La régulation de la glycémie

La régulation de la glycémie INTRODUCTION GENERALE La glycémie est le taux de glucose plasmatique. Chez un sujet normal, la glycémie oscille autour d une valeur moyenne comprise entre 0.8 g.l -1 et 1.2 g.l -1 soit entre 4.5 mmol.l -1 et 6.5 mmol.l -1 La glycémie est une constante physiologique du milieu intérieur Pour que la glycémie demeure constante, il doit exister un mécanisme de régulation du taux de glucose sanguin Ce mécanisme d homéostasie glucidique est assurée par deux hormones pancréatiques : Retour sommaire -l insuline - le glucagon

Le pancréas (îlots de Langerhans) Histologie du pancréas endocrine section Ilot de Langerhans -cellules α minoritaires (glucagon) -cellules β majoritaires (insuline)

Coloration spécifique des 2 types cellulaires (localisation) Capillaires sanguins Cellules α glucagon en périphérie Foie => glucose Cellules β insuline au centre Glucose (sang) => stockage foie

Aspect cytologique de la cellule β Appareil de Golgi Vésicule d insuline Réticulum endoplasmique granuleux Noyau cellulaire Ribosome Vaisseau sanguin

Aspect cytologique de la cellule α Appareil de Golgi Vésicule de glucagon Réticulum endoplasmique granuleux Noyau cellulaire Ribosome Vaisseau sanguin

Hyperglycémie Glycémie > 5 mmol/l Le stimulus de libération de l insuline 1- La cellule β détecte l hyperglycémie + Activation Glucose

Le stimulus de libération de l insuline Hyperglycémie Glycémie > 5 mmol/l 2- Les granules d insuline subissent l exocytose Une vésicule de sécrétion contient 8000 molécules d insuline! Le stimulus de libération Molécules de l insuline d insuline est l hyperglycémie Vers les organes cibles

Hypoglycémie Glycémie < 5 mmol/l Le stimulus de libération du glucagon 1- La cellule α détecte l hypoglycémie + Activation Glucose

Hypoglycémie Glycémie < 5 mmol/l Le stimulus de libération du glucagon 2- Les granules de glucagon subissent l exocytose Le stimulus de libération Molécules du glucagon de est l hypoglycémie glucagon Retour sommaire Vers les organes cibles

Vue d ensemble de la régulation de la glycémie Prise d un repas riche en glucides Jeûne, état postprandial Hyperglycémie Hypoglycémie Stimulation des cellules β Stimulation des cellules α Libération d insuline dans le sang Action sur des organes cibles Libération de glucagon dans le sang Foie Muscles Tissu adipeux Retour sommaire Retour vers une normoglycémie

Le foie : un organe de réserve de glucose Transporteur GluT-2 Insuline + FOIE 1- Glycogénogenèse Glycogène Glucose Glycémie > = 5 mmol/l 1- Si hyperglycémie La glycémie redevient normale c est à dire autour de 5 mmol/l L insuline stimule la glycogénogenèse hépatique La capacité de stockage en glycogène du foie est limitée à 100g Après un repas, l excédent de glucose est mis en réserve dans les cellules hépatiques

Le foie : un organe de libération de glucose FOIE 2- Glycogénolyse + Glycogène Glucose Glycémie < = 5 mmol/l 2- Si hypoglycémie Glucagon La glycémie redevient normale c est à dire autour de 5 mmol/l Le glucagon est une hormone hyperglycémiante stimulant la glycogénolyse hépatique Le foie est le seul organe capable de libérer du glucose lors d une hypoglycémie La libération du glucose hépatique permet de maintenir stable la glycémie entre les repas

Le foie et la régulation de la glycémie CONCLUSIONS 1- Juste après un repas, la glycémie dépend du stockage du glucose dans le foie au cours de la GLYCOGENOGENESE. Ce stockage est stimulé par l insuline L insuline est une hormone hypoglycémiante 2- Entre les repas, la stabilité de la glycémie est assurée par la libération de glucose par le foie au cours de la GLYCOGENOLYSE. Cette libération est stimulée par le glucagon Le glucagon est une hormone hyperglycémiante Retour sommaire

Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie Aspect cytologique d un adipocyte Gouttelette lipidique Cytoplasme Noyau Le tissu adipeux est constitué de cellules adipeuses capables de stocker des quantités considérables de lipides sous forme de triglycérides L excédent de glucose est convertit en graisses. Les régimes hyperglucidiques induisent donc une prise de poids pouvant mener à une obésité!

Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie Transporteur GluT-4 Insuline + ADIPOCYTE Lipogenèse Triglycérides + Insuline Glucose Glycémie > = 5 mmol/l 1- Si hyperglycémie La glycémie redevient normale c est à dire autour de 5 mmol/l 2-1-L insuline stimule la l entrée lipogenèse du au glucose niveau dans du les adipocytes tissu adipeux via GluT-4 Un homme de 70 kg a une réserve adipeuse de 15 kg équivalent à 130.000 kcal! Le tissu adipeux stocke le glucose sous la forme de triglycérides plutôt que sous la forme de glycogène

Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie Transporteur GluT-4 «au repos» Glucagon + ADIPOCYTE Lipolyse Glycérol Acides gras Triglycérides Glucose Glycémie < 5 mmol/l 2- Si hypoglycémie 1- Le glucagon stimule la lipolyse afin de former du glycérol et acide gras Le glycérol ainsi formé permettra de reconstituer du glucose lors de la néoglucogenèse Les acides gras permettront de fournir de l énergie aux cellules «souffrant» d hypoglycémie

Le tissu adipeux et la régulation de la glycémie CONCLUSIONS 1- Au niveau du tissu adipeux, l insuline stimule : - l entrée du glucose dans les adipocytes via GluT-4 -la LIPOGENESE c est à dire la formation de triglycérides à partir de glucose Retour sommaire Le tissu adipeux «éponge» l excédent de glucose sanguin en le stockant sous forme de triglycérides 2- Au niveau du tissu adipeux, le glucagon stimule : -la LIPOLYSE c est à dire l hydrolyse des triglycérides en acides gras et glycérol L effet hyperglycémiant du glucagon n est pas immédiat puisqu il nécessite la transformation du glycérol en glucose lors de la néoglugenèse

FOIE CONCLUSIONS GENERALES 1- Si hyperglycémie Glycémie > = 5 mmol/l Glucose TISSU ADIPEUX + + Insuline + Insuline MUSCLES

LA REGULATION DE LA GLYCEMIE 2- Si hypoglycémie FOIE Glycémie < = 5 mmol/l Glucose + TISSU ADIPEUX Glucagon MUSCLES

Le diabète

1. Introduction Maladie endocrinienne caractéris risée e pas une hyperglycémie sensations de soif (polydipsie) et de faim intenses élimination excessive d'urine (polyurie), perte de poids et une grande lassitude. Le taux important de sucre dans le sang et l'urine empêche le corps de se défendre d contre les germes pathogènes et les infections se multiplient.

Causes du diabète: Production insuffisante Manque d insulined Sécrétion insuffisante Perte de cellules B du pancréas as Résistance à l insuline Diminution ou absence de récepteursr Erreur de signalisation icellulaire

Deux formes de diabète : le diabète insulinoprive = diabète de type 1 = diabète insulino-dépendant ou DID le diabète de type 2 = diabète non insulinodépendant ou DNID

2. Diabète de type 1 a. GénéralitG ralités

! Le diabète de type 1 = diabète maigre,! apparaît t en général g chez les personnes âgées de moins de 35 ans, particulièrement rement pendant l'enfance et l'adolescence.! Dans ce cas, le diabète est une forme de maladie auto- immune, c'est-à-dire une maladie dans laquelle le corps stimule ses mécanismes m de défense d naturelle contre lui- même. Les cellules du pancréas as productrices d'insuline sont alors détruites. d! Les malades atteints par cette forme de diabète ont besoin vitalement d'un apport extérieur d'insuline.! Il existe une prédisposition génétique g à développer le diabète de type 1. Le risque d'avoir un enfant diabétique pour un parent diabétique est de 10 %.

b. Rôle de l immunitl immunité Diabète de types 1 = maladie auto-immune Facteurs environnementaux Facteurs infectieux Facteurs toxiques Facteurs stressants physiques Facteurs psychologique Présence d autod auto-anticorpsanticorps anti-îlots de langerhans dans 60 à 80 % des cas Présence d anticorps d anti-insuline insuline Transfert de la maladie par les lymphocytes

c. Facteurs génétiquesg Facteur de susceptibilité Gènes CMH Ag HLA: Bras cours chromosome 6 HLA allèles les à risque = Dans une famille, risque si HLA différents = 1,8 %, si semi-identiques identiques = 5 %, si HLA-identiques = 16 % DR3 DR4 Hétérozygote DR3/DR4 = risque supérieur aux homozygote DR3/DR3 ou DR4/DR4 95 % des DID sont porteurs des gènes g HLA DR3 ou DR4

destruction cellules 80 % cellules B B manque d insulined Inflamation locale pancréas as hyperglycémie Diabète insulinodépendant Détection difficile de la maladie, car quand les symptômes apparaissent c est c trop tard! Développement de modèles animaux pour étudier la phase auto-immune précoce du diabète

3. Diabète de type 2 a. GénéralitG ralités

! Le diabète de type 2 = DNID = diabète gras,! apparaît t en général g chez les personnes âgées de plus de 40 ans, le plus généralement g en surpoids. DNID Insulinopénie nie relative ( sécrs crétion) perte de l insulinol insulino-sécrétion stimulée e par le glucose Anomalie des récepteurs r à l insuline! 4 fois plus fréquent que le diabète de type 1! Insulinorésistance sistance (muscle et foie)! Production execisse de glucose par le foie

b. Facteurs génétiquesg Obésit sité c. Facteurs environnementaux et obésit sité Sécrétion d insulined Récepteurs insuline Down regulation Insulino-résistance sistance