Le pancréas endocrine

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Le pancréas endocrine

V. Gayrard Physiologie

Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse 23, chemin des Capelles

31076 Toulouse

ECOLE

NATIONALE VETERINAIRE T O U L O U S E

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Historique

• « Du sucre dans les urines » Glycosurie

• Thomas Watson : glycémie

– Pas d ’hyperglycémie: réabsorption insuffisante glucose

– Hyperglycémie

• Diabète sucré: glycosurie, hyperglycémie

– 2 types de malades

• Diabète gras

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Historique

• 1889: Minkowski (effet pancréatectomie)

• 1893: îlots de Langerhans (Laguesse)

• 1921: Paulesco (Roumanie), Gardin (France): insuline isolée

• 1956: structure chimique de l ’insuline

(Sanger)

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Débit urinaire

Volume urinaire (x5) Perte poids (45 %) Mort (10-20 j)

Troubles digestifs : Temps rumination

Ablation pancréas

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Plan de l ’exposé

I. Les hormones pancréatiques

II. Hormones pancréatiques et régulation du métabolisme énergétique

III. Hormones pancréatiques et

dérèglements du métabolisme énergétique

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LE PANCREAS ENDOCRINE :

• Localisé partiellement derrière l’estomac

• Glande mixte: cellules exocrines et cellules endocrines

• 98% des cellules produisent le suc pancréatique (enzymes) libérées dans la lumière duodénale au cours de la digestion

• 1-2% cellules forment 1 million d’ilots de Langerhans qui produisent les hormones pancréatiques

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Ilot de Langerhans

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Ilot de Langerhans

Type cellulaire Hormone

Cellules A ou 

²

(20%) Cellules B ou  (80%)

Cellules D 

¹

ou  Cellules F ou pp

Glucagon Insuline

Somatostatine

Polypeptide

pancréatique

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Importance glucose

• Principal substrat énergétique

– Oxydation par tous types cellulaires

– Source primaire d ’énergie pour neurones, hématies, cellules médullo-surrénale

– Maintien glycémie critique pour survie

• Glucose

– Ruminants : 10% production CO2

– Omnivores, carnivores: 20-50% production CO2

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La glycémie

Espèce Glycémie (g/l)

Monogastriques Ruminants

Chien Chat Singe Canard

0.8-1.2 0.4-0.6 1.0-1.1

1.08 0.75-080 0.97-1.33

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Origine glycémie

Glucose Plasma

Digestion Absorption

Gluconéogenèse (lactate,aa, glycérol)

Oxydation

Stockage

Glycogène, lipides, protéines

Glycogénolyse

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Métabolisme glucose

Glucose Glucose 6-

phosphate Glycogène

Pyruvate Lactate

Acétyl CoA

Acides gras (triglycérides) Cholestérol

Glycolyse Glycogénolyse

Glycogénogenèse

Triose phosphate

Phosphoenolpyruvate Oxaloacétate

Glycolyse

Corps cétoniques

Oxydation (CO2)

Gluconéogenèse

glucokinase

Glucose-6-phosphatase

Glycogène synthétase

Glycogène phosphorylase

PEPCK

Pyruvate kinase Pyruvate carboxylase

Acétyl CoA carboxylase

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Rôle insuline

Acétyl CoA Acides gras libres Cholestérol

Triose phosphate

Glycolyse

Corps cétoniques

glucokinase Glycogène synthétase

Glycogène phosphorylase

Glucose-6-phosphatase

Gluconéogenèse

PEPCK

Acétyl CoA carboxylase

Pyruvate kinase Pyruvate carboxylase

6-P-fructokinase Fructo- 1.6 biP aldolase

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Rôle insuline

Processus métabolique Effets métaboliques Métabolisme glucides + Synthèse glycogène

- Gluconéogenèse - Glycogénolyse Métabolisme lipides + Lipogenèse

- Lipolyse

Métabolisme protéines - gluconéogenèse

FOIE

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Rôle insuline

+ Transport glucose - Glycogénolyse

Métabolisme protéines + capture aa

+ synthèse protéines (-gluconéogenèse)

- protéolyse

Muscle

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Rôle insuline

+ Transport glucose - Glycogénolyse

Métabolisme lipides

Tissu adipeux

+ Lipogenèse - Lipolyse

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FOIE

GLU

Adipocyte AA

GLY

GLU Cellule

musculaire

lipides

AG

+ +

+ -

Hypoglycémie +

GLY

-

^AG

+

GLU

AA

protéines

GLY

Effets insuline

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Effets insuline

• Hypoglycémie

• Hypokalémie

(hyperpolarisation:influx K)

• Modes actions (muscle, tissu adipeux: +GLUT-4)

• Diminution sécrétion insuline:

hyperglycémie

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• Glucose

– Glycémie <3-4 mmol/l: pas insulinosécrétion

– Sécrétion maximale: 18 mmol/l

• AA: leucine, lysine

• Acides gras libres, corps cétoniques

• Ruminants

– acides gras volatils: propionate et butyrate

Régulation sécrétion insuline

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Régulation sécrétion insuline

STIMULATION AU GLUCOSE

Taux sécrétion insuline

temps

(23)

Temps (min)

30 120

Plasma glucose (mg/dl)

100 200 300

Tolérance au glucose

Régulation sécrétion insuline

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Mécanisme action glucose

GLUT-2 Glucose

Glucose ATP

Ca++

K

Ca++

Insuline

Cellules B

Fermeture canaux ATP- sensibles

Dépolarisation

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• Hormones du tractus gastro-intestinal: incrétines + – GLP: glucagon-like peptide

– GIP: gastric inhibitory peptide – Sécrétine

• Hormones pancréatiques

– Glucagon + (en présence de substrats métaboliques)

– Somatostatine -

– Polypeptide pancréatique -

• Catécholamines -

• Leptine -

Régulation sécrétion insuline:

(26)

Régulation sécrétion insuline:

SN sympatique NA

Cellule B

2

^

-

⁺

SN parasympatique Ach

Cellule B

+ Hypothalamus

HVM HVL

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Rôle glucagon

Acétyl CoA Acides gras libres Cholestérol

Triose phosphate Glycérol

Corps cétoniques lipides

Lipolyse Gluconéogenèse

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Effets biologiques glucagon

• Hormone du besoin urgent

• Antagoniste insuline

– -synthèse glycogène

– +glycogénolyse, gluconéogenèse

• Action au niveau foie

• Effet transitoire (insulinosécrétion)

• Effet natriurétique (+ contractions

cardiaques)

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Régulation sécrétion glucagon

• Hypoglycémie

• AA (alanine, arginine): + glucagon si repas à base de protéines uniquement

(complémentarité insuline/glucagon)

• Hormones intestinales -

• Somatostatine -

• SN sympathique et parasympathique +

• Glucagonémie -variable que insulinémie

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Somatostatine

• Rôles biologiques

– Inhibition sécrétions hormones pancréatiques

• Régulation sécrétion

– Glucose, aa + – Insuline -

– Agents -adrénergiques -

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Polypeptide pancréatique

• Rôles biologiques

– Inhibition sécrétions enzymes pancréatiques

• Régulation sécrétion

– Prise alimentaire

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Rôle de l ’insuline

Nutriments énergétiques

glucose, lactate, aa, ac gras libres

Stockage

Libération

Insuline

Glucagon, cortisol, A,

GH Diminution

Augmentation

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• Maintien glycémie

– Effet hypoglycémiant: insuline

– Effet hyperglycémiant: glucagon, GH, cortisol, A, NA

• Période post-prandriale : utilisation glucides, stockage (insuline)

• Période inter-prandriale: métabolisme acides

gras (lipolyse) glucose pour cerveau (glycogène), utilisation glycérol ou aa si jeûne prolongé

(glucagon, leptine: mobilisation réserves, synthèse glucose)

Régulation du métabolisme

énergétique

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Insuline et glucagon

Hyperglycémie Hypoglycémie

Cellules  Cellules  Cellules  Cellules 

Glucagon Insuline Glucagon Insuline

-

⁺ ₊

-

Maintien glycémie

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FOIE GLU PROTEINES

AA

TRIGLYC

AC GRAS

AA AG

GLU

Perte de poids

urée GLU CC acidose

coma