Régulation de la glycémie et hormones

Pancréas endocrine et régulation de la glycémie

• La glycémie est maintenue dans un intervalle étroit (0,70 à 1 g/L)
• La régulation de la glycémie est un processus d'homéostasie
• Les variations nycthémérales (jour-nuit) de la glycémie existent entre la période de jeûne et la période post-prandiale
• L'hyperglycémie et l'hypoglycémie sont des situations dangereuses
• L'hypoglycémie peut entraîner des troubles neurologiques, voire le coma ou la mort.
• L'hyperglycémie prolongée peut avoir un effet néfaste sur les organes.

Régulation de la glycémie : le plan

• Introduction
• Pancréas endocrine
• Insuline
  • Biosynthèse de l'insuline
  • Régulation de la sécrétion d'insuline, (incluant les facteurs stimulant et inhibant)
  • Action sur le métabolisme glucidique
  • Action sur le métabolisme lipidique
  • Action sur le métabolisme protidique
  • Action sur le kaliémie.
• Glucagon
  • Biosynthèse du glucagon
  • Régulation de la sécrétion du glucagon
  • Action sur le métabolisme glucidique
  • Action sur le métabolisme lipidique
  • Autres effets
• Autres hormones (Somatostatine, polypeptide pancréatique)
• Régulation de la glycémie

But de la régulation

• Limiter l'hyperglycémie post-prandiale
• Maintenir un apport en glucose suffisant aux tissus gluco-dépendants (après un court jeûne)
• S'adapter aux besoins énergétiques accrus.

Cellules du pancréas endocrine

• Cellules β (50-75%): produisent l'insuline
• Cellules α (20-35%): produisent le glucagon
• Autres types de cellules dans les ilots de Langerhans (p.ex., cellules δ, cellules PP)

L'insuline

• Hormone pancréatique polypeptidique fabriquée par les cellules β des ilots de Langerhans.
• Secrétée par exocytose.
• Demi-vie courte (~5 min).
• Seule hormone hypoglycémiante de l'organisme.
• Régulation de la sécrétion (entrée du glucose, ATP, dépolarisation, influx de Ca2+...)
• Favorise la captation cellulaire du glucose (augmentation du transporteur GLUT4)
• Diminue la libération du glucose par le foie (en inhibant la glycogénolyse et la néoglucogenèse).
• Favorise la glycolyse (muscle, foie, tissu adipeux).
• Favorise la lipogenèse et inhibe la lipolyse.
• Effet anabolisant : stimule le transport des acides aminés (AA) et la synthèse protéique.
• Diminue la concentration plasmatique des ions K+.

Le glucagon

• Hormone hyperglycémiante synthétisée par les cellules α des ilots de Langerhans.
• Sécrétion stimulée par la baisse de la glycémie.
• Demi-vie courte (~quelques minutes).
• Régulation de la sécrétion (facteurs stimulants et inhibants : Glucose, AA, acides gras libres, cétones...).
• S'oppose à l'insuline : stimule la glycogénolyse et la néoglucogenèse hépatiques.
• Diminue la synthèse de glycogène
• Hormone hyperglycémiante d'urgence.
• Stimule la lipolyse au niveau du tissu adipeux, libère les AG libres et glycérol des triglycérides.
• Stimule la fabrication des corps cétoniques, possède donc un effet cétogène.
• Diminue la lipogenèse.
• Capture des AA par les hépatocytes.
• Favorise la néoglucogenèse à partir des AA.
• Stimule la sécrétion d'insuline (paracrine).

Somatostatine

• Sécrétée par les cellules δ des ilots de Langerhans (et aussi dans l'hypothalamus, le cerveau et le tractus gastro-intestinal).
• Inhibe l'ensemble des fonctions gastro-intestinales et pancréatiques (incluant la sécrétion de glucagon et insuline).
• N'a pas d'effet direct sur le métabolisme glucidique.

Polypeptide pancréatique (PP)

• Synthétisé par les cellules PP du pancréas.
• Stimulé par les repas riches en protéines, l'exercice physique et le nerf vague.

Régulation de la glycémie (en général)

• L'insuline et le glucagon sont les hormones pancréatiques principales.
• Le système nerveux autonome (SNA) et les hormones extra-pancréatiques (adrénaline, cortisol, GH, hormones thyroïdiennes) jouent également un rôle.
• Boucle de régulation générale (avec sécrétion hormonale qui permet d'avoir une glycémie optimale)

Régulation de la glycémie post-prandiale

• Augmentation de la glycémie stimule la sécrétion d'insuline et inhibe celle du glucagon.
• Le glucose non utilisé est stocké sous forme de glycogène (foie et muscles) et de triglycérides (tissu adipeux).

Régulation de la glycémie en état de jeûne

• Mise en jeu des hormones de contre-régulations (glucagon, adrénaline, cortisol, GH, hormones thyroïdiennes).
• Augmentation progressive de la glycémie.

Hypoglycémie: hiérarchie de la glucorégulation

• Premier niveau : diminution de la sécrétion d'insuline, augmentation de la sécrétion de glucagon.
• Second niveau: Sécrétion d'adrénaline.
• Troisième niveau : Sécrétion de glucocorticoïdes, de GH.

Conclusion

• La glycémie est régulée précisément par l’interaction des hormones pancréatiques (insuline et glucagon).
• L'insuline contrôle les activités anaboliques, tandis que le glucagon contrôle les activités cataboliques.