Insuline, Glucagon e

Nutrition – Métabolisme des Glucides : Insuline, Glucagon et autres Hormones, Moyens d'Etude
28/02/2014
AYELA Laurence
Nutrition
Mme Sandrine Boullu
12 pages
Relecteur n°3
Métabolisme des Glucides : Insuline, Glucagon et autres Hormones, Moyens d'Etude
A. Introduction sur les régulations métaboliques
Substrats énergétiques de l'organisme = nutriments (ils sont issus de la digestion des aliments):
•Glucose, le plus important
•Acides Gras (AG)
•Acides Aminés (AA)
=> La régulation de l'utilisation et du stockage de ces substrats est indispensable.
Différentes phases dans le métabolisme énergétique:
•Prandiale et post-prandiale: pendant et après le repas → anabolisme ( stockage des nutriments
énergétiques qui sont en abondance dans le sang)
•Post-absorption: entre un repas → catabolisme ( déstockage des nutriments pour pouvoir les utiliser)
•Jeûne ( nuit) → catabolisme maximal, économie de glucose
Glucose = substrat énergétique préférentiel des organes
•seul utilisable par le cerveau, qui souffrira donc en cas de manque
•autres organes (foie, muscles) peuvent aussi utiliser les AG et les AA si manque de glucose (production
de corps cétoniques )
Maintien nécessaire de la glycémie dans des limites très strictes pendant et à distance des repas:
•A jeun: 0,7-1,1g/L
• Post-prandial: <1,4g/L
•Pathologies si glycémie en dehors des valeurs normales:
→ Trop haute: diabète ou pré-diabète
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Plan
A. Introduction: les régulations métaboliques
B. Les Hormones pancréatiques
I. Insuline
II. Glucagon
III. Couple Insuline/ Glucagon
C. Hormones extra-pancréatiques
I. Hormones intestinales
II. Hormones surrénaliennes
III. Hormone hypophysaire
D. Moyens d'étude du métabolisme glucidique
I. Hyperglycémie provoquée par voie orale (HPO)
II. Test au glucagon
III. HOMA

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→ Trop basse: vraie hypoglycémie si < 0,6g/l ( grave pour le cerveau notamment)
•Transformation du glucose en glycogène → glycogénogénèse (anabolisme, muscles et foie)
•Transformation du glycogène en glucose → glycogénolyse (catabolisme, muscles et foie)
• Dans les tissus adipeux, transformation de glucose en glycérol qui vont être associés à des AG pour
former des triglycérides = lipogénèse → leur catabolisme reforme du glucose = lipolyse
•Stockage des AA → Protéogénèse dans le muscle et Protéolyse pour reformer des AA
•Captage des AA dans le foie pour former de nouvelles molécules de glucose = néoglucogénèse.
→ Le foie, les muscles et le tissu adipeux sont donc les organes clés pour le stock/destock du glucose.
Rôle majeur des hormones
•Hormones Pancréatiques : Actions rythmées par l'alternance jeûne / repas:
→ Insuline : Action lors des repas pour stocker les substrats énergétiques ( dans foie, muscle, tissu adipeux)
→ Glucagon : Action à jeun et à distance des repas pour déstocker (foie +++)
•Hormones extra-pancréatiques:
→ Intestinales (les incrétines) : sécrétées lors de la prise alimentaire pour renforcer l'action de l'insuline
→ Autres (surrénaliennes, hypophysaires) : Action en cas de stress ou jeûne anormalement prolongé pour
déstocker, comme le glucagon (hormone de contre régulation de l'insuline)
B. Les hormones pancréatiques
Pancréas Endocrine: Formé par les îlots de Langerhans formé de différents types cellulaires dont les α et β qui
sécrètent les hormones pancréatiques impliquées dans la régulation de la glycémie. C'est une faible partie du
pancréas car ces cellules représentent 1% de la totalité du pancréas.
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Ici on ne parlera pas du pancréas exocrine.
I. Insuline +++
•Sécrétée par les cellules β des îlots de Langerhans sous forme de précurseur de grande taille →
Proinsuline ensuite scindée en insuline ( peptide = 2 chaînes A et B, 1 pont S-S) + peptide C ( en
quantité équimolaire) Proinsuline → insuline + peptide C
•Sécrétion basale (permanente au cours de la journée) puis pics dus à des facteurs stimulants.
•Facteurs stimulant la sécrétion d'insuline:
–prise alimentaire +++: glucose surtout, AA, AG.
–autres hormones pancréatiques: glucagon (la somatostatine inhibe cette sécrétion)
–hormones intestinales (GLP1, GIP),
–stimulation adrénergique
–agents pharmacologiques développés dans le cas du traitement du diabète sucré donnés par VO:
sulfamides hypoglycémiants (comme certains ATB), glinides (à peu près le même fonctionnement que
les sulfamides), agonistes ou analogues du GLP1
Sécrétion: le niveau de glycémie exerce un rétrocontrôle sur la sécrétion d'insuline.
À chaque repas : pic de glycémie → pic d'insuline.
Le glucose qui entre dans la cellule via GLUT 2 va produire ensuite de l'ATP. C'est cette augmentation de la
[ATP] qui va fermer les canaux K+ dépendant entrainant une dépolarisation qui ouvre les canaux Ca voltage-
dépendants et l'entrée de calcium provoque l'exocytose des vésicules contenant l'insuline.
Phases de l'insulino-sécrétion:
Il y a une sécrétion basale qui existe tout le temps même en dehors de toute prise alimentaire et il y a aussi des
pics de sécrétion qui comportent 3 phases :
–Phase céphalique : stimulation du nerf vague → début stimulation de la sécrétion d'insuline
–Phase entéro-insulaire : l'arrivée du bol alimentaire dans l'intestin favorise la sécrétion des hormones
intestinales (incrétines) qui stimulent la sécrétion d'insuline préformée, qui n'a plus qu'à être exocytée
–Phase insulaire : l'arrivée des nutriments au niveau pancréatique stimule la sécrétion d'insuline
néoformée
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1er pic = libération de l'insuline préformée due aux hormones intestinales ; 2ème pic = sécrétion de l'insuline
néoformée due à la stimulation du pancréas.
Insuline: mécanisme d'action
Les cellules cibles de l'insuline possèdent un récepteur membranaire qui est formé de 4 sous-unités : 2α et 2β,
ainsi qu'un domaine tyrosine-kinase intracellulaire. Quand l'insuline s'y fixe, il y a une auto-phosphorylation
puis une activation de substrats (les IRS) et activation de kinases avec 2 actions différentes :
•Activation des MAP-kinases: effets sur la croissance cellulaire
•Activation de la PI3-kinase: effets sur les métabolismes glucidiques :GLUT4. C'est un transporteur
présent notamment dans le tissu adipeux et les muscles. L'insuline favorise son insertion sur la
membrane et ainsi l'entrée de glucose. On dit que le organes qui ont des GLUT4 sont insulino-
dépendants car l'entrée de glucose dépend de la présence d'insuline.
Actions métaboliques de l'insuline :
•Hormone de stockage+++ : Anabolisme glucidique, lipidique et protéique.
•SEULE hormone hypoglycémiante de l'organisme+++ ( mais plusieurs hormones hyperglycémiantes)
•C'est pour cela qu'elle est indispensable à la vie (les diabètes de type I, où l'insuline n'est pas sécrétée,
doivent obligatoirement être traités sinon ils peuvent être mortels.
→ Métabolisme glucidique
–stimule l'entrée cellulaire de glucose ( via GLUT4)
–stimule la glycolyse
–favorise le stockage de glucose sous forme de glycogène dans le foie et les muscles (↑ glycogénogenèse)
–s'oppose aux mécanismes de libération sanguine (↓ de la glycogénolyse et de la néoglucogenèse)
=> Diminution du glucose sanguin
→ Métabolisme protidique
–stimule l'entrée cellulaire des AA
–favorise leur stockage tissulaire dans le muscle sous forme de protéines ( ↑ de la protéosynthèse)
–s'oppose à leur libération sanguine ( ↓ de leur protéolyse)
=> Diminution des AA sanguins
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→ Métabolisme lipidique
–stimule l'entrée cellulaire des AG libres (AGL)
–favorise le stockage tissulaires des AGL et du glucose dans le tissu adipeux sous forme de triglycérides
( ↑ de la lipogenèse)
–s'oppose à la libération sanguine des AGL ( ↓ de la lipolyse)
=> Diminution des AGL sanguins après un repas
L'insuline est une hormone indispensable car
elle permet de mettre en réserve tous les
nutriments. Sans elle, on ne peut pas stocker
d'énergie. En définitive, elle favorise tous les
mécanismes de stockage et défavorise tous les
mécanismes de destockage au niveau du muscle,
du foie et du tissu adipeux.
Insuline : Effet d'une carence sévère (Pancréatectomie, diabète de type 1)
Le diabète de type I est dû à une maladie auto-immune qui détruit les cellules β → hyperglycémie massive,
découvert relativement tôt.
•L'organisme va essayer de supprimer le glucose sanguin → Glycosurie ( augmentation de la
concentration du glucose dans les urines), polyurie ( augmentation de la fréquence des mictions) et
polydipsie (on boit beaucoup pour compenser). La découverte de ce diabète est souvent faite sur un
syndrome polyuro-polydipsique.
•Certains organes utilisent les AG sanguins car ils ne sont pas stockés → production de corps cétoniques,
accumulation dans le sang (cétonémie) et passage dans les urines (cétonurie). Leur augmentation dans le
sang → acidose sanguine (acidocétose): urgence vitale !
•Il y a aussi une fonte musculaire avec un amaigrissement car les AA ne peuvent ne peuvent être stockés
par le muscle.
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