RÔLE DU PANCRÉAS DANS LA RÉGULATION DE LA GLYCÉMIE I. LOCALISATION EST STRUCTURE DU PANCRÉAS : A. Localisation du pancréas : (rappel) voir schéma B. Structure du pancréas : observation d’une coupe histologique de pancréas Cette observation montre deux types de structures : • Les acini ; • Les îlots de LANGERHANS. II. MISE EN ÉVIDENCE DU RÔLE DU PANCRÉAS DANS LA RÉGULATION DE LA GLYCÉMIE : A. Les données cliniques : ❖ Chez certaines personnes, la glycémie est anormalement élevée, on parle de diabète sucré, c’est une maladie définie comme un état d’hyperglycémie chronique, avec à jeun, une glycémie supérieure à 1,4g/l. Les symptômes du diabète sont : • Glycosurie à partir de 1,8g/l. • Soif intense. • Polyurie • Amaigrissement. • Polyphagie. • Faible résistance aux infections. ❖ Certaines personnes sont atteintes de diabètes dès la naissance (diabète juvénile) ou diabète de type I. L’examen clinique montre des lésions au niveau du pancréas. ❖ Conclusion : Le pancréas est impliqué dans la régulation de la glycémie chez un individu sain. B. Les données expérimentales : 1. Expériences de suppression de fonction : Expériences Pancréatectomie totale chez un chien. (Ablation du pancréas) Ligature des canaux pancréatiques chez un autre chien Résultats • L’animal devient diabétique (apparition des symptômes du diabète), et meurt après quelques semaines. • Troubles digestifs dus à l’absence du suc pancréatique. • Disparition des réserves de glycogène hépatique. Troubles digestifs mais pas de diabète. Interprétation Le pancréas joue un rôle dans la régulation de la glycémie. Ce rôle est sans rapport avec la fonction digestive. 2. Expériences de restitution de fonction : • • Expériences Greffe d’un pancréas à un animal dépancréaté Suppression du greffon Injection régulières d’extraites pancréatiques purifiés (sans substances digestives) à un animal pancréatectomisé. Injection à un chien pancréatectomisé de sang prélevé dans la veine pancréatique d’un autre chien Résultats • Disparition du diabète mais les troubles digestifs persistent. • Les signes du diabète réapparaissent. Disparition des symptômes du diabète pendant la durée du traitement. Correction momentanée des symptômes du diabète 1 Interprétation L’action du pancréas sur la constance du taux du glucose dans le sang (homéostasie glucidique) se fait par voie sanguine c.a.d grâce à des hormones 3. Conclusion : Le pancréas possède une double fonction : • Une fonction exocrine : il sécrète des enzymes digestives. • Une fonction endocrine : il sécrète dans le milieu intérieur, des hormones qui agissent sur la glycémie III. LES CELLULES PANCREÉATIQUES IMPLIQUÉES DANS LA RÉGULATION DE LA GLYCÉMIE : A. Expériences et résultats : L’étude de la structure des îlots de LANGERHANS montre l’existence de deux types de cellules : • Les cellules α périphériques. • Les cellules β au centre des îlots. Expériences et observations Injection d’extraits pancréatiques provenant d’un pancréas normal à un chien normal Injection d’alloxane à un chien Résultats Interprétation Courte phase d’hyperglycémie suivie d’une importante hypoglycémie Apparition d’un diabète dit alloxanique Pas de troubles digestifs. Examen microscopique du Destruction des cellules β pancréas de ce chien après des îlots de Langerhans. autopsie Les cellules α persistent. Injection à un chien d’extraits du pancréas d’un chien en état de diabète alloxanique. Le pancréas a une double action hormonale : • Une action hormonale hyperglycémiante. • Une action hormonale Hypoglycémiante dominante L’alloxane détruit certaines structures pancréatiques responsables de la sécrétion de l’hormone hypoglycémiante. L’alloxane détruit spécifiquement les cellules β, responsables de la sécrétion de l’hormone hypoglycémiante. Il n’a aucune action sur d’autres cellules α. Les extraits pancréatiques injectés contiennent une hormone hyperglycémiante. Celle-ci aurait comme origine les cellules α qui n’ont pas été détruite par l’alloxane. Hyperglycémie. B. Conclusion : Le pancréas a une double fonction hormonale : • Sécrète une hormone hypoglycémiante : l’insuline. Les cellules responsables de cette sécrétion sont celles détruites par l’alloxane : les cellules β. • Sécrète une hormone hyperglycémiante : le glucagon sécrété par les cellules α ; non détruites par l’alloxane. IV. EFFETS BIOLOGIQUES DES HORMONES PANCREATIQUES : A. L’insuline est une hormone hypoglycémiante : 1. Faits expérimentaux : Faits expérimentaux Injection d’insuline en continu à un chien à jeun. Un bilan du glucose hépatique est réalisé : o Avant l’injection d’insuline. o Après l’injection d’insuline. Un muscle est successivement placé dans un milieu « sans » puis dans un milieu « avec » insuline. La quantité de glucose (en mg/g de muscle) prélevée par le muscle et la quantité de glycogène (en mg /g de muscle) présent dans le muscle, sont dosées dans chacun des 2 cas après 10 mn. Résultats Avant : le foie libère plus de glucose Conclusions Le glycogène est hydrolysé en glucose chez l’animal à jeun. Après : la quantité de glucose libérée par le foie diminue Sous l’effet de l’insuline il se produit : Une néoglucogenèse et une diminution de la glycogénolyse. Glucose prélevé Glycogène musculaire Milieu sans insuline 1,43 Milieu avec insuline 1,88 2,45 2,85 2 L’insuline favorise : o La pénétration du glucose dans les cellules musculaires. o La glycogénogenèse. Culture de cellules nerveuses et rénales dans un milieu glucosé avec insuline puis dans un milieu sans insuline. La consommation du glucose est toujours constante L’insuline n’a aucune sur la perméabilité des cellules nerveuses et rénales au glucose 2.Effets biologiques de l’insuline : L’insuline est une hormone de nature protéique (c’est un polypeptide composé de 51 acides aminés chez l’homme) Les effets biologiques de l’insuline se manifestent surtout sur les cellules hépatiques, musculaires et adipeuses. Elle favorise : • La glycogénogenèse au niveau du foie, à partir du glucose alimentaire. • La glycogénogenèse au niveau du muscle à partir du glucose sanguin en excès. • La pénétration du glucose dans les cellules (à l’exception des cellules nerveuses, rénale et les cellules du tube digestif) et son utilisation par cellules en activant les enzymes nécessaires. • La lipogenèse au niveau des cellules adipeuses à partit du glucose sanguin en excès. • Le captage des acides aminés par les cellules hépatiques et musculaires. • La synthèse des protéines de structure dans les cellules musculaires et hépatiques. • Elle inhibe la glycogénolyse au niveau du foie. B. Le glucagon est une hormone hyperglycémiante : 1. Faits expérimentaux : • • Evolution de la glycémie après injection de glucagon Réponse du foie à une injection de glucagon 2. Effets biologiques du glucagon : Le glucagon est une hormone de nature protéique composée de 29 acides aminés chez l’homme. Le glucagon agit essentiellement sur les cellules hépatiques, musculaires et adipeuses en favorisant : • La glycogénolyse au niveau du foie. • La néoglucogenèse au niveau du foie. • La lipolyse et la protéolyse au niveau des cellules adipeuses et musculaires • Inhibe la glycogénogenèse et la glycolyse au niveau du foie. V. MODE D’ACTION DES HORMONES PANCREÉATIQUES ET ORIGINE DES DIFFÉRENTES FORMES DE DIABÈTE : A. Mode d’action des hormones pancréatiques : Les cellules cibles des hormones pancréatiques possèdent des récepteurs membranaires spécifiques sur lesquels se fixent les hormones. La réaction cellulaire est déjà « programmée » et se traduit selon les cas par une activation ou une inhibition des enzymes responsables du métabolisme du glucose B. Origine des différents types de diabète : 1. Le diabète de type I : DID • • Destruction, par un mécanisme auto-immun, d’un grand nombre de cellules β. Plus rarement, l est dû à la production d’une insuline anormale. 2. Le diabète de type II : DNID • • Réduction du nombre des récepteurs des cellules cibles Diminution de l’affinité de ces récepteurs à l’insuline. VI. L’AUTORÉGULATION DE LA GLYCÉMIE : Dans les conditions normales, la glycémie est maintenue à une valeur moyenne par le jeu des hormones pancréatiques : insuline et glucagon. Toute variation de l’une d’entre elles est automatiquement corrigée par une variation de la sécrétion de l’hormone « antagoniste » ; il y a autorégulation de la glycémie. 3
