L`insuline - Médecine AMIENS

L3 médecine AMIENS 2012/2013 – S6 UE2 – Pr J KHATER - Pancréas endocrine
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Pancréas endocrine
1 Introduction
- Il existe deux types de tissus au niveau du pancréas :
o Du tissu exocrine.
o Du tissu endocrine (ilots de Langerhans) : 1 à 2% du pancréas.
- Les ilots de Langerhans sont :
o Situés essentiellement au niveau de la queue du pancréas.
o Sont très vascularisés et sont innervés par le SN ortho et parasympathique.
o Trois types de cellules qui sécrètent différentes hormones (peptides) :
o L’insuline sécrétée par les cellules β (70% des cellules des ilots).
o Le glucagon sécrété par les cellules α (20%).
o La somatostatine sécrétée par les cellules δ (10%). Elle agit par voie
paracrine.
- Entre les ilots et les acini du tissu exocrine on trouve des cellules qui sécrètent le
polypeptide-pancréatique (dont on ne connait pas bien l’action).
- L’insuline et le glucagon sont sécrété par exocytose, se retrouvent dans le sang et
vont directement dans le foie par le système porte.
- Ces deux hormones sont souvent sécrétées en même temps bien qu’elles aient des
effets opposés.
Ce qui importe est le rapport entre la quantité d’insuline et la quantité de glucagon
(plus que les valeurs absolue de l’une ou de l’autre).
2 Orientations du métabolisme énergétique
- Le métabolisme énergétique est surtout celui des glucides et des lipides.
- Le glucose est la principale source d’énergie de l’organisme.
2.1 État postprandial
- Il a lieu après la prise d’un repas (± 4h), pendant la digestion et l’absorption, lorsque
les nutriments présents dans le tube digestif passent dans le sang ou la lymphe.
- Vont entrer dans le sang par la circulation portale :
o Des monosaccharides : glucose, lactose et fructose.
o Des monomères de protéines : des acides aminés.
o Des triglycérides, le cholestérol et les phospholipides. Ils sont emballés et
formant dans le sang les VLDL et dans la lymphe les chylomicrons.
- Les monomères des glucides et des protéines entrent dans le sang et vont directement
au foie par le sang portal.
- Par contre pour les lipides, les polymères sont emballés avec les apoprotéines sous
forme de chylomicron (lymphe) ou VLDL (sang).

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- Le foie n’utilise pas de glucose comme substrat énergétique. Il le met en réserve :
o Sous forme de glycogène avec la glycogène-synthase.
o Des transformations plus complexes à partir du glucose et des acides gras pour
mettre en réserve des TG. Ces TG peuvent rester dans le foie ou passer dans
le sang pour rejoindre le tissu adipeux.
o En surface des adipocytes on trouve une enzyme qui sépare les TG en glycérol
et acides gras. AG et glycérol reforment des TG à l’intérieur des adipocytes.
- Le tissu adipeux :
o Une certaine quantité de TG mise en réserve provient directement des TG de
l’alimentation.
o L’autre partie des TG vient du foie.
- Le glucose, non utilisé par le foie, est utilisé dans le muscle comme substrat
énergétique et pour former des réserves.
- Dans les autres tissus l’énergie est fournie par le glucose et les acides aminés qui ont
été préalablement transformés en corps cétoniques (dans le foie ou dans ces tissus).
- En postprandial, on utilise les nutriments absorbés pour fournir de l’énergie aux tissus
(avec glucose et autres) et il y a une mise en réserve. C’est une activité anabolisante.
2.2 L’état de jeûne
- On ne retrouve pas d’absorption intestinale car il n’y a pas d’apports.
- On retrouve l’était de jeûne trois fois par jour :
o Fin de matinée.
o Après-midi.
o Nuit.

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- L’encéphale n’accepte comme source d’énergie que le glucose. L’organisme se
débrouille donc pour donner du glucose et orienter son métabolisme pour que ce soit
l’encéphale qui profite de cette production de glucose.
- Les possibilités de fournitures de glucose :
o Le glycogène du foie. Le foie dispose d’une enzyme appelée la glucose 6-
phosphatase permettant la conversion du glycogène en glucose.
o Le glycogène du muscle. Il n’y a pas l’enzyme capable de dégrader le
glycogène en glucose. On utilise une enzyme qui le dégrade en pyruvate et
lactate qui seront ensuite transformés en glucose par le foie.
o Les autres tissus ont leur substrat énergétique à partir des acides gras lesquels
sont fourni par dissociation des triglycérides du tissu adipeux. Ils sont pris en
charge au niveau du foie où ils sont convertis en corps cétoniques. Si ils sont en
grandes quantité ils sont éliminés en parti par le système respiratoire sous
forme de cétones, cause de l’haleine d’acétone.
o Si le glycogène hépatique ou musculaire est épuisé, le tissu nerveux a du
glucose à partir des acides gras en passant par une néoglucogenèse hépatique.
- Dernier recours si le jeune se prolongé encore, est l’utilisation des protéines qui vont
être dégradés en acides aminés. Lesquels sont des substrats pour la néoglucogenèse.
- Résumé :
o Durant le jeûne c’est le catabolisme qui l’emporte.
o Le glucose fourni est réservé aux tissus nerveux.
o Lipides en passant par la néogluco fournissent l’énergie aux autres tissus.
o En cas de jeune prolongé on peut avoir une dégradation des protéines.
o Les deux hormones principales du pancréas interviennent pour orienter le
métabolisme en état postprandial ou en état de jeune.

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3 L’insuline
- Elle a été découverte en 1822 (il y a assez longtemps).
3.1 Structure et synthèse
- L’insuline est un polypeptide avec deux chaines d’acides aminés :
o La chaine A (21 acides aminés).
o La chaine B (30 acides aminés).
- Cette molécule est sécrétée sous forme d’une pré-pro-insuline.
- Puis il y a une première étape de transformation dans le réticulum endoplasmique ou il
y a clivage du peptide signal pour donner la pro-insuline.
- Dans l’appareil de golgi il y a scission du peptide-C pour donner dans des granules de
sécrétions le peptide-C et l’insuline.
- Chez les patients diabétiques, le dosage du peptide-C (sécrété dans les mêmes
proportions que l’insuline), permet d’apprécier la quantité d’insuline que le patient
continu à sécréter. Ainsi on peut doser quelle est la participation de la production
d’insuline du patient par rapport à l’insuline qu’on lui a injecté.
3.2 Sécrétion
- Le stimulant majeur de la sécrétion d’insuline est le glucose.
- Le glucose circulant vient se fixer sur un système de transport GLUT-2 afin de rentrer
dans les cellules β.
- Le glucose est alors transformé en pyruvate avec libération d’ATP.
- L’ATP ferme des canaux K+-ATP dépendant ce qui ouvre des canaux calcium. Il y a
alors une entrée de calcium qui permet la migration des granules de sécrétion et donc
la sécrétion de l’insuline.
3.3 Circulation & demi-vie
- L’insuline circule libre car c’est un polypeptide.
- Sa demi-vie est assez courte (environ 5 minutes).
3.4 Mécanismes cellulaires d’action de l’insuline
- Les récepteurs à l’insuline sont présents à peu près sur tous les tissus de l’organisme
excepté : globules rouges, gonades, tubules rénales et tissu nerveux sauf au niveau de
l’hypothalamus. En effet l’hypothalamus est un centre régulateur de la faim. Cette
régulation se fait à partir de la glycémie.
- Le récepteur à l’insuline est un récepteur couplé aux enzymes (RTK).
- Après une cascade de réaction on observe les effets de l’insuline sur les tissus cibles
que l’on peut classer en fonction de leur temps d’apparition, en trois types d’actions :
o Des actions rapides, qui se produisent sur des bases de temps de l’ordre des
secondes. Ce sont des actions de transport des substrats à travers la
membrane des cellules du tissus cible :
o Entrée de glucose.

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o Entrée d’acides aminés.
o Entrée d’ions potassium.
o Des actions intermédiaires, qui se produisent sur des bases de temps de l’ordre
de la minute. Ce sont des actions qui portent sur l’activité d’enzyme
intracellulaire déjà présente :
o Soit l’activité de ses enzymes est augmentée : enzymes anabolisantes.
o Soit l’activité de ces enzymes est diminuée : enzymes catabolisantes.
o Des actions longues, qui se produisent sur des bases de temps de l’ordre de
l’heure. C’est une action sur le noyau pour permettre la synthèse d’enzymes qui
n’étaient pas présentent dans le tissu cible.
- Il y a des modulations de l’activité des récepteurs. Ces modulations vont dans le sens
des modifications d’affinité pour l’insuline :
o Elle diminue sous l’influence des glucocorticoïdes.
o En cas d’insuffisance surrénalienne il y a une augmentation de l’affinité.
- Le nombre de récepteurs par cellule de tissu cible :
o Augmente au cours du jeune.
o Diminue en cas d’obésité, de diabète, d’acromégale….
o Il y a une « down-régulation » c'est-à-dire qu’au fur et à mesure que l’insuline se
lie sur des récepteurs, ceci sont internalisés ce qui diminue le nombre de
récepteurs disponibles pour l’action de l’insuline.
3.5 Effets biologiques
- L’insuline fait rentrer le glucose, elle favorise les effets anabolisants. C’est donc
l’hormone de la période postprandial d’où son surnom « hormone de l’abondance ».
- Elle favorise le stockage énergétique.
3.5.1 Métabolisme énergétique
- On favorise toutes les réactions qui utilisent le glucose.
- On défavorise toutes les réactions qui produisent du glucose.
- C’est donc un élément régulateur de la glycémie. C’est un élément majeur car c’est la
seule hormone qui est hypoglycémiante. Les hormones hyperglycémiantes sont
nombreuses (adrénaline, cortisol, glucagon).
- Le tissu cible premier touché par l’insuline est le foie. L’insuline passe dans le système
porte et passe directement dans le foie :
o Elle y active la glycolyse transformation du glucose en pyruvate.
o Elle favorise les enzymes glycogénogénèse.
o Elle inhibe les enzymes de la glycogénolyse et celle de la néoglucogénèse.
- Les deux autres tissus du métabolisme énergétique sont le muscle et le tissu
adipeux. L’insuline va aussi agir sur le sens de la consommation du glucose :
o Activation des enzymes de la glycogénogenèse musculaire.
o Sur le tissu adipeux :
o Diminution de lipolyse. Diminue la quantité d’acides gras libres qui est un
des substrats de la néoglucogenèse.