LE PANCRÉAS ENDOCRINE

I- Le pancréas C’est une glande mixte formé par : les acini (portion exocrine) les ilots de langerhans (portion endocrine).

II- Histologie des ilots de Langerhans Il s'agit de groupements cellulaires, correspondent à 1% du poids du pancréas. On distingue 4 types cellulaires : Les cellules bêta (β), situées au centre des îlots, sécrétant de l'insuline et constituant 70% des cellules. Les cellules alpha (α) sécrétant le glucagon et constituant 20% des cellules, le long des axes vasculaires. Les cellules delta (∆) 5-10%, à la périphérie, sécrétant de la somatostatine pour la plupart ou de la gastrine. Les cellules F 1-2% sécrétant le polypeptide pancréatique

Limite entre un ilot de Langerhans et les acini

III- Les hormones 1°) L'insuline a) Structure Elle est formée de 2 chaînes: A (21AA) B (30AA) Il existe une spécificité d'espèce mais l'insuline animale est active chez l'Homme.

b) Synthèse et sécrétion Elle se fait dans les cellules β sous forme d'une préproinsuline de 110 AA, qui sera clivée pour donner une proinsuline de 84AA. On retrouve le long de cette chaîne les AA de la chaîne A et ceux de la chaîne B reliés par un peptide nommé peptide de connexion ou peptide C constitué de 33 AA. La séquence de la molécule d'insuline varie très peu d'une espèce à l'autre mais celle du peptide intermédiaire est beaucoup plus variable. De ce fait, le peptide C confère des propriétés antigéniques importantes à la proinsuline. La transformation de la proinsuline en insuline se fait dans le réticulum endoplasmique. L'insuline est stockée dans des granules. La sécrétion se fait par exocytose.

c) Catabolisme La demi-vie est de 5 minutes environ. L'insuline est dégradée par une enzyme, l'insulinase , dans le foie et dans le rein coupant en premier lieu les ponts disulfures.

2°) Le glucagon Structure formé d'une seule chaîne peptidique de 29AA, sans pont disulfure. Son activité biologique dépend de la molécule entière.

b) Synthèse et sécrétion Il existe un préproglucagon de 180 AA clivé en proglucagon de 37 AA, puis en glucagon 29 AA. Le glucagon est stocké dans l'appareil de Golgi puis il y a formation de granules. La sécrétion se fait par exocytose. NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COOH

c) Catabolisme La demi-vie est de 5 minutes. Il est dégradé dans le foie surtout mais également dans le rein et le plasma.

III- PROPRIÉTÉS PHYSIOLOGIQUES L'insuline et le glucagon ont de multiples effets dans l'organisme: Ils interviennent dans le métabolisme des glucides, des lipides et des protides. l'insuline stimule les réactions d'anabolisme. le glucagon entraîne une mobilisation de l'énergie.

1°) L'insuline a) Sur le métabolisme des glucides Effets stimulants la captation du glucose : il existe un transport actif du glucose qui dépend de l'insuline (au niveau du muscle et le tissu adipeux). la synthèse du glycogène à partir du glucose: L'enzyme clé de la synthèse est la glycogène synthétase sur laquelle agit l'insuline (foie et muscle) la glycolyse est stimulée par l'insuline : ce qui entraîne la libération d'énergie essentiellement sous forme d'ATP (dans le muscle)

Effets inhibiteurs inhibe la glycogénolyse dans le foie et le muscle en inactivant les phosphorylases. inhibe la gluconéogenèse dans le foie surtout mais aussi dans le rein Donc en augmentant l'utilisation du glucose par les cellules et en diminuant sa production, l'insuline a une action hypoglycémiante

b) Sur le métabolisme des lipides Effets stimulants : Sous l'influence de l'insuline: La transformation du glucose en glycérol et en acides gras. L’activation de la lipogenèse au niveau du foie et des adipocytes mais également au niveau de l'épithélium de l'intestin grêle et au niveau des acini de la glande mammaire en lactation. La synthèse du cholestérol.

Effets inhibiteurs la lipolyse se fait grâce à une lipase hormonosensible située dans la cellule adipeuse. Cette lipase hydrolyse les triglycérides en glycérol et en acides gras libres. Cette lipase est stimulée par les catécholamines et le glucagon. Inhiber par l’insuline. L'insuline a un effet puissant antilipolytique.

c) Sur le métabolisme des protides L'insuline a un effet anabolisant protidique : augmentation de la captation des AA au niveau de la cellule musculaire et de l'hépatocyte augmentation directe de la synthèse protéique diminution de la protéolyse.

d) Mode d'action l’insuline se fixe sur un récepteur membranaire et diminue l'AMP cyclique.

2°) Le glucagon a-Mode d'action Le glucagon se lie à un récepteur membranaire qui active une protéine G appelée GS, constituée de 3 sous-unités (αβδ). La sous-unité α se fixe à l'adénylate cyclase qui est activée : elle convertit l'ATP en AMPc. L'AMPc se fixe aux sous-unités régulatrices de la protéine kinase A  ce qui induit la dissociation des sous-unités catalytiques

La protéine kinase A est formée de deux sous-unités (l'une est catalytique et l'autre régulatrice). La forme inactive est l'assemblage des deux sous-unités (la sous-unité régulatrice masque le site catalytique). L'activation de la protéine kinase par l'AMPc qui en se combinant à la partie régulatrice libère le site catalytique de la sous-unité active, qui phosphorylent la phosphorylase kinase. la phosphorylase kinase active à son tour la glycogène phosphorylase en la phosphorylant.

Les deux glycogène phosphorylases l'une musculaire et l'autre hépatique existent sous deux formes : La forme phosphorylée active, La forme déphosphorylée inactive. Les deux formes s'interconvertissent grâce à deux enzymes : phosphorylase kinase phosphorylase phosphatase . (passage de la forme inactive à la forme active par phosphorylation)

b) Actions physiologiques: le glucagon est une hormone hyperglycémiante: 1) Stimule la glycogénolyse entrainant la phosphorylation de: la glycogène synthétase la phosphorylase kinase. 2) Stimule la gluconéogenèse: Ce mécanisme intervient pour maintenir la glycémie en cas de jeûne prolongé ou d'exercice musculaire intense. Les substrats de la gluconéogenèse se présentent en quantités abondantes au niveau du foie au cours du jeûne. Il s’agit : du lactate et du pyruvate qui proviennent de la glycolyse au niveau du muscle, du glycérol secondaire à la lipolyse, de l'alanine provenant de la dégradation protéique ou de sa synthèse à partir du glucose à l'intérieur de la cellule musculaire (cycle glucose-alanine).

Sur le métabolisme des lipides Effet lipolytique en stimulant la lipase hormonosensible. Favorise la cétogenèse car l’effet lipolytique favorise la formation d'acides gras libres et leur entrée dans les mitochondries.

V- RÉGULATION DE LA SÉCRÉTION La plupart des agents qui interviennent dans la régulation de la sécrétion d'insuline jouent aussi sur la libération du glucagon. Les cellules a et b sont reliées entre elles sur le plan biologique et la sécrétion d'une hormone retentit sur la libération de l'autre et vice-versa.

1°)- L'insuline a) Effets des substrats le glucose C'est le stimulus essentiel de la synthèse et la libération de l'hormone. les acides aminés L'arginine, la leucine et la lysine peuvent entraîner une libération d'insuline.

b) Effets du système nerveux le système parasympathique L’acétylcholine, stimule in vitro la libération d'insuline. le système sympathique L'adrénaline et la noradrénaline inhibent la libération d'insuline. (effet a) L'insuline et les catécholamines ont des effets antagonistes sur la gluconéogenèse, la glycogénolyse (muscle et foie) et la lipolyse (tissu adipeux).

c) Effets des hormones les hormones gastrointestinales : la gastrine, la sécrétine, la cholécystokinine stimulent la libération d'insuline la somatostatine a un effet inhibiteur le glucagon stimule la libération d'insuline le cortisol diminue la sécrétion d'insuline

2°) Le glucagon Effets des substrats le glucose : son élévation dans le sang, inhibe et sa diminution stimule la sécrétion de glucagon. les acides aminés stimulent la sécrétion de glucagon. les acides gras libres : leur ingestion augmente la sécrétion de glucagon.

b) Effets du système nerveux le système parasympathique L'acétylcholine augmente la sécrétion de glucagon. le système sympathique L'adrénaline et la noradrénaline stimulent la sécrétion de glucagon (par un effet b).

c) Effets des hormones l'insuline inhibe la libération de glucagon. la somatostatine inhibe la libération de glucagon le cortisol stimule la libération de glucagon