COURS 8

(3 mai 2011)

Régulation de la glycémie et diabètes

Gilles Faury

ROLE DU FOIE

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ROLE DU PANCREAS

EXPERIENCES HISTORIQUES (1)

EXPERIENCES HISTORIQUES (2)

Le pancréas est un organe abdominal, une glande annexée au tube digestif. Il est rétropéritonéal, situé derrière l'estomac, devant et au-dessus des reins. Ses fonctions dichotomiques de glandes à sécrétions exocrine et endocrine font du pancréas une glande mixte. Chez l'Homme, le pancréas avoisine les 15 cm de long pour une masse allant de 70 à 100 g.

Le pancréas est situé en avant de l'aorte, de la veine cave inférieure et des veines rénales, en arrière de l'estomac (via l'arrière cavité des épiploons) et du côlon transverse. Il s'étend transversalement de droite à gauche, du duodénum au pédicule vasculaire de la rate (on distingue sur sa longueur la tête, l'isthme et le crochet, le corps et la queue du pancréas, de droite à gauche). Il a des rapports « intimes » avec les veines splénique et mésentérique inférieure, dont la confluence forme le tronc spléno-mésantérique, au contact du corps et de la queue du pancréas ; et de la veine mésentérique supérieure, qui rejoint ce tronc veineux pour former la veine porte, en arrière de l'isthme pancréatique et en avant de l'uncus pancréatique (ou petit pancréas rétro-veineux).

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pancréas

Le pancréas est une glande à la fois :

1- endocrine (sécrétion principalement de l'insuline (via les cellules Bêta des îlots de Langerhans) et du glucagon (via les cellules Alpha de ces mêmes îlots) et d'autres hormones pancréatiques dans le sang),

et

2- exocrine (excrétion des enzymes pancréatiques vers le duodénum) par l'intermédiaire de canalicules pancréatiques et les cellules acineuses du pancréas, qui confluent pour former le canal de Wirsung (et un deuxième canal mineur appelé canal de Santorini qui se jette aussi dans le duodénum légèrement plus haut que le canal de Wirsung).

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pancréas

La fonction exocrine du pancréas est la sécrétion des enzymes pancréatiques dans le duodénum, par le canal de Wirsung. Le suc pancréatique contient des proenzymes biosynthétisées par les cellules acineuses. Ces proenzymes sont inactives : elles seront activées dans le tube digestif par les sucs gastriques pour détruire des molécules plus ou moins grosses, elles seront alors appelées hydrolases. Parmi les enzymes sécrétées par les acinis, on retrouve des enzymes protéolytiques (trypsine, chymotrypsine, carboxypeptidase...) mais aussi des ribonucléases (RNase) et des désoxyribonucléases (DNase) qui dégradent des résidus nucléotidiques. Enfin, on trouve également des lipases et des amylases pancréatiques. Les sécrétions pancréatiques ont un pH compris entre 7,5 et 8,2. Le suc pancréatique est donc alcalin, ce qui permet de tamponner le chyme stomacal encore fortement acide.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pancréas

Fonction exocrine du pancréas :

Comme toutes les glandes endocrines, le pancréas synthétise des produits de sécrétion qui sont libérés dans la circulation sanguine où ils vont agir à distance vers des tissus (ou cellules) cibles. La partie endocrine ne représente que 1 % du pancréas (en nombre de cellules et en masse) mais s'octroie 10 % de son irrigation sanguine. Les produits synthétisés par le pancréas endocrine sont principalement les quatre hormones suivantes :- l'insuline (seule hormone hypoglycémiante);- le glucagon (hormone hyperglycémiante);- la somatostatine (permet la contraction de la vésicule biliaire, augmente la mobilité intestinale et inhibe la sécrétion de l'insuline et du glucagon);- le polypeptide pancréatique.

Le glucagon et l'insuline sont donc deux hormones HYDROPHILES nécessaires à la régulation de la glycémie (concentration du glucose dans le sang). Elles sont produites au niveau des îlots de Langerhans; par les cellules insulaires alpha (pour le glucagon) et bêta (pour l'insuline). Les cellules delta sécrètent quant à elles la somatostatine qui a un effet inhibiteur sur la sécrétion d'insuline et de glucagon ; les cellules F (aussi nommées cellules PP) produisent le polypeptide pancréatique. Les proportions des cellules alpha, bêta, delta et F au sein du pancréas endocrine représentent 20, 70, 5 et 5 % respectivement. La distribution de ces cellules est particulière, chaque îlot de Langerhans étant constitué d'une masse centrale de cellules à insuline, les cellules à glucagon, les cellules à somatostatine et les cellules à polypeptide pancréatique se retrouvant à la périphérie.

En termes simples, le glucagon accélère la glycogénolyse[1]. L'insuline, elle, fait l'effet contraire, car elle favorise la glycogénogénèse[2].

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Fonction endocrine du pancréas :

FONCTION ENDOCRINE

FONCTION EXOCRINE

LA DOUBLE FONCTION

DU PANCREAS :

EFFETS DE L’INSULINE ET DU GLUCAGON SUR LA REGULATION DE LA GLYCEMIE

D’AUTRES HORMONES CONTRIBUENT AUSSI A LA REGULATION DE LA GLYCEMIE :

L’ADRENALINE EST UNE HORMONE HYPERGLYCEMIANTE QUI AGIT SUR LES CELLULESHEPATIQUES

Sécrétions d’insuline et de glucagon après un repas :

L’effet précédent est expliqué par l’action directe de la concentration de glucose circulant sur la concentration des hormones pancréatiques (1)

L’effet précédent est expliqué par l’action directe de la concentration de glucose circulant sur la concentration des hormones pancréatiques (2)

SYNTHESE

EXERCICE SUR LA REGULATION DE LA GLYCEMIE

2- LES DIABETES

http://fr.wikipedia.org/wiki/Diabète

+ le diabète gestationnel + les diabètes secondaires

Le diabète de type 1 :

C’est un diabète de type sucré, dont la forme la plus fréquente est la conséquence d'une maladie auto-immune, c'est-à-dire la destruction de Cellule bêta des îlots de Langerhans du pancréas (qui synthétisent l'insuline) par le système immunitaire, ce dont témoigne la présence d'anticorps dans le sang. Le diabète de type 1 est le plus souvent un diabète insulinodépendant. C'est la cause la plus fréquente de diabète chez l'enfant, mais il peut survenir à tous les âges.

HGPO : HyperGlycémie Provoquée Orale (ingestion de 75g de glucose)

DIABETE DE TYPE 1

DIABETE DE TYPE 1

Le diabète de type 2 :

C’est le diabète de la maturité, observé le plus souvent chez des individus en surpoids ou obèses, qui ont des antécédents familiaux de diabète de type 2. Chez la femme, cela a parfois été précédé de diabète gestationnel (diabète transitoire pendant les grossesses), ou plus souvent de gros bébés. Le diabète de type 2 est le plus souvent non-insulino dépendant, mais de l'insuline peut être nécessaire pour le contrôle des glycémies. Le diabète de type 2 s'associe souvent à d'autres facteurs de risque cardiovasculaire, comme l'hypertension artérielle, la répartition androïde des graisses, l'hypertriglycéridémie et la baisse du taux du cholestérol-HDL, le syndrome métabolique aussi appelé syndrome dysmétabolique. Cette forme de diabète représente près de 80% des cas de diabète. Son incidence augmente, en conséquence des modifications du mode de vie (sédentarité, alimentation hypercalorique, hyperlipidique). On dit plus souvent que ce diabète est un diabète âgé.

DIABETE DE TYPE 2

DIABETE DE TYPE 2

Le diabète gestationnel :

C’est un diabète qui apparaît pour la première fois chez certaines femmes au cours de la grossesse. Il est caractérisé par une intolérance au glucose due à la production d'hormones placentaires, provoquant une insulinorésistance qui entraîne une hyperglycémie. Le diabète gestationnel peut être isolé (il ne survient que pendant les grossesses) ; plus fréquemment, il annonce la possibilité d'un diabète de type 2 ou peut être la première manifestation d'un diabète de type 1.

Ne pas confondre le diabète gestationnel avec la femme enceinte diabétique. D'après la vision classique, le diabète gestationnel ou diabète de grossesse se définit comme suit : un diabète qui apparaît durant la grossesse, habituellement pendant le deuxième ou le troisième trimestre. De 6 % à 8 % des femmes enceintes souffriraient d’un tel diabète.

Grossesse et métabolisme du glucoseDurant les deuxième et troisième trimestres de la grossesse, il est reconnu que les besoins en insuline de la femme enceinte sont deux à trois fois plus importants qu'en temps normal. Cela s'expliquerait par l'augmentation progressive, durant la grossesse, de la production d'hormones « anti-insulines » (par exemple, les hormones placentaires, le cortisol et les hormones de croissance), qui réduisent les effets de l'insuline sur l'organisme. Elles sont essentielles au bon déroulement d'une grossesse, donc à la santé du foetus et de la mère. Normalement, cette résistance à l'insuline stimule le pancréas à produire davantage d'insuline pour compenser. Les femmes qui ont une tendance occulte au diabète sont celles dont le pancréas ne peut produire ce surplus d'insuline. Chez elles, s'installe alors l'hyperglycémie.

LE DIABETE GESTATIONNEL

http://www.passeportsante.net/fr/Maux/Problemes/Fiche.aspx?doc=diabete_gestationnel_pm

Après l'accouchementDans 90 % des cas, le diabète gestationnel disparaît dans les quelques semaines suivant l'accouchement. Toutefois, une proportion importante des femmes qui en sont atteintes développeront, quelques mois ou plusieurs années plus tard, un diabète de type 2 ou, beaucoup plus rarement, un diabète de type 1.

LE DIABETE GESTATIONNEL

http://www.passeportsante.net/fr/Maux/Problemes/Fiche.aspx?doc=diabete_gestationnel_pm

Conséquences possibles pour l'enfantune hypoglycémie néonatale.une exagération de la jaunisse du nouveau-né. un déficit en calcium sanguin. un syndrome de détresse respiratoire. une macrosomie (développement exagéré de toutes les parties du corps). un risque accru de développer éventuellement un diabète, le plus souvent de type 2.

Conséquences possibles pour la mèredes infections des voies urinaires. de l'hypertension artérielle et de l'enflure (plus fréquents en cas de diabète gestationnel). un accouchement prématuré. un accouchement par césarienne (à cause de la taille de l'enfant). un risque accru de souffrir de diabète de type 2.

LE DIABETE GESTATIONNEL

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Les diabètes secondaires :

Les autres formes de diabète sont beaucoup plus rares, représentant chacune quelques pourcent des cas.les diabètes de types MODY (Maturity Onset Diabetes in the Young), ont la particularité d'être génétiquement déterminés, selon un mode de transmission autosomique dominant: dans les familles porteuses, atteinte d'un individu sur 2, à toutes les générations. Le début en est habituellement précoce (néonatal parfois, avant 25 ans en général), et le plus souvent ils réalisent des diabètes non insulinodépendants.Les diabètes secondaires à des maladies du pancréas (pancréatite chronique, cancer du pancréas, mucoviscidose, hémochromatose, chirurgie du pancréas).Les diabètes secondaires à des maladies endocrines, dont le syndrome de Cushing, l'acromégalie, le phéochromocytome, l'hyperthyroïdie, l'adénome de Conn, etc.Les diabètes secondaires à des maladies du foie, cirrhose, quelle qu'en soit la cause, mais plus particulièrement dans le contexte de l'infection par le virus C de l'hépatite (hépatite virale C), ou l'hémochromatose.les diabètes secondaires à des mutations de l'ADN mitochondrial (associé à une surdité de perception et caractérisé par une hérédité maternelle) : syndrome de Ballinger-Wallace.le diabète lipoatrophique : Lipodystrophie congénitale de Berardinelli-Seip, caractérisé par la disparition du tissu adipeux, avec insulino-résistance majeure, hyperlipidémie et stéatose hépatique ;Les diabètes associés à des médicaments, en particulier les corticoïdes, les diurétiques, les antipsychotiques (risperdal), les immunosuppresseurs de la famille des inhibiteurs de la calcineurine, etc.

Prévalence des diabètesLe diabète, sans être véritablement classé dans les maladies émergentes, est une maladie chronique et invalidante qui se développe de manière épidémique depuis quelques décennies, et dont la prévalence augmente fortement et rapidement dans tous les pays,surtout avec le mode de vie ,l'urbanisation et ses conséquences[11], laissant supposer qu'outre une composante génétique, cette maladie ait un ou plusieurs facteurs environnementaux.La maladie s'est d'abord développée dans les pays riches ou dits « développés en rapport avec la sédentarité et l'alimentation », mais de nombreux indices indiquent qu'elle se développe rapidement dans les pays pauvres (la malnutrition,l'ignorance,les infections).La prévalence était en 2003 la plus élevée en Amérique du Nord (7,9 % de la population nord-américaine) et en Europe (7,8 % de la région Europe),au Maroc environ 5%. La prévalence est croissante en Asie du Sud-Est, elle pourrait d'ici 20 ans devenir la zone où le risque de diabète serait le plus élevé (13,2 % de la population y est déjà victime d'intolérance au glucose (IGT)).L'Organisation mondiale de la santé évoque une véritable épidémie avec un nombre de cas estimé passé de 30 millions en 1985 à 135 millions en 1995, 10 ans plus tard et 177 millions en 2000, puis 194 millions en 2003[12]. L'OMS s'attend à un nombre de diabétiques d'environ 300 millions d'ici à 2025 (330 selon la fédération mondiale du diabète qui estime qu'en 2003, il y a 194 millions de diabétiques dans le monde, c'est-à-dire 5,1 % des adultes en moyenne, et qu'ils seront 6,3 %, d’ici 2025).En France, la prévalence du diabète est mieux suivie depuis 1998 grâce à des enquêtes spécifiques : 2,5 millions de personnes en 2008 y seraient atteintes de diabète de type 2 (prévalence de 3,5 %). La prévalence est passée de 2,7 à 3,6 % de 2000 à 2005 (augmentation moyenne annuelle de 5,7 %). 500 000 à 800 000 Français vivraient sans savoir encore qu'ils sont diabétiques. Les disparités d'âge et géographique sont fortes  : la maladie est diagnostiquée à l'âge moyen de 64,8 ans. Les "75 ans et plus" sont les plus touchés (13,4 %) juste devant les 65-74 ans (13,3 %). Un cinquième de la population âgée de plus de 75 ans est diabétique. Les régions d'outre-mer sont les plus touchées avec 7,8 % des Réunionnais, 7,3 % des Guadeloupéens 6,8% des Martiniquais. En métropole, les diabétiques sont plus nombreux dans le quart Nord-Est du pays et notamment en Seine-Saint-Denis (5,1 % de la population), l'Ouest étant moins touché [14]. C'est en Alsace, peut-être à cause de l'alimentation, que le nombre de diabétiques est le plus élevé (avec une prévalence de 6,5 % [13]).

Incidence des diabètesLe diabète est devenu la quatrième ou cinquième cause de mortalité dans la plupart des pays développés. Il a d'abord touché essentiellement des pays riches ou développés, mais s'étend maintenant dans les pays pauvres ou nouvellement industrialisés. Son incidence est difficile à mesurer, notamment dans les pays pauvres et ce par manque d'études spécifiques. L'OMS estime[11] que vers l'an 2000, quatre millions de personnes en mouraient par an dans le monde, ce qui correspond à un taux de létalité de 9 % environ.Les complications oculaires et cardiovasculaires de cette maladie qui surviennent souvent chez des gens jeunes ou encore en activité poussent les services de santé et organismes de sécurité sociale à dépenser de plus en plus pour lutter contre le diabète dont les causes restent incomprises. Le nombre de cas continue néanmoins d'augmenter.

Prévention et traitement des diabètesOutre un dépistage permettant un traitement plus précoce, un régime alimentaire adapté, une augmentation de l'activité physique (baisse de poids), avec une sensibilisation et un programme d'éducation continu peuvent fortement diminuer la prévalence du diabète. C'est ce qu'a notamment montré, selon l'OMS, une expérience chinoise conduite sur six ans au sein d'une population sensible, qui a réduit de près des deux tiers l'apparition de cas de diabète.De telles mesures sont lourdes mais très rentables à long et moyen termes si appliquées à toute une population. Des conséquences secondaires positives concerneront de plus l’obésité, les maladies cardio-vasculaires et certains cancers d'origine socio-environnementale.Chez les patients ayant déjà développé un diabète, divers moyens existent d'en diminuer les impacts :Le traitement précoce de l’hypertension artérielle et de l’hyperlipémie, le contrôle de la glycémie (antidiabétiques oraux pour le diabète de type II et insuline pour le diabète de type I) réduisent les complications et freinent l'évolution vers les formes graves de diabète. La détection et le traitement précoces de la protéinurie limitent ou freinent l'évolution vers l'insuffisance rénale.La prévention de l'ulcération des pieds par une éducation et des soins appropriés divise par deux l’incidence des amputations (source OMS).Le dépistage et le traitement précoces des rétinopathies évitent nombre de cécités et diminuent les coûts globaux (dont indirects et immatériels) du diabète.Une lutte plus efficace contre le tabagisme et l'alcoolisme, facteurs d'aggravation du diabète (hypertension et cardiopathie) est également recommandée par l'OMS.

RECEPTEURS DE L’INSULINE ET DIABETE

http://en.wikipedia.org/wiki/Insulin_receptor

Effet normal de l’insuline sur l’influx de glucose et sur le métabolisme. L’insuline se lie à son récepteur (1) ce qui déclenche des cascades d’activation de protéines (2). Ceci inclut : translocation du transporteur de glucose Glut-4 au niveau de la membrane plasmique et influx de glucose (3), synthèse de glycogène(4), glycolyse (5) and synthèse d’acides gras (6). Fatty acids = acides gras.

Quantités de récepteurs de l’insuline suivant le type de souris

SYNTHESE

EXERCICE SUR LE DIABETE