8. Le pancreas et le metabolisme energetique

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
Tissu adipeux
 Principal site de stockage
 Permet la régulation de la concentration en AG dans le sang
Muscle squelettique
 Principal site de stockage des aa
 Principal utilisateur énergétique
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
- ₵ α : glucagon
- ₵ δ : somatostatine
- ₵ 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
Structure
 31 aa
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