Insuline et
effets physiologiques
L’INSULINE ET
SES EFFETS PHYSIOLOGIQUES
Hormone protéique hypoglycémiante,
l’insuline est secrétée par les cellules béta des îlots de LANGHERANS du pancréas.
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Seule hormone hypoglycémiante physiologique connue
·
Rôle essentiel dans la régulation de la glycémie
·
Sa carence définit le diabète sucré
·
Utilisée en thérapeutique : insulinothérapie
·
Pancréatectomie chimique
·
Pancréatectomie chirurgicale
·
Usage d’anticorps anti-fluorescents
L’insuline humaine est constituée de 51 acides aminés (AA) :
·
Structure primaire est bien connue, l’insuline est formée
de :
2 chaînes
polypeptidiques : A avec 21 AA et B avec 30 AA
2
ponts disulfures reliant les 2 chaînes polypeptidiques
·
Structure secondaire : elle est en hélice,
·
Structure tertiaire : c’est le résultat de liaisons
diverses entre les AA de chaînes peptidiques différentes, mais non voisins dans
la structure primaire
·
Structure quaternaire : résulte de la polymérisation
des molécules d’insuline par le zinc (6 insulines pour 1 zinc)
C’est
la structure primaire variable selon les différents animaux qui est responsable
de la structure antigénique.
L’injection
d’insuline à un animal d’une autre espèce entrain l’apparition d’anti
–insuline ce qui est a l’origine de
certaines insulino-résistances chez le diabétique et de la technique de dosage
radio immunologique.
·
Corps actif : c’est l’insuline elle-même.
Au
niveau des cellules béta des îlots de LANGERHANS
du pancréas.
La synthèse de
l’insuline se fait suivant le schéma général de la synthèse des protéines,
selon une information génétique contenue dans les chromosomes (chez l’homme, le
gène de l’insuline étant situé sur le bras court du chromosome 11) et transmise
au cytoplasme au niveau des ribosomes par l’ARN messager.
·
Elaboration du précurseur, la pré-pro-insuline, par les
polyribosomes
·
Libération de la pro-insuline (86 AA) dans les cavités du
réticulum endoplasmique
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Transfert de la pro-insuline dans les vésicules de
l’appareil de GOLGI
·
Scission dans les vésicules sécrétoires de la pro-insuline
en peptide C et insuline
·
Libération par exocytose de l’insuline et du peptide C en
quantités équimolaires. Chez le diabétique insulino-traité, le peptide C
constitue le seul marqueur fiable de
l’insulino-sécrétion résiduelle puisque d’origine uniquement endogène, et du
fait de l’absence d’interférence dans le dosage radio-immunologique de
l’insuline avec les anticorps anti-insuline générés par le traitement
insulinique chronique.
·
Transport sanguin : Insuline et peptide C sont présents
dans le plasma sous forme libre.
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Distribution : la demi-vie est brève, environ 5 min
·
Dosage sanguin : Il existe 2 méthodes, une biologique
et une radio-immunologique. L’insulinémie périphérique varie entre 0,4 – 0,6
ng/ml, l’insulinémie portale entre 1,2 – 1,6 ng/ml.
Il
est essentiellement hépatique et rénal
Le
récepteur de l’insuline est une glycoprotéine à fonction tyrosine kinase.
La
liaison de l’insuline à son récepteur conduit à plusieurs cascades de
phosphorylation, dont une autophosphorylation du récepteur lui-même.
·
Glucose : stimulus direct et spécifique de
l’insulino-sécrétion. L’augmentation de la glycémie entraine une sécrétion
d’insuline au bout de 30 secondes et une augmentation de sa synthèse
·
Substrats énergétiques
AA :
Leu-Lys-Arg-Ala : insulino-sécréteurs, en synergie avec le glucose par
action directe
Acides gras : insulino-sécréteurs
par l’intermédiaire des corps cétoniques
NB : quand
ces substances sont administrées per os, l’insulinémie augmente avant la glycémie
·
Facteurs humoraux
Glucagon : hormone
hyperglycémiante, il est insulino-sécréteur
Hormones gastro-intestinales (gastrine,
sécrétine, CCK) : insulino-sécrétrices
·
Système nerveux parasympathique : insulino-sécréteur
(stimulation bloquée par l’atropine)
·
Facteurs chimiques ou humoraux
Somatostatine :
elle inhibe la sécrétion d’insuline
Hormone
de croissance : indirectement, en favorisant la néoglucogenèse. Une
injection de doses importantes et répétées de GH provoque un diabète (Diabète de JUNG)
Système nerveux sympathique
·
Tissu musculaire Augmentation
de la pénétration cellulaire du glucose
Augmentation de la glycolyse par la voie d’EMBDEN
MEYERHOF
·
Tissu adipeux Augmentation
de la pénétration cellulaire du glucose
Synthèse
des triglycérides à partir du glucose
·
Inhibition de la glucogénolyse
·
Baisse de la néoglucogénèse
·
Activation de la glycolyse
·
En augmentant le taux de NADPH hépatique et donc favorise la
synthèse des acides gras
·
En augmentant le taux de phosphoglycérol dans le tissus
adipeux et favorise donc la synthèse des triglycérides
·
Active les lipoprotéines-lipases et permet la captation des
acides en provenance du foie et du tissus adipeux
L’action
anti cétogène de l’insuline est la résultante des actions sur les métabolismes
glucidiques et lipidiques. Hors les
corps cétoniques sont des facteurs de libération de l’insuline qui devient le
facteur principal d’inhibition de la cétogenèse.
·
Au niveau du muscle Action
anabolique générale
Augmentation de la pénétration des AA
dans la cellule.
·
Au niveau du foie Augmentation
de la pénétration des AA dans la cellule
Augmentation
de la synthèse protéique
Baisse
la protéolyse
·
Favorise l’entrée de potassium dans la cellule (expliquant
l’utilisation de l’insuline dans le traitement de l’hyperkaliémie) et la sortie
de sodium
·
Augmente l’uréogenèse hépatique
Glycémie
< 0,5 g/l (2,75 mmol/l) ; < 0,6 g/l chez le sujet diabétique.
·
Organiques : tumeurs béta langerhansiennes
·
Fonctionnelles : par hyperinsulinisme
·
Iatrogènes : coma hypoglycémique chez le diabétique
Etat
d’hyperglycémie chronique défini par une glycémie à jeun ≥ 1,26 g/l ou une
glycémie au hasard > 2 g/l, due à une carence absolue (DID = type I) ou
relative (DNID = type 2), liée à des facteurs génétiques et/ou environnementaux
qui agissent de concert.
Insulinothérapie
·
Indications Diabète
type I
Diabète
type II insulino-requérant
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Schémas schéma
« basal-bolus » (analogue d’insuline lente + analogue
d’insuline rapide à chaque repas)
pompe à insuline sous-cutanée
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Incidents et accidents hypoglycémie
Hyperglycémie
au réveil
Lipodystrophies
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Education du patient +++
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Activité physique
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Surveillance
REFERENCES
Collections
médicales « Heures de France »
Endocrinologie
et communications cellulaires
L’ECN en
Fiches, Diabétologie, endocrinologie et nutrition
ce bien pour les etudiants qui prepare le concours de linternat des hopitaux de niamey niger
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