Régulation de la glycémie et diabètes Maestris - 2015/2016

La glycémie Glycémie : taux sanguin de glucose A jeûn : 0,8 à 1g /L de sang (glycémie normale 1g/L) Après un repas : hyperglycémie 1,2 g/L En cas d’hypoglycémie : rester au dessus de 0,5 g/L ou risque de perte de connaissance Dans la veine PORTE : glycémie fluctuante suite à la digestion Dans la veine CAVE : glycémie régulée, maintenue autour d’une valeur de consigne (HOMEOSTAT) Entre les deux : le FOIE - effecteur de la régulation de la glycémie (stockage / déstockage de glucose)

Le pancréas Rôle de glande exocrine Sécrétion des enzymes digestives pancréatiques : protéases, lipases, amylases Cellules exocrines, sécrétant dans le canal de Wirsung Réunies en Ascini (ascinus) Rôle de glande endocrine Sécrétion d’hormones : insuline et glucagon Cellules des Ilots de Langerhans : alpha et bêta Sécrétion dans les capillaires sanguins

Pancréas endocrine Hormone : messager protéique sécrété par une glande endocrine agissant sur une cellule cible à très faible concentration en se fixant sur des récepteurs spécifiques (complémentarité géométrique) pour en modifier l’activité Insuline : hormone hypoglycémiante sécrétée par les cellules bêta des îlots de Langerhans (pancréas) - internes Cellules cibles : hépatocytes, myocytes, adipocytes Glucagon : hormone hyperglycémiante sécrétée par les cellules alpha des îlots de Langerhans - externes Cellules cibles : hépatocytes, adipocytes

Les organes de stockage Hépatocytes Cellules du foie - sensibles à l’insuline et au glucagon Capables de stocker / déstocker du glucose sous forme de glycogène Glycogénogénèse Glycogénolyse Myocytes - sensibles à l’insuline Capables de stocker du glucose sous forme de glycogène Glycogénèse Adipocytes - sensibles à l’insuline et au glucagon Capables de stocker du glucose sous forme de glycérol puis triglycérides par association à des acides gras Capables de libérer du glycérol qui sera transformé en glucose par les hépatocytes (néoglucogénèse)

Effet hypoglycémiant : forte insulinémie Modification du métabolisme des hépatocytes / myocytes / adipocytes Glycogénogénèse

Effet hyperglycémiant : forte glucagonémie Modification du métabolisme des hépatocytes / adipocytes Glycogénolyse / Lipolyse Antagoniste insuline

Boucle de régulation Paramètre mesuré et régulé : LA GLYCEMIE Valeur de consigne : 1g /L Système de mesure : Îlots de Langerhans (cellules endocrines) Système réglant : Cellules alpha et/ou bêta Effecteurs : foie / muscles / adipocytes 1. Mesure de la glycémie par les cellules des îlots de Langerhans 2. Comparaison à la valeur de référence, appelée “VALEUR DE CONSIGNE” 3. Application d’une opération de correction : Si Vc > Vm alors : hypoglycémie, nécessité de LIBERER du glucose - libération de glucagon Si Vc < Vm alors : hyperglycémie, nécessité de STOCKER du glucose - libération d’INSULINE 4. Action (excrétion d’hormones) 5. Vérification de la correction de la mesure On appelle cela un HOMEOSTAT GLUCIDIQUE (état d’homéostasie)

Troubles de la régulation de la glycémie : les diabètes

Les diabètes Prévalence : 6 millons de nouveaux cas par an 190 millions de personnes, en constante hausse (370 millions en 2030 ?) Diagnostic : hyperglycémie chronique Glycémie à jeun > 1,26g /L Glycosurie (présence de glucose dans les urines) DID or DNID ? Insuline-Dépendant ou Non-Insuline-Dépendant… Des phénotypes bien différents… DID : maladie auto-immune DNID : maladie à fondamentaux environnementaux -90% des diabètes

DID Destruction totale des cellules bêta des Îlots de Langerhans par des LT - maladie auto-immune Origine inconnue, facteurs de risque environnementaux hypothétiques : virus, lait de vache pour les nourrissons, … Fortes prédispositions génétiques (gènes DR3 et DR4) Phénotype : individus jeunes, amaigrissement malgré une alimentation excessive, soif intense, polyurie, hyperglycémie très forte pouvant atteindre 4 g/L et entraîner coma et hospitalisation Non stockage de glucose, énergie fournie par la dégradation de lipides et protéines (corps cétoniques toxiques en résultant)

DNID Insuline-Résistance des cellules cibles due à une forte exposition à l’insuline de manière chronique : développement d’un nombre important de récepteurs à insuline diminution de la sensibilité à l’insuline Insuline-Déficience des cellules bêta : sécrétion en baisse due à un épuisement endocrin Forte corrélation avec le développement d’une obésité Prédispositions génétiques mises en évidence dans certaines populations / influences environnementales fortes (sédentarité / mal-nutrition) Cas des indiens Pima ou des populations polynésiennes Personnes de plus de 50 ans, en surpoids, sédentaires, intolérance progressive mais durable au glucose

Traitements Contrôle régulier de la glycémie : connaissance d’état et réponse pharmaceutique DID : administration quotidienne d’insuline (injections, pompes) - le patient joue le rôle du système réglant DNID : injections d’insuline, médicaments augmentant l’efficacité de l’insuline, limitation de l’absorption intestinale de glucose, diététique et sport

Perspectives Inconvénients des traitements diabétiques : A mettre en oeuvre toute la vie Le patient doit bien connaître et réguler ses paramètres physiologiques Pompes à insuline automatisées Greffes d’Îlots de Langerhans / suppression de la réaction LT Greffe de cellules souche permettant de remplacer les IG Lutte contre l’obésité et la sédentarité (DNID)