Un taux de glucose relativement constant
Principale source d’énergie pour nos cellules, le glucose, et non le sucre, peut être considéré comme le carburant de l’organisme. Sous l’action des enzymes digestives, tous les glucides se transforment en glucose, fructose et galactose ; ces deux derniers pouvant aussi donner du glucose.
Ainsi, la glycémie, ou taux de glucose dans le sang, augmente après un repas.
Or, chez un individu sain (entendez par là non diabétique), la concentration de sucre dans le sang ne varie presque pas (entre 0,8 g et 1g/l).
Cet équilibre vital est maintenu grâce à deux hormones : l’insuline et le glucagon, qui sont les "chefs d’orchestres" de la régulation de la glycémie.
Modes d’action de l’insuline et du glucagon
- L’insuline est une hormone sécrétée par les cellules bêta formant le centre des îlots de Langherans du pancréas. Son rôle est de transporter le glucose du sang vers les cellules musculaires, hépatiques ou graisseuses où il est utilisé. En effet, sa fixation sur des récepteurs cellulaires induit l’entrée du glucose dans ces cellules. Elle permet ainsi d’abaisser le taux de sucre dans le sang et possède donc une action hypoglycémiante.
- Le glucagon est aussi une hormone sécrétée par le pancréas, par les cellules alpha périphériques des îlots de Langherans. Il agit principalement dans le foie mais aussi dans les muscles, en permettant la libération de glucose dans le sang. Sa fonction hormonale est donc opposée à celle de l’insuline, il possède une activité hyperglycémiante.
Mais que devient le glucose intégré aux cellules du foie ou des muscles ? Et d’où provient le glucose relargué par ces organes dans le sang ?
Pour mieux comprendre les mécanismes d’action de l’insuline et du glucagon, il faut d’abord s’intéresser au métabolisme du glucose.
Le métabolisme du glucose
Le métabolisme du glucose et la régulation de la glycémie reposent sur plusieurs réactions biochimiques, permettant de stocker, utiliser ou former du glucose. Au cœur de ces réactions, un organe joue un rôle absolument majeur : le foie.
4 réactions métaboliques
Elles permettent de réguler nos excès mais aussi nos besoins en glucose. Deux de ces réactions sont stimulées par l’insuline et permettent de diminuer la concentration de sucre dans le sang :
- Glycolyse : Après un repas, une partie du glucose présent dans le sang est directement utilisé par les cellules pour produire de l’énergie. C’est la glycolyse. Cette réaction permet, à partir du glucose, la formation de molécules qui alimenteront le célèbre cycle de Krebs, qui produit de l’énergie cellulaire sous forme d’ATP.
- Glycogénogénèse : Le glucose qui n’est pas directement utilisé par les cellules après un repas se retrouve en excès dans le sang. Il va alors être mis en réserve dans le foie sous forme de glycogène. Composé de polymères de glucose, le glycogène est une grosse molécule glucidique (un polysaccharide). Il constitue la principale source de glucose de notre organisme. Le glucose sanguin est capté par le foie et transformé en glycogène grâce à une réaction enzymatique appelé glycogénogénèse. Le glucose peut aussi être transformé par le foie en triglycérides, des lipides qui seront ensuite stockés en tant que réserve énergétique dans les cellules adipeuses, ou adipocytes. On appelle ce mécanisme la lipogenèse.
Les 2 autres réactions, stimulées par le glucagon, augmentent la production et la concentration de glucose dans le sang :
- Glycogénolyse : Lorsque l’organisme a besoin de glucose, le foie va puiser dans ses réserves de glycogène, qu’il va dégrader petit à petit pour reformer du glucose. En cas de besoin, les cellules adipeuses peuvent aussi dégrader leurs triglycérides : c’est la lipolyse.
- Néoglucogenèse : Après une période de jeûne, lorsque les réserves en glycogène sont épuisées, le foie est capable de synthétiser du glucose à partir de substrats non glucidiques.
Trop de glucose : attention au diabète !
Trop de glucose dérègle le métabolisme. Quand les cellules sont constamment soumises à des doses élevées d’insuline par apport élevé de glucose, elles réagissent et le nombre de récepteurs à insuline diminue sur leurs membranes : on parle de « résistance à l’insuline ». Le pancréas doit produire de plus en plus d’insuline pour que le glucose soit utilisé… A la longue, se met en place un diabète de type 2 avec un taux élevé de sucre dans le sang aux effets délétères !
