Régulation de la glycémie et diabète

Le glucose est la molécule énergétique la plus rapidement mobilisable, elle est le carburant idéal de nos cellules, et la seule source d'énergie des neurones et des hématies. L'organisme doit donc, dès qu'il en a la possibilité, constituer des stocks de glucose, puis les restituer aux cellules en cas de besoin. La glycémie, c'est-à-dire le taux de glucose dans le sang, est contrôlée en permanence, afin que ses variations tout au long de la journée soient automatiquement compensées. La régulation de la glycémie est due à la production de certaines hormones (substances produites par des glandes dites endocrines, et qui passent par le sang pour atteindre leurs cellules cibles et produire un effet régulateur).
Une variation chronique de la glycémie peut avoir des conséquences majeures pour l'organisme.

1. Comment mettre en évidence l'existence d'une régulation de la glycémie ?


Si on mesure chez un sujet sain la glycémie en continu pendant vingt-quatre heures , on remarque que, bien que celle-ci soit globalement stable aux alentours de 1 g/ L sur la journée, elle augmente systématiquement après chaque repas, après la digestion des aliments glucidiques et l'absorption du glucose par voie sanguine. L'augmentation de la glycémie n'est que transitoire, puisqu'elle revient à la normale en quelques heures, soit bien plus vite que la vitesse de consommation du glucose par les cellules. On peut donc en conclure qu'un mécanisme de régulation agit pour ramener la glycémie à une valeur normale.
L'expérience de l'hyperglycémie provoquée, qui est utilisée fréquemment pour diagnostiquer un diabète, permet de confirmer l'existence d'une régulation de la glycémie. En effet, si on fait ingérer un sirop très glucosé à un individu à jeun, sa glycémie augmente très rapidement, atteint un pic environ une heure après son ingestion, puis redevient normale en trois heures seulement, ce qui, là encore, ne permet pas d'invoquer la consommation de tout le glucose en excès par nos cellules.
Notre organisme possède donc : des capteurs qui contrôlent en permanence notre glycémie ; un système d'alerte qui va informer un ou plusieurs organes régulateurs ; une réponse effectrice, sur des cellules ou tissus cibles, qui ramènera la glycémie à la normale.
 
2. Quel est le rôle du foie dans la régulation de la glycémie ?


Si on mesurait toutes les heures la glycémie chez un chien après ablation du foie, on constaterait que celle-ci chute rapidement, entraînant des effets de plus en plus graves : le chien tomberait dans le coma au bout de neuf heures et mourrait rapidement après. On peut donc en déduire que le foie est un organe régulateur de la glycémie.
L'expérience du foie lavé, effectuée en 1855 par Claude Bernard, confirme l'implication de cet organe dans la régulation de la glycémie : le foie d'un chien est perfusé avec du liquide physiologique, que l'on recueille à la sortie, jusqu'à ce que les vaisseaux sanguins hépatiques ne contiennent plus de glucose. On dit que le foie est lavé de son glucose. On place alors le foie plusieurs heures à 37 °C, puis on recommence sa perfusion : le liquide physiologique recueilli contient à nouveau du glucose. On en déduit que les cellules du foie stockent du glucose pour pouvoir le restituer en cas de besoin. Ce stock est sous forme de glycogène, un gros glucide constitué de milliers de molécules de glucose : en effet, le taux de glycogène hépatique diminue en cas de jeûne, augmente après un repas.
 
3. Quel est le rôle du pancréas dans la régulation de la glycémie ?


Si on pratiquait l'ablation du pancréas chez un chien, cela provoquerait rapidement une forte hyperglycémie ; si on transplantait à ce chien un pancréas, même à un autre endroit du corps, mais en connectant les vaisseaux sanguins du pancréas et du chien, on remarquerait un retour à une glycémie normale en quelques heures. On obtiendrait le même résultat en injectant dans le sang un extrait de broyat de pancréas.
Le pancréas est donc bien un organe régulateur de la glycémie, il exerce son action grâce à des substances qui passent par le sang. Cet organe est vis-à-vis de la glycémie une glande endocrine : grâce à des cellules regroupées en amas, les îlots de Langerhans, le pancréas produit deux hormones aux effets inverses :
l'insuline, qui est la seule hormone hypoglycémiante de l'organisme, produite par les cellules β ;le glucagon, produit par les cellules α, qui est hyperglycémiant.Les cellules cibles des hormones pancréatiques possèdent des récepteurs spécifiques qui permettent à l'hormone de se fixer et d'exercer son effet.
 
4. Comment la glycémie est-elle régulée ?


Après la digestion d'un repas, la glycémie est trop élevée : le pancréas produit alors de l'insuline, qui va faire baisser la glycémie en mettant à contribution plusieurs organes cibles :
le foie et les muscles stockent le glucose sous forme de glycogène (glycogénogenèse) ; le foie pourra restituer le glucose à l'organisme, les muscles le garderont plutôt pour leur consommation personnelle ;le tissu adipeux : le glucose qui n'a pas pu être stocké sous forme de glycogène passe dans les cellules du tissu adipeux, où il sera transformé en triglycérides (lipogenèse) ;l'ensemble des cellules du corps voient leur métabolisme augmenter, elles consommeront alors plus de glucose.En période de jeûne, la glycémie est basse, il faut absolument la ramener à la normale ; pour cela, le pancréas produit le glucagon, qui agit principalement sur :
le foie, qui dégrade son glycogène (glycogénolyse) et fabrique du glucose à partir d'acides aminés et de lipides (néoglucogenèse) ;le tissu adipeux, qui dégrade ses triglycérides pour fabriquer du glucose à partir du glycérol (néoglucogenèse), et dont les acides gras vont servir comme source d'énergie ;les muscles, qui peuvent, en cas de jeûne prolongé uniquement, se « cannibaliser », ils dégradent alors leurs protéines en acides aminés qui seront transformés en glucose par le foie.Le glucagon n'est pas la seule hormone hyperglycémiante qui participe à la régulation de la glycémie. Le cortisol, l'adrénaline et l'hormone de croissance sont également capables de provoquer l'augmentation de la glycémie.
 
5. Qu'est-ce qu'un diabète sucré de type 1 ? De type 2 ?


Le terme diabète « sucré » remonte à l'Antiquité, il était en effet diagnostiqué lorsque l'individu avait une urine au goût sucré. Les diabètes sucrés sont des pathologies qui mettent en évidence une mauvaise régulation de la glycémie, et qui présentent des critères communs :
une polyurie (émission abondante d'urine), une polydipsie (soif intense), et un amaigrissement (pour le type 1 uniquement) ;une glycémie à jeun d'au moins 1,26 g/ L ;une glycémie après une hyperglycémie provoquée d'au moins 2 g/ L ;une glycosurie (présence de glucose dans l'urine).Tous les diabètes sucrés sont caractérisés par une hyperglycémie chronique à l'origine de ces symptômes : l'excès de glucose sanguin perturbe les échanges d'eau entre les compartiments liquidiens de l'organisme, ce qui explique la polyurie ; celle-ci entraîne une déshydratation, et donc une polydipsie. Les cellules utilisent les lipides issus du tissu adipeux et les acides aminés issus des protéines musculaires comme source d'énergie, ce qui explique l'amaigrissement. Enfin, le taux de glucose dans l'urine est si élevé que les mécanismes des reins, qui renvoient d'habitude cette précieuse molécule dans le sang, sont débordés.
On doit distinguer deux types de diabètes qui diffèrent par leur cause :
le diabète de type 1 ou diabète insulinodépendant ou diabète du jeune (il survient souvent à l'adolescence) est dû à une maladie auto-immune : des cellules immunitaires détruisent progressivement les cellules du pancréas productrices d'insuline ; quand plus de 80 % des cellules sont détruites, les symptômes du diabète apparaissent ;le diabète de type 2 ou diabète gras ou diabète de l'obèse, qui apparaît souvent après 40 ans chez des personnes en surpoids chronique ; cette maladie présente une prédisposition génétique (un enfant dont au moins un des parents souffre de diabète de type 2 aura plus de risques de devenir lui-même diabétique). L'accumulation de tissu adipeux, en particulier au niveau de la partie supérieure du corps (obésité androïde), va rendre le malade progressivement résistant à l'insuline ; en réaction à cette résistance, le pancréas va produire de plus en plus d'insuline, ce qui va maintenir une glycémie normale pendant de longues années. Mais le taux d'insuline va finir par diminuer, et l'hyperglycémie va s'installer. 
6. Quelles sont les conséquences d'un diabète sucré ? Comment prévenir et traiter la maladie ?


L'hyperglycémie chronique entraîne de graves troubles qui peuvent diminuer de manière importante l'espérance de vie du malade. Elle modifie, par exemple, la viscosité du sang, la circulation devient plus difficile, et l'ensemble des tissus du corps est moins bien irrigué. Les vaisseaux sanguins souffrent également de l'hyperglycémie, ce qui entraîne deux conséquences vasculaires majeures :
les microangiopathies touchent les petits vaisseaux, qui se fragilisent et se déforment ; on observe ainsi chez les patients : des rétinopathies – quand les petits vaisseaux de la rétine sont touchés –, responsables d'une perte progressive de la vue qui peut aller jusqu'à la cécité ; des néphropathies – les reins sont alors touchés –, ce qui peut engendrer une insuffisance rénale ;les macroangiopathies touchent les gros vaisseaux ; ce sont : l'athérosclérose, épaississement de la paroi interne des vaisseaux à cause de la formation de plaques dures (athéromes), ce qui diminue le diamètre de la lumière et perturbe la circulation sanguine (l'athérosclérose est responsable d'accidents cardiovasculaires graves et de la formation d'anévrismes) ; l'artérite, inflammation des artères qui aboutit à l'épaississement de leur paroi, et peut provoquer leur obstruction totale, voire l'amputation du membre qui n'est plus irrigué.Le traitement du diabète de type 1 est l'injection quotidienne d'insuline. Le diabétique de type 2 est résistant à l'insuline, son traitement est plus compliqué. Le patient doit tout d'abord retrouver une bonne hygiène de vie, grâce à un régime alimentaire adapté et un programme physique régulier. Il existe différents traitements médicamenteux oraux destinés à faire baisser la glycémie du patient : certains réduisent l'absorption intestinale du glucose ou favorisent son utilisation, d'autres stimulent la sécrétion d'insuline. Si ces traitements deviennent insuffisants, il faut injecter régulièrement de l'insuline, comme chez les diabétiques de type 1.
Les nouveaux traitements, comme la pompe à insuline portée en permanence par le malade, ou la greffe d'îlots de Langerhans, sont prometteurs, mais ils ne peuvent pas s'appliquer à tous les malades, et les greffes sont limitées par le nombre de donneurs.
 
À retenir
La glycémie doit être régulée de façon à fournir à nos cellules le glucose qui leur permet de fabriquer de l'énergie.Le pancréas produit deux hormones pour réguler la glycémie : l'insuline pour la faire baisser, le glucagon pour l'augmenter.Le foie et les muscles stockent le glucose sous forme de glycogène sous l'impulsion de l'insuline ; le foie peut aussi fabriquer du glucose à partir de molécules non glucidiques.Le tissu adipeux transforme le glucose en triglycérides et le stocke en cas d'hyperglycémie.Les diabètes sucrés sont des hyperglycémies chroniques qui provoquent une polyurie, une polydipsie et une glycosurie.Le diabète de type 1 est dû à une destruction des cellules productrices d'insuline par le système immunitaire, il peut être traité par injection d'insuline.Le diabète de type 2 est dû à une insensibilité des cellules cibles à l'insuline, il peut être traité par des médicaments hypoglycémiants, puis par injection d'insuline.La seule vraie prévention du diabète de type 2 est une bonne hygiène de vie.