et al., « Profilage métabolomique et évaluation de la qualité de l'alimentation dans le cadre d'un essai croisé randomisé portant sur des régimes alimentaires sains et courants ». Mol Nutr Food Res, 2025. 69(23) : p. e70271.

8. O’Connor, L.E., et al., Profilage métabolomique d’un régime alimentaire ultra-transformé dans le cadre d’un essai alimentaire croisé randomisé et contrôlé mené à domicile. J Nutr, 2023. 153(8) : p. 2181-2192.

9. Fritsch, D.A., et al., La fonction du microbiome est à la base de l'efficacité d'une intervention alimentaire enrichie en fibres chez les chiens souffrant de diarrhée chronique du gros intestin. BMC Vet Res, 2022. 18(1) : p. 245.

10. Leal, L.N., et al., « Un apport nutritionnel adéquat avant le sevrage améliore la productivité laitière et réduit le risque d'abattage chez les vaches Holstein ». J Dairy Sci, 2025. 108(6) : p. 5875-5888.

11. Ahsin, M., et al., La santé des sols et des pâturages est à l'origine de l'amélioration de la densité nutritionnelle de la viande bovine, telle que déterminée par la métabolomique non ciblée dans les systèmes d'élevage bovin nourri à l'herbe du sud des États-Unis. NPJ Sci Food, 2025. 9(1) : p. 151.

12. Yin, W., et al., Profil lipidique plasmatique chez différentes espèces pour l'identification de modèles animaux optimaux de la dyslipidémie humaine. J Lipid Res, 2012. 53(1) : p. 51-65.

13. Porter, F. D., et al., Les produits d'oxydation du cholestérol constituent des biomarqueurs sanguins sensibles et spécifiques de la maladie de Niemann-Pick de type C1. Sci Transl Med, 2010. 2(56) : p. 56ra81.

14. Needham, B. D., et al., Profils des métabolites plasmatiques et fécaux dans les troubles du spectre autistique. Biol Psychiatry, 2021. 89(5) : p. 451-462

15. Li, C., et al., L'estradiol et mTORC2 agissent en synergie pour favoriser la biosynthèse des prostaglandines et la tumorigenèse dans les cellules LAM déficientes en TSC2. J Exp Med, 2014. 211(1) : p. 15-28.

16. Green, P.G., et al., Flexibilité métabolique et remodelage inverse du cœur défaillant chez l'homme. Eur Heart J, 2025. 46(25) : p. 2422-2433.

17. Maekawa, H., et al., L'inhibition du SGLT2 protège la fonction rénale grâce à une répression épigénétique, dépendante de la SAM, des gènes inflammatoires en cas de stress métabolique. J Clin Invest, 2025. 135(19).

18. Wu, D., et al., Des criblages intégrés révèlent que la déplétion en nucléotides guaniniques, rendue irréversible par le ciblage de l'IMPDH2, inhibe le cancer du pancréas et potentialise l'inhibition de KRAS. Gut, 2026.

19. Schwerdtfeger, L.A., et al., Le microbiote intestinal et ses métabolites sont associés à la progression de la sclérose en plaques. Cell Rep Med, 2025. 6(4) : p. 102055.

20. Wu, H., et al., Dynamique du microbiome et du métabolome associée à un mauvais contrôle glycémique et aux réactions aux changements de mode de vie. Nat Med, 2025. 31(7) : p. 2222-2231.

21. Jacobs, J.P., et al., La thérapie cognitivo-comportementale pour le syndrome du côlon irritable entraîne des modifications bidirectionnelles de l'axe cerveau-intestin-microbiome associées à une amélioration des symptômes gastro-intestinaux. Microbiome, 2021. 9(1) : p. 236.

22. Pietzner, M., et al., « Les métabolites plasmatiques pour cartographier les voies métaboliques dans la multimorbidité liée aux maladies non transmissibles ». Nat Med, 2021. 27(3) : p. 471-479.

23. Faquih, T.O., et al., « Prédiction métabolomique robuste de l'âge à partir d'un large éventail de métabolites ». J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2025, vol. 80, n° 3.

24. Scherer, N., et al., « L'association de la métabolomique et du séquençage de l'exome met en évidence des effets graduels de variants hétérozygotes rares et délétères sur la fonction des gènes et les traits humains ». Nat Genet, 2025. 57(1) : p. 193-205.

25. Holmes, Z.C., et al., Une analyse métabolomique non ciblée du lait maternel provenant de mères en bonne santé met en évidence les facteurs à l'origine de la variabilité des métabolites. Sci Rep, 2024. 14(1) : p. 20827.

26. Titz, B., et al., Implications des facteurs de confusion oculaires pour les analyses protéomiques et métabolomiques de l'humeur aqueuse dans les maladies rétiniennes. Transl Vis Sci Technol, 2024. 13(6) : p. 17.

27. Bloom, S.M., et al., La dépendance en cystéine de Lactobacillus iners constitue une cible thérapeutique potentielle pour la modulation du microbiote vaginal. Nat Microbiol, 2022. 7(3) : p. 434-450.

28. Leimer, E.M., et al., Profil lipidique du liquide synovial humain à la suite d'une fracture intra-articulaire de la cheville. J Orthop Res, 2017. 35(3) : p. 657-666.