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Insuline : hormone clé de la régulation du glucose et médicament essentiel

Hormone peptidique produite par le pancréas, l'insuline régule la glycémie, le métabolisme des glucides, lipides et protéines. Elle est centrale dans le diabète et largement utilisée en thérapeutique.

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L'insuline est une hormone peptidique synthétisée par les cellules bêta des îlots de Langerhans du pancréas. Elle joue un rôle central dans l'homéostasie du glucose sanguin en favorisant l'absorption et le stockage du glucose lorsque sa concentration dans le sang augmente après un repas. En l'absence d'une action insulinique adéquate, l'organisme développe une hyperglycémie chronique, caractéristique du diabète.

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Insulin chain A and B linked by disulfide bridges
simple.wikipedia.org · CC BY-SA 4.0

Structure et mécanisme d'action

Chez l'humain, l'insuline est composée de 51 acides aminés répartis en deux chaînes (chaînes A et B) reliées par des ponts disulfure. En circulation, l'insuline se lie à un récepteur transmembranaire de type tyrosine kinase présent sur de nombreuses cellules (foie, muscle, tissu adipeux). Cette liaison déclenche une cascade de signalisation intracellulaire conduisant notamment à la translocation des transporteurs GLUT4 vers la membrane cellulaire dans le muscle et le tissu adipeux, et à la modulation d'enzymes métaboliques dans le foie.

Rôles physiologiques

L'insuline exerce plusieurs effets anaboliques et régulateurs :

  • augmentation de l'entrée du glucose dans les cellules et stimulation de la synthèse du glycogène (glycogénogenèse) ;
  • inhibition de la néoglucogenèse et de la glycogénolyse hépatique ;
  • stimulation de la synthèse protéique et inhibition de la protéolyse ;
  • promotion du stockage des lipides en favorisant la lipogenèse et en inhibant la lipolyse ;
  • effets secondaires sur la vasculature et, selon des études, influence possible sur certaines fonctions cognitives.

Histoire et production pharmaceutique

La découverte de l'insuline au début du XXe siècle a transformé le traitement du diabète. Les premiers extracteurs utilisaient des préparations animales (porcine ou bovine) dont l'insuline se rapprochait de la forme humaine. Depuis les années 1980, la plupart des insulines utilisées en thérapeutique sont produites par génie génétique (insuline recombinante humaine) à l'aide de bactéries ou de levures. Les progrès ultérieurs ont donné naissance à des analogues d'insuline modifiés pour accélérer ou prolonger leur action.

Usage médical et types d'insuline

L'insuline est indispensable dans le diabète de type 1 et souvent nécessaire dans le type 2 lorsque les traitements oraux deviennent insuffisants. Les préparations se distinguent par leur profil pharmacocinétique :

  • insulines à action rapide (administration au moment des repas) ;
  • insulines à action intermédiaire ;
  • insulines à action prolongée (basal) pour couvrir les besoins de fond ;
  • mélanges préétablis combinant plusieurs profils.

Les modalités d'administration comprennent les injections sous-cutanées, les stylos injecteurs, la pompe à insuline et, dans certains contextes, des systèmes automatisés associant capteurs et pompe.

Aspects cliniques et faits notables

Les principaux risques liés à l'utilisation de l'insuline sont l'hypoglycémie (taux de glucose trop bas) et, parfois, une prise de poids. Le suivi du traitement repose sur la surveillance glycémique régulière et des indicateurs comme l'hémoglobine glyquée (HbA1c) qui reflète la moyenne de la glycémie sur plusieurs mois. Sur le plan pharmaceutique, l'arrivée des analogues et des biosimilaires a diversifié les options thérapeutiques, tandis que la recherche continue d'améliorer la sécurité, la durée d'action et les dispositifs d'administration.

Histoire

Nicolae Paulescu, professeur roumain de physiologie à l'université de médecine et de pharmacie de Bucarest, a été le premier à isoler l'insuline. Il l'a fait en 1916. Il l'a appelée pancréine. Il l'a isolée en développant un extrait pancréatique aqueux qui, injecté à un chien diabétique, s'est avéré avoir un effet normalisant sur le taux de sucre dans le sang. Il a dû interrompre ses expériences à cause de la première guerre mondiale. Au début de 1921, il a écrit quatre articles sur ses travaux effectués à Bucarest et ses tests sur un chien diabétique. Plus tard cette année-là, il a détaillé ses travaux en publiant un vaste livre blanc sur l'effet de l'extrait pancréatique injecté à un animal diabétique, qu'il a appelé : "Recherche sur le rôle du pancréas dans l'assimilation des aliments", dont l'article a été reçu le 22 juin 1921 par les "Archives Internationales de Physiologie", et dont la photocopie est disponible au Gerstein Science Information Centre. https://insulin.library.utoronto.ca/islandora/object/insulin%3AT10137

Le Dr Frederick Banting, un médecin généraliste, qui enseignait également l'orthopédie et l'anthropologie à temps partiel à l'Université de Western Ontario à London au moment où Paulescu a publié ses recherches concernant l'extrait pancréatique aqueux déjà développé, et Charles Best, un étudiant en médecine de 22 ans à l'Université de Toronto qui travaillait à l'époque comme assistant du chirurgien Dr Frederick Banting ont également fait des expériences similaires tout en essayant de trouver un remède au diabète. Dans ces expériences, ils ont également utilisé des chiens.

Ils ont su pour la première fois que l'insuline permettrait de contrôler le diabète chez une personne lorsqu'ils ont injecté de l'insuline à un garçon de 14 ans, Leonard Thompson, qui était en train de mourir du diabète. Après l'injection, il a survécu. Banting a reçu le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1923, avec John Macleod, pour la découverte de l'insuline. Best et Paulescu n'ont pas été honorés à cette époque.

La première insuline "humaine" synthétique génétiquement modifiée a été produite en laboratoire en 1977 par Herbert Boyer à partir d'E. coli.

Questions et réponses

Q : Qu'est-ce que l'insuline ?

R : L'insuline est une hormone fabriquée par le pancréas dans l'organisme qui contrôle le taux de glucose dans le sang. Elle favorise l'absorption du sucre dans le sang et le stocke dans les cellules graisseuses.

Q : Qu'est-ce que le diabète ?

R : Le diabète est une maladie dans laquelle les personnes ne peuvent pas produire suffisamment d'insuline pour leurs besoins ou sont incapables de produire de l'insuline du tout.

Q : Comment le corps humain utilise-t-il le sucre stocké comme source d'énergie ?

R : Lorsque la glycémie tombe en dessous d'un certain niveau, le corps humain commence à utiliser le sucre stocké comme source d'énergie par le biais de la glycogénolyse. Ce processus décompose le glycogène stocké dans le foie et les muscles en glucose qui peut alors être utilisé comme source d'énergie.

Q : Quels sont les autres effets de l'insuline sur notre organisme ?

R : En plus d'être un mécanisme central de contrôle du métabolisme, l'insuline agit également comme un signal de contrôle pour d'autres systèmes de l'organisme (comme l'absorption des acides aminés par les cellules de l'organisme) et a plusieurs autres effets anaboliques dans tout notre corps.

Q : Où l'insuline est-elle produite dans notre organisme ?

R : L'insuline est produite par des cellules spécialisées appelées îlots de Langerhans, situées dans notre pancréas.

Q : Combien d'acides aminés l'insuline humaine contient-elle ?

R : L'insuline humaine contient 51 acides aminés et a un poids moléculaire de 5808 Da.

Q : Les personnes diabétiques peuvent-elles absorber de l'insuline animale au lieu de produire leur propre insuline ?

R : Oui, l'insuline porcine (cochon) est particulièrement proche de la version humaine. Les personnes diabétiques peuvent donc absorber ce type d'insuline d'origine animale au lieu de produire la leur.

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AlegsaOnline.com Insuline : hormone clé de la régulation du glucose et médicament essentiel

URL: https://fr.alegsaonline.com/art/47521

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