Le métabolisme du silicium
Cet article défini de façon scientifique le métabolisme du silicium
Absorption du silicium
L’apport journalier en silicium (via une alimentation variée et équilibrée) est estimé à 20 à 50 mg. Une part significative de ce silicium est excrétée dans les urines (8,7 à 33,1 mg/24 heures) ce qui porte à croire que le silicium provenant de l’alimentation est relativement bien absorbé (Reffitt et al., 1999). Bellia et ses collaborateurs ont, par exemple, montré que le silicium présent dans la bière est parfaitement bien absorbé puisque l’on en retrouve entre 42 et 75% excrété dans les urines (Bellia et al., 1994).
Estimée entre 9 et 14 mg par jour, l’absorption du silicium provenant de l’alimentation dépend cependant fortement de la nature chimique du silicium. En effet, son absorption dépend de la transformation du silicium en une forme absorbable par la paroi intestinale. Benke et Osborn ont montré que les substances silicées étaient plus ou moins sensibles à l’hydrolyse qui prend place au sein du tractus intestinal et qui permet de générer des formes solubles, absorbables de silicium (Benke and Osborn, 1979). Ainsi, l’hydrolyse acide de la zéolite A serait beaucoup plus rapide que celle d’un aluminosilicate de sodium.
L’hydrolyse d’un composé silicé tel que l’acide orthosilicique sous forme monomérique serait extrêmement facilitée compte tenu de sa structure comme le suggèrent les travaux de Jugdaohsingh (Jugdaohsingh et al., 2000). En effet, il a pu montrer que l’ingestion d’acide orthosilicique permettait de retrouver 53% du silicium dans les urines, ce qui démontre sa bonne absorption. Au contraire, l’ingestion d’acide orthosilicique polymérique aboutit à une augmentation marginale du silicium urinaire.
Il est cependant à noter que l’absorption du silicium diminue avec l’âge en raison d’un ralentissement des processus d’hydrolyse intestinale.
Transport du silicium dans notre corps
Le silicium diffuse librement à travers les tissus de l’organisme. On parle alors de métabolisme du silicium.
Les concentrations à jeun de silicium dans le plasma sont de 2 à 10 µM, augmentant de 20 à 30 µM après le repas (Reffit et al., 1999).
Des études ont montré que le silicium pénétrait dans tous les liquides et les tissus du corps. La concentration du silicium des liquides humains est similaire à celle du sérum, excepté pour l’urine. Le rein est le principal organe excréteur du silicium.
En 1961, Policard suggéra l’existence d’une forme de transport du silicium au niveau du sang sous forme de polymères de molécules d’acide silicique, contenant quatre ou cinq unités silicium-oxygène (Policard et al., 1961).
Les mécanismes d’entrée du silicium au cœur des tissus restent quant à eux hypothétiques. Si des transporteurs ont été identifiés chez les plantes, les diatomées et chez les desmosponges, aucune étude n’a été publiée en ce qui concerne les mammifères ni même les eucaryotes supérieurs. On retrouve cependant du silicium au cœur même des cellules notamment au sein du noyau et au niveau des centrioles, ce qui porte à croire qu’il existe des modes de transport intracellulaire du silicium (Henrotte et al., 1988).
Processus d’élimination du silicium
L’élimination du silicium est à la fois rénale et digestive.l L’élimination fécale ou digestive correspond au silicium exogène non absorbable ainsi qu’au silicium endogène non réabsorbé (Zaidi, 1995).
L’élimination urinaire est quant à elle fonction des apports alimentaires. En moyenne, il a été observé que 30 à 50% du silicium ingéré est retrouvé dans les urines ce qui correspond à une excrétion urinaire de silicium qui peut être estimée à environ 700 µmol/jour, soit en moyenne 4,6 à 26,7 mg en 24 heures ou encore 2,3 à 19,7 mg par litre (Jugdaohsingh et al., 2000) ; (Jugdaohsingh et al., 2002) ; (Reffit et al., 1999).
Plusieurs études rapportent avec précision le métabolisme d’excrétion du silicium ingéré sous forme d’acide orthosilicique. On peut citer notamment les travaux de Popplewell qui a utilisé un isotope radioactif du silicium, le 32Si, afin de suivre le silicium par spectrométrie de masse dans les urines d’un homme sain. Lui-même et ses collaborateurs ont montré qu’en 48 heures, 36% de la dose administrée est éliminée dans l’urine (Popplewell et al., 1998). Deux pics d’élimination ont pu être mis en évidence, l’un 2,7 heures après l’absorption et le second 11,3 heures après celle-ci.
Une autre équipe de scientifiques a quant à elle étudié la cinétique d’excrétion du silicium suivant la prise d’acide orthosilicique dissout dans de l’eau à une concentration variant de 27 à 55 mg/L chez huit individus sains. La concentration de silicium dans le sang a atteint une valeur maximale 1 heure après l’ingestion. De plus, l’élimination rénale de Si de 82-96 ml / min suggérait une haute filtrabilité rénale. Ces résultats montrent que l’acide orthosilicique est facilement absorbé par le tractus gastro-intestinal et ensuite facilement excrété dans l’urine (Reffitt et al., 1999).
En ce qui concerne le silicium minéral, seule une partie de ce qui est assimilé est immédiatement éliminée. Cette élimination permet d’évacuer un éventuel surplus.
Quelle que soit la forme de silicium (minéral, acide orthosilicique, …), il est à noter qu’en cas d’apport très faible, l’élimination se maintient à un certain seuil ce qui entraîne une diminution du capital. Ceci conduit à une déplétion progressive de l’organisme en silicium.
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