Transcript L`INSULINE

L’INSULINE
Nature
• L'insuline est un polypeptide de 51 acides aminés
• L'insuline est une hormone protéique hypoglycémiante
• L'insuline est sécrétée par le pancréas
Nature
2 chaînes:
o une chaîne A (21 AA)
o une chaîne B (30 AA)
- Les 2 chaînes sont liées par deux
ponts disulfures stables au niveau des
cystéines
- Ils sont indispensable à l’activité
biologique de l’insuline
Nature
L’insuline existe sous différentes formes:
• Monomère (biologiquement actif)
• Dimère
• Hexamère (3 dimères + 2 atomes Zinc) activité prolongée
Fonctions
•
L'insuline, sert à abaisser la glycémie
• Permet la transformation du glucose en glycogène, pouvant être
stocké au niveau du foie et des muscles
•
Permet l’utilisation du glycogène quand cela est nécessaire
•
Favorise la conversion du glucose excédentaire en graisse
•
Evite l'utilisation des protéines comme source d'énergie
Fonctions
• La présence d’insuline est nécessaire
pour que le sucre puisse entrer dans les cellules
Biosynthèse
• L'insuline est produite dans les cellules ß des îlots de Langerhans du pancréas
dès que le taux de glucose dans le sang dépasse 6.10-3 molaire (1,1 g/l)
• Elle est synthétisée sous forme d'une chaîne peptidique unique: la préproinsuline
• La préproinsuline se transforme en proinsuline
• La proinsuline donne l'insuline et le peptide C
• L’insuline est liée à deux atomes de zinc, elle est stockée dans des granules
sous forme d'un polymère, probablement un hexamère.
Sécrétion
• L’insuline est produite à des taux très variables au cours de la journ
• Le pancréas sécrète ainsi en permanence un peu d’insuline
(production basale) pour réguler le taux de sucre dans le sang
(glycémie) en dehors des repas.
• Il augmente par contre sa production d’insuline lors des repas
(pic prandial) afin d’empêcher une augmentation trop importante
de la glycémie.
Sécrétion
ANIMATION
1
2
3
4
Les aliments sont digérés dans l’estomac
Le glucose est libéré dans le sang
Le pancréas secrète l’insuline
L’insuline agit sur le glucose
Sécrétion
• Les 25 premiers acides aminés de la chaîne de pré-proinsuline sont riches en
résidus hydrosolubles ce qui leur permet de pénétrer dans le réticulum
endoplasmique granuleux
• La proinsuline quitte le REG stockée dans des microvésicules
• Elle rejoint l'appareil de Golgi et stockée dans des vésicules de contrôles qui la
libèreront qu’en présence d’un signal (glucose)
• Elle quitte l'appareil de Golgi dans des vésicules, revêtues de clathrine
La proinsuline est clivée en insuline et peptide C par des enzymes
Les granules matures sont ensuite sécrétés par exocytose
• L'insuline, ainsi que le peptide C est libéré dans la veine pancréatico-duodénale
qui la conduit directement au foie, lequel en conserve ou détruit près de 50%.
• Le reste de l'insuline se distribue dans l'ensemble de l'organisme.
Sécrétion
Le principal stimulant de la sécrétion d'insuline est le glucose
il provoque une libération biphasique : un effet immédiat de courte durée et un
effet prolongé.
Cela nécessite plusieurs étapes :
1.
Sa pénétration dans la cellule ß
2.
Sa phosphorylation par une glucokinase présente dans les cellules ß
3.
Sa métabolisation avec synthèse d'ATP dont la concentration
intracellulaire augmente
4.
Cette augmentation d'ATP entraîne la fermeture des canaux potassiques
ATP-dépendants et donc l'arrêt de la sortie de potassium
5.
Ce qui provoque une dépolarisation à l'origine de l'ouverture des canaux
calcium voltage-dépendants
6.
L'entrée du calcium provoque l'activation de phospholipases A2 et C et la
sécrétion d'insuline.
Sécrétion
Les composés qui augmentent la sécrétion d’insuline :
• Les catécholamines
• L'acétylcholine
• Diverses hormones d'origine intestinale : gastrine,
sécrétine, cholécystokinine, glucagon
• Des acides aminés: arginine, leucine
Sécrétion
Les composés qui diminuent la sécrétion d’insuline:
• Les sympathomimétiques
• La somatostatine
• La leptine ou OB protéine
Récepteur
• Les récepteurs de l'insuline sont présents sur toutes les cellules de l'organisme,
cependant leur nombre est variable selon le tissu
• Il n'existe qu'un seul type de récepteur membranaire
• La structure du récepteur appartient à la famille des récepteurs à activité
tyrosine kinase
• Ils sont formés de 4 sous unités:
- 2 a (extracellulaires qui possèdent le site de reconnaissance et
de fixation de l'hormone)
- 2 b (transmembranaires qui possèdent un site de fixation de
ATP, un site d'autophosphorylation sur 3 tyrosines et un
domaine mobile qui recouvre le précédent)
Récepteur
L’insuline se fixe sur une des sous unité a dont le domaine riche en cysteines constitue un
filet rigide de fixation
La liaison entraîne une modification de structure de la sous unité a 1 qui diminue l'affinité de
l'autre sous unité a 2 pour l'insuline (donc l'hormone se fixe moins bien)
La sous unité a 2 se rapproche de b et lève l'inhibition de a 2 sur b :
-l'activité tyrosine kinase de b peut alors s'exprimer
La tyrosine-kynase s’autophosphoryle ce qui déclenche une réaction de phosphorylation en
cascade des protéines cytoplasmiques
Une réponse spécifique de la cellule cible va donc en découler
Récepteur
Actions
C’est une hormone hypoglycémiante qui induit la mise en réserve. Elle
agit sur les 3 métabolismes, avec une prédominance sur celui des glucides.
•
Métabolisme des glucides
- Au niveau du foie, elle favorise la synthèse du glycogène hépatique aux
dépens du glucose. Elle inhibe la glycogénolyse et la néoglucogenèse (synthèse
du glucose à partir de précurseurs non glucidiques);
- Au niveau des muscles, elle favorise la pénétration du glucose sanguin dans la
cellule et la formation du glycogène musculaire. Il en est de même pour les
autres tissus consommateurs du glucose, le tissu adipeux et le foie;
- Au niveau des reins, elle favorise la réabsorption active du glucose.
Actions
•
Métabolisme des protides
- l'insuline stimule l'entrée active des acides aminés dans le muscle (mais pas
dans le foie)
- elle stimule la synthèse et inhibe la dégradation des protéines dans le muscle
•
Métabolisme des lipides
- L'insuline diminue l'activité de la lipase dans le tissu adipeux
- Elle augmente la synthèse des triglycérides en favorisant l'entrée du glucose
dans le tissu adipeux et donc la formation de pyruvate et glycérol nécessaire à
la synthèse des AGL et à leur estérification.
- En l'absence d'insuline, les AGL libérés sont convertis en corps cétoniques
par le foie, entraînant la cétose observée au cours du diabète
insulino-dépendant
Actions
• L’insuline favorise la croissance cellulaire
• Un apport important d’insuline favorise l’appétit
tandis qu’un déficit d’insuline diminue l’appétit
Ce processus se fait par action de l’insuline
sur les neurotransmetteurs
Conclusion