Insuline - Effets

Le récepteur de l'insuline est formé de deux unités a extracellulaires sur lesquelles se fixe l'insuline. Ces deux unités a sont reliées par des ponts disulfures, entre elles d'une part, et à deux unités ß d'autre part. Les unités ß sont à la fois transmembranaires et intracellulaires. Il s'agit d'un récepteur-enzyme : son activation par l'insuline entraîne directement la phosphorylation de protéines intracytoplasmiques comme l'IRS-1 (insulin receptor substrate) qui, lui-même, agit sur d'autres protéines. Il y a également intervention probable de protéines G et de la phosphatidylinositol-3 kinase (PI 3-K) qui joue un rôle essentiel dans la stimulation des transporteurs de glucose.

Beaucoup des effets de l'insuline sont la conséquence de ses effets nucléaires indirects : elle module la transcription de gènes à l'origine de la synthèse d'enzymes impliquées notamment dans le métabolisme des glucides. Il y a, par exemple, augmentation de la synthèse de la glucokinase et de la glycogène synthase, et diminution de la synthèse de la phosphoénolpyruvate carboxykinase qui intervient dans la néoglycogenèse.

Il existe, de plus, des différences de structure et de fonction entre les récepteurs à l'insuline des différents tissus.

L'insuline agit sur le métabolisme des glucides, des protides, des lipides et du potassium.

Action hypoglycémiante

L'action hypoglycémiante résulte de deux effets principaux qui sont la conséquence de modifications de la transcription des gènes contrôlant la synthèse d'enzymes :

l'augmentation de la captation du glucose par certains tissus, en particulier le muscle squelettique et le tissu adipeux qui le métabolisent. La pénétration du glucose y est insulinodépendante. L'insuline fait migrer les transporteurs de glucose, intra-cytoplasmiques et donc inactifs, vers la membrane plasmique dans laquelle ils s'incorporent pour assurer la pénétration du glucose. Elle pourrait de plus activer les transporteurs déjà insérés dans la membrane. Ces transporteurs sont des canaux qui, ouverts, assurent une entrée passive de glucose dans les cellules en fonction d'un gradient de concentration.

Régulation de la glycémie

la diminution de la libération du glucose par le foie.

L'insuline ne modifie pas la pénétration du glucose dans les hépatocytes qui lui sont normalement perméables, mais elle diminue sa libération.
Par ses effets enzymatiques, elle favorise le stockage du glucose sous forme de glycogène et inhibe la transformation du glycogène en glucose. Elle augmente la transformation du glucose en glycogène en augmentant l'activité des enzymes glucokinase et glycogène-synthase.

Action sur les protides

L'insuline a une action anabolisante protéique essentiellement par réduction de la protéolyse.

Elle favorise la captation des acides aminés par les tissus, ce qui entraîne une diminution de leur concentration plasmatique à l'exception de deux d'entre eux : l'alanine, en raison de sa formation à partir du pyruvate, et le tryptophane dont la concentration relative s'élève, car, étant davantage fixé à l'albumine plasmatique, sa concentration s'abaisse moins que celle des autres acides aminés.

L'insuline inhibe la néoglycogénèse, c'est-à-dire la transformation des acides aminés en sucre.

Métabolisme lipidique

L'insuline favorise la lipogenèse et inhibe la lipolyse au niveau du foie, du tissu adipeux et des muscles striés. En absence d'insuline, le catabolisme des acides gras par ß-oxydation est très augmenté, avec production excessive d'acétyl-CoA à l'origine de la cétogenèse, c'est-à-dire de la production d'acétone et de ß-hydroxybutyrate.

L'insuline favorise la libération de leptine par les adipocytes. La leptine, en agissant au niveau hypothalamique, réduit l'appétit et augmente la thermogenèse.

Transport de potassium

L'insuline, en augmentant la captation de potassium par les cellules, tend à entraîner une hypokaliémie. Elle a le même effet sur le magnésium. Une déficience en potassium diminue l'effet hypoglycémiant de l'insuline.

Effets centraux

En agissant sur des récepteurs cérébraux, l'insuline pourrait moduler le comportement alimentaire. Une déficience en insuline provoquerait une libération de neuropeptide Y, responsable de l'augmentation de l'appétit et une diminution de la libération par les adipocytes de leptine ou protéine OB qui, en agissant au niveau hypothalamique, réduit l'appétit et augmente la thermogenèse.

Remarque

Le peptide C qui a longtemps été considéré comme dénué d'effets pourrait jouer un rôle protecteur contre les atteintes vasculaires observées chez les diabétiques.