Introduction
Le pancréas est une glande mixte, endocrine (sécrétion d'hormones) et exocrine (sécrétion d'enzymes dans le tube digestif).
La majorité des cellules sont exocrines, libérant leurs enzymes au niveau du duodénum par le canal de Wiersung.
Les cellules endocrines sont regroupées en ilôts de Langerhans et sont de 4 types :
- Cellules béta (70% des cellules des ilôts - insuline).
- Cellules alpha (20% situées en périphérie - glucagon).
- Cellules delta (situées en périphérie - somatostatine).
- cellules à polypeptides pancréatiques.
Origine et ultrastructure
Le pancréas a pour origine embryonnaire l'endoderme (appartient à l'ébauche du tube digestif). Son apparition totale se fait à la fin du premier mois par l'anneau hépato-pancréatique.
Les ilôts de Langerhans représentent 2% des cellules pancréatiques (soit 106 cellules).
C'est une glande très vascularisée et très innervée (système sympatique et neurones sécrétant des peptides).
L'insuline
Historique
1869 : Langerhans oserve des îlots.
1889 : Après ablation du pancréas, le sujet souffre de diabète. Après ligature du canal de Wiesung le sujet a des problèmes digestifs. Le pancréas posséde 2 fonctions.
1922 : Isolement de l'insuline et utilisation d'insuline de boeuf pour les personnes diabètiques.
1955 : Sanger séquence l'insuline.
1967 : Séquençage de la pro-insuline.
1969 : Structure 3D de l'insuline.
1980 : Isolement du gène insuline (chromosome 2).
1985 : Description du récepteur à insuline.
Structure de l'insuline
Polypeptide à 2 chaines : A de 21 AA et B de 30 AA.
Présence de 3 ponts dissulfures, 2 interchaines (7-7 et 20-19) et une intrachaine sur A (6-11).
Par marquage à la leucine tritiée, la cinétique de synthèse
a été obtenue :
RE (préproinsuline) --> ADG (proinsuline) --> Vésicules recouverte (insuline + peptide C) --> Vésicules non recouvertes.
La préproinsuline est : peptide signal + chaine B + peptide C + chaine A.
La proinsuline est : le clivage du peptide signal et la formation des ponts dissulfures (1 ° maturation).
L'insuline résulte : du clivage du peptide C (activation enzymatique par l'acidité), et la stabilisation de l'insuline par des ions zinc (Zn2+, protégeant les ponts dissulfures). Il y a formation d'un hexamère (6 molécules d'insuline) pour un ion zinc.
Régulation de la sécrétion
Les cellules bétas détectent les variations de concentration des métabolites dans le sang (glucose, AA, AG et corps cétoniques).
- Couplage stimulation-sécrétion :
substances déclenchantes : glucose, mannose, leucine.
substances potentialisantes : fructose, AG, CC, hormones, récepteur.
- Réponse biphasique :
Pic précoce court (insuline stockée).
Pic tardif long (insuline néosynthètisée).
Ces sécrétions sont dépendantes de la concentration sanguine de glucose et de la concentration extracellulaire de calcium (Ca2+).
Sans Ca2+ les cellules bétas sont insensibles au glucose.
- Détection des variations de glucose :
Le glucose entre dans les cellules bétas par le canal GLUT2 (ping-pong)et le glucose est métabolisé:
glc --> glc-6-P --> glycogène + glycolyse --> 30% cyle de Kelvin et 70% lactate => augmentation [ATP] et donc du nombre de molécule d'ATP par rapport au nombre d'ADP (ATP/ADP) et entrée de Ca2+ dans la cellule.
Rem : on trouve GLUT 1 sur toutes les cellules et GLUT4 sur les muscles et tissus adipeux insulino dépendant.
- Potentiel de membrane :
L'augmentation de la [glc] induit un potentiel de membrane agissant sur les canaux K+/ATP dépendants.
Faible [glc] => canaux ouverts, K+ sot et le potentiel de membrane Emb=-70mv.
Forte [glc] => canaux fermés et Emb=+50mv soit dépolarisation.
Quand la concentration de glc redevient normale, il y a baisse du rapport ATP/ADP et il y a repolarisation et baisse de la [Ca2+] intracellulaire. |
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- modulation endocrine de la sécrétion :
