Ammoniogenèse et uréogenèse

L'ammoniac (NH₃ / NH₄⁺) provient surtout du catabolisme des acides aminés :

• transamination transférant le groupe aminé sur l'α-cétoglutarate → glutamate ;
• désamination oxydative du glutamate par la glutamate déshydrogénase, qui libère du NH₄⁺ ;
• autres sources : catabolisme des bases puriques et pyrimidiques, désamination de la glutamine.

Le rein possède sa propre ammoniogenèse : la glutaminase libère du NH₄⁺ à partir de la glutamine, excrété dans l'urine et participant à l'équilibre acido-basique (élimination des ions H⁺).

L'ammoniac libre étant neurotoxique, il circule sous des formes non toxiques :

• la glutamine, formée par la glutamine synthétase (fixation de NH₄⁺ sur le glutamate) : forme de transport majeure et non toxique ;
• l'alanine, via le cycle glucose-alanine, qui achemine l'azote du muscle vers le foie.

Le cycle de l'urée se déroule dans l'hépatocyte (zone périportale), à cheval sur la mitochondrie et le cytosol :

1. NH₄⁺ + HCO₃⁻ + 2 ATP → carbamyl-phosphate (carbamyl-phosphate synthétase I, mitochondriale, activée par le N-acétylglutamate) ;
2. carbamyl-phosphate + ornithine → citrulline (ornithine transcarbamylase, mitochondriale) ;
3. citrulline + aspartate + ATP → argininosuccinate (cytosol) ;
4. argininosuccinate → arginine + fumarate ;
5. arginine + H₂O → urée + ornithine (arginase), régénérant l'ornithine.

Les deux atomes d'azote de l'urée proviennent l'un du NH₄⁺ libre, l'autre de l'aspartate. Le cycle consomme de l'énergie et régénère l'ornithine.

L'urée, hydrosoluble et non toxique, est éliminée par le rein (urémie usuelle 2,5 à 7,5 mmol/L). Le fumarate rejoint le cycle de Krebs, reliant métabolisme azoté et énergétique.

• Ammoniogenèse : NH₄⁺ issu de la désamination oxydative du glutamate (glutamate déshydrogénase) ; ammoniogenèse rénale via la glutaminase (équilibre acido-basique).
• Transport sanguin non toxique sous forme de glutamine et d'alanine (cycle glucose-alanine).
• Uréogenèse hépatique (Krebs-Henseleit) : mitochondrie puis cytosol ; enzyme initiale CPS I activée par le N-acétylglutamate ; arginase libère l'urée.
• Les deux azotes de l'urée : NH₄⁺ et aspartate ; ornithine régénérée, fumarate vers le cycle de Krebs.
• Urée non toxique éliminée par le rein.