régulation
Les concentrations de Glc dans les tissus et les fluides corporels sont stabilisées par de nombreux mécanismes divers, dont beaucoup impliquent l’action d’hormones spécifiques. L’homéostasie globale est maintenue en dirigeant le flux de Glc vers ou depuis les réserves de glycogène, en équilibrant la glycolyse par rapport à la gluconéogenèse et en favorisant le catabolisme des protéines en cas de besoin.,
régulation hormonale: parmi les nombreuses hormones ayant un certain effet sur des tissus particuliers ou des séquences métaboliques, quelques-unes se distinguent par leurs actions dominantes et dominantes sur la disposition des Glc. L’insuline favorise l’absorption et l’oxydation du Glc par les tissus et favorise le stockage, en particulier dans la phase postprandiale. Le Glucagon en réponse à une faible concentration de Glc dans le sang augmente la libération de Glc à partir du stockage et de la synthèse à partir de précurseurs. L’adrénaline (épinéphrine) mobilise les magasins et accélère l’utilisation.,
L’insuline est produite dans les cellules bêta des cellules des îlots pancréatiques et libérée dans un processus dépendant du zinc avec son compagnon amyline. Le taux de production et de mise en circulation est lié aux mécanismes de détection du Glc dans la cellule bêta. On pense que la génération D’ATP à partir de la concentration de GLC et de calcium cytosolique est critique pour la détection de Glc. Une enzyme contenant du zinc, l’insulysine (EC3.4.24. 56), inactive l’insuline de manière irréversible dans de nombreux tissus (Ding et al., 1992). L’activité de l’insulysine est inhibée par des concentrations élevées d’amyline et d’insuline (Mukherjee et al., 2000)., L’insuline se lie à des récepteurs d’insuline spécifiques dans les muscles, les adipocytes et certains autres tissus sensibles à l’insuline et déclenche avec l’activité du récepteur kinase une cascade de signalisation. Le peptide contenant du chrome, la chromoduline, se lie au récepteur de l’insuline activé par l’insuline et optimise son activité de récepteur kinase (Vincent, 2000). En réponse à la cascade de signalisation initiée par l’insuline, GLUT4 (SLC2A4) se déplace vers la membrane plasmique et augmente l’absorption de Glc dans les cellules stimulées par l’insuline plusieurs fois., Un autre effet important de l’insuline est l’augmentation de la transcription de l’hexokinase hépatique 4 (glucokinase), qui augmente la disponibilité du glucose 6-phosphate, précurseur de la glycolyse et de la synthèse du glycogène. La glycolyse est en outre favorisée par des concentrations accrues du métabolite régulateur, le fructose 2,6-bisphosphate (en raison de l’induction de la 6-phosphofructo-2-kinase, EC2.7.1.105, et une expression plus faible de la fructose-2,6-bisphosphate-2-phosphatase, EC3.1.3.46). Dans le même temps, la gluconéogenèse est bloquée par l’effet inhibiteur de l’insuline sur la phosphoénolpyruvate carboxykinase (EC4.1.1.,32) et de fructose 2,6-bisphosphate sur fructose 1,6-bisphosphatase (EC3.1.3.11). L’insuline favorise la glycogenèse en augmentant la disponibilité du précurseur du glucose 6-phosphate et en diminuant la phosphorylation des enzymes du métabolisme du glycogène.
Les fonctions métaboliques de l’amyline, compagnon de l’insuline, qui tendent à s’opposer à l’action de l’insuline, commencent seulement à être comprises. Ils comprennent la promotion de la dégradation du glycogène et l’inhibition de la synthèse du glycogène., Des années de sécrétion excessive d’amyline peuvent être responsables du déclin des cellules bêta de l’obésité et de la résistance à l’insuline. L’amyline peut favoriser le dépôt de plaques amyloïdes (Hayden et Tyagi, 2001) et induire l’apoptose des cellules bêta (Saafi et al., 2001).
le Glucagon est produit et sécrété par les cellules alpha du pancréas en réponse à une faible concentration de Glc. Le Glucagon favorise la libération de glucose 1-phosphate à partir du glycogène. L’adrénaline et la noradrénaline moins puissante stimulent la dégradation du glycogène., Ces catécholamines neutralisent également les effets inhibiteurs des carburants autres que le glucose sur la glycolyse.
appétit et satiété: une faible concentration de Glc dans le sang induit la sensation de faim. Selon la théorie glucostatique de longue date, le cerveau, des zones spécifiques telles que les parties paraventriculaires et supraoptiques de l’hypothalamus, intègrent l’entrée de capteurs périphériques et centraux sensibles au Glc et génèrent une sensation d’appétit (Briski, 2000).,
L’Amyline, d’autre part, est sécrétée en réponse à l’alimentation et à l’augmentation de la concentration de Glc dans le sang et agit sur les récepteurs de l’histamine H1 avec un effet anorexigène et anorexigène significatif (Mollet et al., 2001). Un effet induisant la satiété de l’insuline a également été rapporté, mais peut être faible ou induite par d’autres effecteurs (tels que l’amyline).
métabolisme Postprandial: l’afflux de Glc nouvellement absorbé et d’autres nutriments modifie l’équilibre des activités hormonales et métaboliques., Comme indiqué ci-dessus, le taux de sécrétion d’insuline (et d’amyline) augmente et le taux de glucagon diminue en réponse à la concentration sanguine plus élevée de Glc. La gluconéogenèse est effectivement désactivée et la glycolyse est activée. L’utilisation du Glc se produit de préférence à l’oxydation des graisses. Lorsque l’apport élevé en glucides est associé à un apport énergétique total excessif, les graisses (provenant à la fois de l’alimentation et du renouvellement du tissu adipeux) sont préférentiellement déposées et les glucides sont utilisés comme carburant énergétique quasi exclusif., En fait, la libération de graisse du tissu adipeux est ralentie par l’action accrue de l’insuline. Ceci est un rappel que le moment et la quantité d’ingestion de glucides sont importants.
Le dépôt de glycogène dans le foie et les muscles augmente, mais avec un décalage considérable. La Reconstitution des réserves de glycogène appauvries prendra probablement 1 à 2 jours (Shearer et al., 2000). La charge en glucides pendant un ou plusieurs jours peut augmenter les réserves de glycogène d’un tiers ou plus (Tarnopolsky et al., 2001)., La reconstitution des réserves de glycogène par l’alimentation en glucides le soir précédant la chirurgie élective au lieu du jeûne semble améliorer les résultats et réduire les séjours à l’hôpital (Nygren et al., 2001).
exercice: une rafale d’effort, comme dans un sprint court, taxe la capacité du muscle à générer de l’ATP pour la contraction. La dégradation glycolytique du Glc en lactate est un mode inefficace d’utilisation du carburant, car elle ne génère que deux ATP par molécule de glucose. Les avantages sont que la glycolyse est rapide, car seulement 11 réactions sont nécessaires, et qu’elle fonctionne anaérobiquement (c’est-à-dire ne nécessite pas d’oxygène)., Le lactate résultant se déplace de la cellule musculaire dans la circulation via le transporteur de monocarboxylate 1 (MCT1, SLC16A1). En raison du cotransport des protons, l’acidification croissante des cellules musculaires favorisera l’exportation du lactate. Le Lactate est utilisé dans le foie pour la gluconéogenèse et le Glc résultant est retourné au muscle pour un autre tour potentiel à travers ce cycle lactate–glucose (Cori).
Une autre des nombreuses adaptations à l’effort musculaire est l’activité accrue de GLUT4, qui favorise l’afflux de Glc de la circulation.,
jeûne et famine: lorsque les niveaux tissulaires de Glc diminuent et que les nouveaux approvisionnements alimentaires ne sont pas disponibles, Le foie et les reins commencent à libérer du Glc dans la circulation. Ce Glc provient initialement des réserves de glycogène et de l’utilisation de métabolites de Glc (lactate, pyruvate et autres) pour la gluconéogenèse, plus tard à partir de protéines tissulaires.