8. Le pancreas et le metabolisme energetique
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Le pancréas et le métabolisme énergétique Introduction Métabolisme énergétique Définition Ensemble des réactions chimiques de catabolisme, synthèse et transformation de 3 catégories de molécules à haut potentiel énergétique Protéines Glucides Lipides Forment le métabolisme intermédiaire et le métabolisme énergétique Les nutriments énergétiques provenant de l’alimentation sont dégradés dans le tube digestif en molécules absorbables Peptides et aa Monosaccharides (glucose) Monoglycérides et AG Ces molécules absorbées passent dans le sang systémique où elles sont susceptibles d’être captées par des ȼ pour subir des étapes de catabolisme et d’anabolisme Anabolisme Permet la synthèse de grosses molécules nécessaires A la structure ou aux fonctions de la ₵ Au stockage de nutriments non utilisés immédiatement en tant que source énergétique Catabolisme Dégradation de grosses molécules de stockage pour obtenir des substrats énergétiques Oxydation de ces petites molécules nécessaires à la production d’ATP La conversion des molécules organiques entre elles Essentiellement au niveau hépatique Permet la transformation de petites molécules en d’autres molécules. Ex : transformation d’aa en glucose ou AG Certains nutriments essentiels ne peuvent être synthétisés par l’organisme Principes généraux Les apports énergétiques sont discontinus En période digestive, les nutriments énergétiques sont stockés Entre les repas, les ressources énergétiques peuvent être mobilisées pour s’adapter aux besoins énergétiques de l’organisme Le cerveau nécessite un apport énergétique glucosé en continu (pas de réserve intrinsèque) Le stockage des nutriments en période post-prandiale Le glucose Circulant en excès est stocké dans le foie sous forme de glycogène : glycogénèse Lorsque le stock de glycogène est atteint : conversion du glucose en AG et glycérol dans le foie puis transformation en TG au niveau des tissus adipeux Les AG circulants Incorporés aux stocks de TG Les aa circulants en excès Sont convertis en glucose et AG Concourent au stock de TG et glycogène L’apport continu du cerveau en glucose Nécessite un maintien constant de la glycémie sanguine (entre 4.5 et 5.5 mmol/L) Le glycogène sert de réserve glucidique en cas de jeun court En cas de jeun long Orientation du métabolisme des autres tissus vers les AG Conversion de certains aa en glucose : néoglucogénèse Principaux organes et tissus impliqués dans les différents états métaboliques Foie Stocke le glucose sanguin en excès Libère le glucose à partir du glycogène en cas de ↘ de la glycémie Permet la néoglucogénèse en cas de défaut du stock et de l’apport en glucose Muscle squelettique Principal site de stockage des aa Principal utilisateur énergétique Tissu adipeux Principal site de stockage Permet la régulation de la concentration en AG dans le sang Cerveau Utilise essentiellement du glucose Ne possède pas de stock en glycogène Pancréas Organe à l’origine de la synthèse de l’insuline et du glucagon Principaux facteurs de contrôle du métabolisme énergétique Pancréas Glandes amphicrine située derrière l’estomac, annexée au tube digestif ≈ 15 cm de long, 30 à 80g chez l’adulte Fonctions du pancréas Glande amphicrine, c’est-à-dire ayant 2 fonctions principales Fonction exocrine : sécrète le suc pancréatique comprenant un suc alcalin et des enzymes pancréatiques indispensables à la digestion Fonction endocrine : sécrétion hormonale par les ilots de Langerhans Histologie Acini pancréatiques correspondant au parenchyme exocrine Les ilots de Langerhans, ₵ disséminées dans le parenchyme pancréatique, responsable de la sécrétion endocrine ₵ β : insuline ₵ δ : somatostatine ₵ α : glucagon ₵ F : polypeptide pancréatique Somatostatine Généralités Hormone sécrétée par les ₵ δ du pancréas Est également sécrétée par l’hypothalamus (inhibition de la sécrétion de GH) et par les ₵ de la muqueuse digestive où elle inhibe de façon paracrine la plupart des fonctions digestives Effets métaboliques Inhibition de l’activité digestive afin de prévenir une ↗ trop massive de la concentration des nutriments dans le plasma Action paracrine sur les ₵ α et β, modulant la sécrétion de glucagon et d’insuline Action autocrine en ↘ sa propre sécrétion Régulation de la sécrétion Stimulation directe de la sécrétion des ₵ δ par l’↗ de la glycémie et des aa sanguins lors de la digestion Insuline Généralités Sécrétion par les ₵ β Seule hormone hypoglycémiante de l’organisme Possèdent des effets sur le métabolisme des Glucides, protéines, lipides Au niveau de toutes les cellules, mais surtout au niveau Hépatique, tissu adipeux, muscle squelettique D’une façon générale : favorise l’entrée des nutriments dans les ₵ en période digestive et leur stockage sous forme de glycogène ou de TG Mode d’action Soit en agissant sur les systèmes de transport des nutriments dans les ₵ Soit en modifiant l’activité enzymatique des ≠ voies métaboliques Structure et métabolisme de l’insuline Constituée de 2 chaînes polypeptidiques reliées entre elles par des ponts dissulfures Est synthétisée sous la forme d’un pré-pro-peptide 1er clivage qui aboutit à la pro-insuline 2nd clivage o Libération de l’insuline o Peptide C (en concentration identique avec l’insuline, non captée par le foie) Son dosage est le reflet de la sécrétion insulinique Effets métaboliques Effets sur le métabolisme glucidique Seule hormone hypoglycémiante de l’organisme Facilite l’entrée de glucose dans la plupart des ₵ Par ↗ de l’expression de GLUT4 à la surface membranaire (seul transporteur sous la dépendance exclusive de l’insuline) Présent dans toutes les ₵ mais surtout dans le muscle squelettique et le tissu adipeux Sans insuline : pas de captation ₵ᴿ du glucose Stimule la glycogénèse hépatique et musculaire Inhibe la glycogénolyse hépatique et musculaire Inhibe la néoglucogénèse hépatique Effets sur le métabolisme protidique Stimule la synthèse des protéines et ↘ la concentration protidique sanguine Favorise le transport actif des aa du sang vers les ₵ musculaires Stimule la machinerie de la synthèse protéique S’oppose à la dégradation des protéines Effets sur le métabolisme lipidique ↘ la concentration sanguine en AG et favorise le stockage des TG Favorise l’entrée des AG dans les cellules du tissu adipeux Stimule les étapes métaboliques permettant la synthèse des TG à partir des AG et du glucose Inhibe la lipolyse (ce qui réduit la libération des AG par le tissu adipeux) Régulation de la sécrétion Le facteur principal de sécrétion insulinique est l’↗ de la concentration glucidique sanguine Effets des hormones gastro-intestinales Le système nerveux sympathique Les AA (arginine, leucine) Effets rapides : insuline pré-formée Effets prolongés : synthèse d’insuline Mécanismes de régulation de la sécrétion insulinique Les aa (arginine, leucine) Par stimulation directe des ȼ β de Langerhans Le système nerveux végétatif Le SN PS stimule la sécrétion d’insuline Le SN OS plutôt inhibiteur (effet de l’adrénaline et noradrénaline sur les récepteurs α du SN OS) Le contrôle hormonal Hormones stimulantes de la sécrétion d’insuline o Glucagon o GH, ACTH, TSH o Hormones gastro-intestinales - Inhibition o somatostatine Les hormones gastro-intestinales (gluco-incrétine) Peptide insulinotrope dépendant du glucose (GIP) Glucagon like peptide (duodénum) (GLP1) Présentent un rôle trophique sur les ₵ β et stimulent la sécrétion d’insuline Possèdent un rôle digestif propre Constituent une réaction d’anticipation : l’↗ des nutriments dans le TD va entraîner une ↗ de la sécrétion insulinique : anticipation de l’↗ des concentrations en aa et glucose dans le sang GLP1 inhibe la sécrétion de glucagon, possède un effet anorexigène par son action sur l’hypothalamus Glucagon Généralités Sécrétion par les ₵ α Hormone hyperglycémiante Possèdent des effets sur le métabolisme opposés à l’insuline Glucidique, protéique, lipidique En situation physiologique, action essentiellement sur le foie Effets métaboliques Effets sur le métabolisme glucidique ↗ la glycémie par Inhibition de la synthèse de glycogène hépatique Stimulation de la glycogénolyse Stimulation de la néoglucogénèse et la glucogénèse Effets sur le métabolisme lipidique Favorise la lipolyse Inhibe la synthèse des TG ↗ de la concentration sanguine en AG Effets sur le métabolisme protidique Stimulation du catabolisme hépatique des protéines Peu d’effets sur la concentration sanguine en aa Régulation de la sécrétion Régulation de la sécrétion de glucagon ↗ à distance des périodes de digestion et d’absorption ↗ en lien avec le jeun Principal facteur : concentration glucidique dans le sang par action directe sur les ₵ α Structure 31 aa
