RÉGULATION DE LA GLYCÉMIE
Cours

Le système hypoglycémiant

Il est essentiellement lié à la production d'insuline par le pancréas comme l'ont montré plusieurs expériences déjà anciennes.

En 1889, Oskar Minkowski et Josef von Mering sont les premiers à pratiquer l'ablation du pancréas (pancréatectomie) chez le Chien. Immédiatement, ils constatent une augmentation de la glycémie qui conduit à la mort de l'animal au bout de plusieurs jours.

Quelques années plus tard, des expériences de greffe externe confirment ces résultats. Dans un premier temps, on réalise une pancréatectomie chez un chien de manière à provoquer une hyperglycémie. On raccorde ensuite un pancréas frais à l'animal par circulation croisée de telle sorte que l'organe soit irrigué en suturant une carotide à l'artère pancréatique et que le retour sanguin soit assuré en suturant la veine pancréatique à une jugulaire. Ainsi le pancréas externe se trouve « branché » sur la circulation générale de l'animal pancréatectomisé. On constate alors une baisse rapide de la glycémie qui ne dure que le temps du branchement.

Enfin, en 1921 Frederick Banting et Charles Best isolent la substance pancréatique hypoglycémiante et lui donne le nom d'insuline, du latin insula (= île) en raison de son lieu de production. Il s'agit d'une hormone peptidique de 51 acides aminés fabriquée par les cellules β des îlots de Langerhans, petits amas cellulaires disséminés au milieu des acini pancréatiques. Il faut en effet savoir que le pancréas est une glande mixte, endocrine par ses îlots de Langerhans (qui sécrètent plusieurs hormones) et exocrine par ses acini (qui sécrètent les sucs pancréatiques renfermant de nombreuses hydrolases).

L'insuline est libérée de deux manière :

  • d'une part, l'hyperglycémie provoque une augmentation de la pénétration de glucose dans les cellules β des îlots de Langerhans ce qui favorise son catabolisme et conduit par une série de réactions métaboliques complexes, faisant intervenir l'ATP, le NADP et les ions calcium, à l'exocytose des vésicules renfermant l'insuline ;

  • d'autre part, certaines cellules du bulbe rachidien (zone insulino-sécrétrice) sont sensibles au taux de glucose sanguin et réagissent à l'hyperglycémie en envoyant un influx insulino-sécréteur en direction des cellules β, par l'intermédiaire du nerf vague (dixième paire de nerfs crâniens), ce qui conduit également à l'exocytose d'insuline.

Une fois libérée dans le sang, l'insuline agit sur la plupart des cellules de l'organisme en favorisant la pénétration intracellulaire de glucose et en augmentant son utilisation par les tissus. Toutefois, son action est particulièrement importante :

  • sur le foie où elle favorise la glycogénogenèse et bloque la glycogénolyse ;

  • sur les muscles où elle favorise également la glycogénogenèse, augmente le catabolisme du glucose et stimule indirectement la synthèse des protéines ;

  • sur les tissus adipeux où elle favorise la lipogenèse en stimulant le métabolisme des pentoses, ce qui contribue à faire baisser la glycémie.

Dans chaque cas, le mécanisme d'action est identique et fait intervenir l'adénylcyclase membranaire qui permet aux hormones de nature protéique (qui ne pénètrent pas à l'intérieur des cellules) d'exercer leurs effets biologiques. L'hormone se fixe sur un récepteur membranaire spécifique ce qui a pour conséquence d'activer un système transducteur (protéine G) qui, à son tour, active l'adénylcyclase, une enzyme membranaire spécialisée dans la production d'AMP cyclique à partir d'ATP. L'AMP cyclique prend alors le relais de l'hormone à l'intérieur de la cellule (d'où son appellation de second messager hormonal) et conduit à la réponse métabolique souhaitée par phosphorylation de certaines enzymes qui deviennent ainsi actives. Il faut toutefois noter que dans le cas de l'insuline l'ensemble du mécanisme, particulièrement complexe, est encore mal connu.

Le système hyperglycémiant (page suivante)Une constante homéostasique (page Précédente)
Accueil CUEEP/USTL Réalisé avec SCENARI