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L'insuline

Toute une génération de scientifiques a tenté d’isoler l’insuline des îlots de Langerhans.

Frederick Grant Banting, médecin canadien âgé de 30 ans, travailla finalement à l'Université de Toronto à l'été 1921 pour tenter de résoudre ce problème. Il était assisté par un médecin de 21 ans, Charles Herbert West. Banting et Best ont franchi une étape décisive: ils ont bandé le canal pancréatique chez un animal expérimental et ont attendu sept semaines avant de le boucher et de procéder à l'extraction de l'hormone et de la glande pancréatique.

Les tentatives précédentes n'avaient pas abouti, car l'hormone insuline est une protéine et les enzymes contenues dans les cellules normales du pancréas sont conçues spécifiquement pour leur destruction. Ces enzymes détruisaient l'insuline même dans les cas où, avant l'extraction de l'insuline, le tissu glandulaire était écrasé et avait une consistance pâteuse. Après avoir ligoté le canal, Banting et Best ont atteint une atrophie du tissu glandulaire et ses cellules normales ont perdu leur fonction. Maintenant, il était possible de libérer en toute sécurité l'hormone des îlots vivants qui n'étaient pas menacés par l'action des enzymes qui clivent les protéines. Dès que la méthode de production d’insuline a été mise au point, il a été possible de traiter avec succès le diabète sucré. Pour sa découverte, Banting reçut en 1923 le prix Nobel de physiologie et de médecine.

Banting a proposé d'appeler l'hormone iletin (du mot anglais islet - "île"). Cependant, avant même que l'hormone ne soit isolée sous sa forme pure, le nom «insuline» lui avait déjà été proposé (insula en latin signifie «île»). Il s'agit d'un nom latinisé qui a finalement été adopté. L'insuline appartient à un groupe d'hormones qui dirigent et coordonnent des milliers de réactions biochimiques se produisant chaque seconde dans les tissus vivants. Toutes ces réactions sont interconnectées de la manière la plus difficile, avec plus ou moins de

le changement de vitesse de l'un affecte les autres, qui utilisent les produits de la première réaction comme réactifs. Ces réactions suivantes affectent de la même manière le cours des processus suivants, et ainsi de suite1.

1 C’est à propos de cet ensemble incroyablement ordonné et complexe de réactions biochimiques que nous disons, en prononçant le mot «métabolisme» (du grec «metabolo» - «jeter des piliers différents»).

Cette interrelation, cette interdépendance est si grande que, lorsqu'un flux d'une réaction quelconque, même si elle est essentielle, est bloqué, cette violation peut être fatale et parfois absorbée par la mort rapide de l'organisme. Il existe des poisons qui, en petites quantités, peuvent rapidement tuer une personne, car ils ont la capacité d’empêcher toute réaction biochimique essentielle. Tout cela ressemble beaucoup à une pyramide de boîtes de conserve ou à un château de cartes. Retirez une canette ou une carte - et toute la structure se désagrégera immédiatement. Mais si un système métabolique général est si vulnérable aux effets d’une petite dose de poison extra-terrestre, il peut être tout aussi vulnérable à l’usure à la suite d’événements environnementaux de routine. Continuons notre analogie. Supposons que personne ne s’approche de la pyramide de boîtes de conserve et n’en tire l’une de la rangée du bas. Mais la pyramide peut être desserrée par des commotions cérébrales à la suite du passage d'un camion lourd. Quelqu'un peut accidentellement donner un coup de pied au bas de la rangée ou pousser la pyramide. Supposons en outre que les vendeurs surveillent de près la situation et les familles et les corrigent si certaines banques se mélangent ou si la pyramide entière perd son équilibre de manière dangereuse. Ce serait encore plus pratique s'il existait un mécanisme magnétique qui ramènerait automatiquement les banques déplacées à la place.

Notre métabolisme, c'est-à-dire le métabolisme, est organisé beaucoup mieux et de façon plus rationnelle que la conception de la vitrine du magasin le plus luxueux. Regardons cela dans un exemple. Après un repas, les glucides contenus dans les aliments sont décomposés en sucres simples, principalement du glucose («doux», grec). Le glucose pénètre dans la paroi intestinale et est absorbé dans le sang.

Si le sang prenait tout le glucose absorbé et qu'il finissait là, le sang se transformerait bientôt en un sirop épais à partir du glucose accumulé. Dans ce cas, le cœur, aussi puissant soit-il, refuserait finalement de pousser la masse épaisse à travers les vaisseaux et s’arrêterait. Mais heureusement, cela n'arrive pas. Dans un vaisseau court (veine porte), le glucose pénètre dans le foie, ce qui le filtre dans le sang et transforme une substance insoluble de type amidon en réserve, appelée glycogène («donner du sucre à la naissance», en grec) et stockée dans les cellules du foie. Le sang qui sort du foie immédiatement après un repas ne contient pas plus de 130 mg de glucose en raison du travail du foie. À l'avenir, la teneur en glucose dans le sang chute rapidement à 60 - 90 mg%, ce qui correspond au taux de glucose sanguin à jeun.

1 1 mg% correspond à la teneur de 1 mg de substance dans 100 ml de sang.

Le glucose est le principal carburant de la cellule: chaque cellule n’absorbe que le sang dont elle a besoin, puis la sépare dans sa chaudière d’énergie au cours d’une séquence de réactions complexes en dioxyde de carbone et eau. À la suite de ce processus, l'énergie cellulaire nécessaire est libérée. Puisque chaque cellule dépend du glucose, le glucose total contenu dans le sang suffirait pour quelques minutes. Mais cela ne se produit pas, car le foie scinde constamment le glycogène qui y est accumulé en molécules de glucose et le jette dans le sang. La quantité de glucose libérée par le foie correspond exactement à la quantité de glucose consommée par les cellules.

Ainsi, il s'avère que le foie est impliqué dans le maintien d'un taux constant de glucose dans le sang de deux manières opposées, qui incluent de nombreuses réactions complexes et étroitement liées. Lorsque l'apport en glucose dépasse sa consommation, comme après un repas, le glucose est stocké dans le foie sous forme de glycogène. Lorsque l'apport en glucose diminue temporairement, comme c'est le cas entre les repas, le glycogène se scinde en glucose, qui est libéré dans le sang, rétablissant ainsi l'équilibre.
Le résultat final est (chez les personnes en bonne santé) de maintenir le glucose dans certaines limites plutôt étroites. La concentration de glucose ne monte jamais à un niveau aussi dangereux lorsque la viscosité du sang augmente et ne tombe jamais en dessous du niveau auquel commence la famine des cellules.

Mais qu'est-ce qui maintient exactement un tel équilibre? La nourriture peut être abondante et rare, vous pouvez la prendre à des intervalles différents. Parfois, nous ne mangeons pas pendant longtemps. L'exercice peut aussi être plus ou moins important, de sorte que les besoins en énergie du corps changent constamment. Au vu de toutes ces fluctuations imprévisibles, qu'est-ce qui amène le foie à maintenir la concentration de glucose dans le sang avec une efficacité aussi surprenante?

Cela rend, au moins en partie, l'insuline.

La présence d'insuline dans le sang entraîne une diminution de sa concentration en glucose. Si, pour une raison quelconque, le taux de glucose dans le sang dépasse soudainement la norme, alors cet indicateur d’arrosage en traversant le pancréas stimule la sécrétion d’une quantité supplémentaire d’insuline et la concentration en glucose revient à son niveau normal. Lorsque la glycémie redevient normale, la sécrétion d'insuline diminue également. Lorsque le niveau normal est atteint, l'équilibre est établi et la sécrétion d'insuline cesse de diminuer. Naturellement, le sang contient des enzymes qui détruisent l'insuline. Ces insulinases permettent d’éviter tout excès d’insuline, ce qui peut réduire la concentration en glucose à un niveau dangereux.

Ce rapport démontre le principe du fonctionnement du système sur le mécanisme de retour. Le paramètre à surveiller lui-même stimule le travail du mécanisme de contrôle. Lorsque les paramètres deviennent égaux, le stimulus lui-même, qui active le système, disparaît.

En cas de diabète, les îlots de Langerhans perdent totalement ou partiellement leur capacité à répondre au stimulus, c’est-à-dire en augmentant leur glycémie. (On ne sait pas pourquoi cela se produit, mais on sait que la susceptibilité au diabète est héritée.) En conséquence, l'augmentation de la concentration de glucose après un repas rencontre une résistance très faible en fonction du degré d'endommagement de l'appareil à îlots. En effet, les médecins peuvent diagnostiquer un diabète sucré nouvellement diagnostiqué au stade précoce de la maladie en mesurant la concentration de glucose dans le sang après l'administration de grandes quantités de glucose au patient. Ce test est très simple: un patient soupçonné de diabète sucré reçoit une solution de glucose à jeun. La glycémie est prise avant l'étude et à certains intervalles après l'administration de glucose. Si, au cours d’un tel test de tolérance au glucose, l’augmentation du taux de glucose dans le sang est plus forte qu’elle ne devrait être normale et que le retour au niveau habituel est ralenti, nous pouvons parler de la forte probabilité que cette personne soit au début du diabète.

Si la maladie n’est pas identifiée et continue de progresser, les îlots de Langerhans commencent à se dégrader. L'apport en insuline est réduit et la concentration de glucose reste élevée tout le temps et continue d'augmenter. Lorsque la teneur en glucose dans le sang dépasse 200 mg% (ce qui est le double de la norme), sa concentration dans le sang atteint le seuil rénal et le glucose apparaît dans les urines. Bien sûr, il s’agit d’un gaspillage de précieux nutriments, le corps choisit le moindre des maux. Si vous laissez le glucose s'accumuler dans le sang, il peut devenir trop visqueux, ce qui peut parfois être fatal.

En général, l’urine contient des traces de glucose, probablement moins de 1 mg%. Si le diabète n'est pas traité, le glucose dans l'urine augmente des milliers de fois et il devient facile à détecter. Cependant, l'apparition de glucose dans les urines suggère que la maladie est déjà allée assez loin.

Les îles de Langerhans, ayant échoué une fois, ne peuvent plus restaurer leur fonction. L'humanité n'a pas encore inventé de médicament adapté à cela. Cependant, le patient peut recevoir l'insuline manquante de l'extérieur. L'insuline, extraite du pancréas du bétail, réduit efficacement le taux de sucre, tout comme le pancréas du patient. Pour le traitement, 1 à 2 mg d'insuline par jour suffisent.

La difficulté réside toutefois dans le fait que lorsqu'un patient diabétique était en bonne santé et que les îlots de son pancréas fonctionnaient normalement, l'insuline était libérée dans le sang en continu, mais en quantités proportionnées, en fonction des besoins. Lors de l’administration d’injections d’insuline, le patient a commencé à la recevoir dans certaines portions et aux heures fixées par le médecin. Dans ce cas, le besoin en insuline ne peut être déterminé que très grossièrement. Régler le corps aux besoins du métabolisme lorsque cela se produit des poussées inégales. La glycémie chute ensuite brutalement après une injection d'insuline, puis augmente trop avant l'injection suivante. Une image similaire est obtenue si vous transférez le thermostat de votre système de chauffage à la commande manuelle en déplaçant le régulateur de haut en bas afin de maintenir une température constante.

C'est pour cette raison qu'un diabétique, même s'il reçoit de l'insuline, doit suivre un régime strict pour ne pas surcharger les mécanismes qui contrôlent la glycémie. (Vous pourrez tout aussi bien contrôler la température de votre maison, sauf en cas de refroidissement brutal.) L'inconvénient du traitement à l'insuline est également la nécessité de l'injecter sous la forme d'injections sous-cutanées. L'insuline ne peut être prise par voie orale car, sous forme de protéine, elle est instantanément divisée en fragments inactifs par l'action d'enzymes du suc gastrique.

Probablement, une solution peut être trouvée si nous abordons le problème de l'autre côté. Certains médicaments peuvent être utilisés pour éliminer l'insuline, qui détruit l'insuline. Ces médicaments, qui peuvent être pris par voie orale, permettront à une petite quantité du corps du patient de circuler plus longtemps dans le sang, ce qui, dans certains cas au moins, empêchera les injections sous-cutanées.
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L'insuline

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