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Etiquettes: cellules graisseuses., Glycémie, hibernation, Insuline, résistance à l’insuline
Dessin par Anisia AGASTINERADJANE
Imaginez-vous : vous êtes en pleine période de révision pour les examens de fin d’année, mais ce matin, quelque chose de différent vous frappe. Alors que vous savourez un petit-déjeuner copieux, vos céréales affichent un nutri-score douteux. Vous vous posez alors la question : comment notre corps maintient-il son équilibre glycémique ? Cette simple question a ouvert la porte à une aventure scientifique surprenante. Accrochez-vous, car dans ce billet, nous explorerons le mystère de l’hibernation et son lien avec notre santé. 🐻🍯💡
Une personne sur 11 est atteinte de diabète, ce qui, vous pouvez nous croire, représente beaucoup de monde « Oui mais c’est quoi le diabète ? »C’est une maladie grave caractérisée par un taux de sucre élevé dans le sang, entraînant des complications à long terme (exemple: problèmes de reins ou de cœur). C’est pourquoi la recherche sur ce sujet reste cruciale pour améliorer la prise en charge et la qualité de vie des patients.
Mais pourquoi cette maladie existe?
Pour répondre à cela nous allons commencer par décrire comment les acteurs du diabète se comportent chez une personne saine.
Imaginez alors que votre corps soit comme un hôtel gigantesque. Pour garantir un service quatre étoiles, il faut que certaines choses restent stables, comme la température ou la quantité de nourriture. Qui va se charger de ce rôle ? Eh bien, vous avez de la chance. Une équipe d’employés dirigés par des majordomes est à votre service (oui, plusieurs ! On vous a bien dit qu’il était « gigantesque » cet hôtel). Dans votre hôtel vos organes sont ainsi des majordomes assignés chacun à une zone de votre corps.
Le sucre est essentiel à notre organisme, mais une concentration trop élevée peut devenir toxique et provoquer le diabète.
Le taux de sucre dans le sang est un des paramètres sous la responsabilité de toute cette petite équipe, il doit toujours rester entre 0,7 g/L et 1,10 g/L à jeun, c’est-à-dire sans avoir rien mangé depuis 12 heures.
Le maintien de ce paramètre entre ces deux valeurs s’appelle l’homéostasie glucidique !
Mais alors, quel est le lien avec le diabète ?
Après un copieux repas, la nourriture commence son voyage à travers notre système digestif. Du moment où elle entre par la bouche jusqu’à son absorption dans les vaisseaux sanguins, chaque étape est cruciale. Les dents et la salive commencent le processus de digestion dans la bouche, puis l’œsophage transporte le bol alimentaire vers l’estomac. Enfin, c’est dans l’intestin grêle que les nutriments, y compris le sucre, sont absorbés dans le sang.
Tout est toujours plus compréhensible avec une illustration ! Alors voici le trajet du sucre dans le système digestif chez l’humain
Attention, ici l’équilibre sucré dont nous parlions est en train de vaciller ! Mais pas de panique, le pancréas est là.
Pour cela, le sang et le sucre qu’il contient, vont être transportés jusqu’au pancréas. Cet organe a un rôle essentiel dans l’homéostasie glucidique et il est juste à côté de l’estomac dans un corps humain, accolé au début de l’intestin grêle :
Ce majordome va permettre de gérer le paramètre du taux de sucre dans le sang afin de garder l’ordre dans nôtre hôtel !
le pancréas va permettre de gérer le paramètre de sucre dans le sang. car une baisse de la glycémie provoque des symptômes tels que la faim, une transpiration excessive, des tremblements, une asthénie, une faiblesse et une incapacité à réfléchir clairement. tandis que l’hypoglycémie sévère entraîne des symptômes tels qu’une confusion, des convulsions et un coma. tandi que l’hyperglycémie L’hyperglycémie chronique, même peu élevée, peut provoquer peut entraîner à long terme des complications du diabète (AVC, cécité, insuffisance rénale, amputation…). Une hyperglycémie ponctuelle n’a pas de conséquence grave à court terme (sauf si elle est très élevée, notamment supérieure à 5 ou 6 g/l ou fréquente).
En effet, lorsque le pancréas constate le goût sucré du sang, il libère une hormone en réponse : l’insuline. Les hormones sont des molécules libérés par les organes (comme les consignes que le majordome envoie à son équipe et aux autres majordomes). L’insuline va donc agir comme un signal à d’autres organes : le foie et les muscles. Suite à ce message, le sucre est stocké dans les cellules du foie et dans les cellules musculaires.
L’insuline régule aussi le stockage du sucre dans des graisses. En effet, dans le cas où le taux de sucre est beaucoup trop important, le foie va permettre la transformation du sucre en gras et ainsi permettre le stockage du surplus dans des cellules graisseuses.
Pour reprendre l’exemple de l’hôtel, il faut imaginer que le pancréas soit le gestionnaire, et le sucre soit les clients qui arrivent en masse. Pour éviter la surpopulation dans le hall (le sang), le pancréas demande aux clients de se répartir dans les chambres de l’hôtel (les cellules du foie et des muscles) grâce à l’insuline. Certains clients vont directement dans les chambres du foie, d’autres préfèrent les chambres musculaires. Et lorsque toutes les chambres sont occupées, le surplus de clients est stocké dans les placards de l’hôtel (les cellules graisseuses) sous forme de graisses. Ainsi, l’insuline agit comme le chef d’orchestre de cet hôtel du métabolisme, assurant une répartition équilibrée du sucre dans tout le corps.”
Mais alors, et si notre sang se retrouve avec un déficit de sucre ? Eh bien, c’est cette fois-ci une autre hormone, le glucagon, qui va être libérée par le pancréas. Cette dernière va alors prévenir le foie qu’il faut sortir les réserves, ou plutôt libérer le sucre dans le sang, afin de revenir à un taux de sucre entre 0,7 g/L et 1,10 g/L !
Mais alors, vous souvenez-vous de notre 1 patient sur 11 atteint de diabète ? Il est atteint de diabète de type 1 mais il existe également un diabète de type 2!
Le diabète de type 1, concerne des personnes pour lesquelles le pancréas ne produit pas d’insuline. Le premier majordome n’envoie pas le signal à travers les employés aux autres majordomes ! Alors, le taux de sucre dans le sang ne peut pas baisser causant ainsi d’autres troubles de santé évoqués plus tôt.
Le diabète de type 2 concerne des patients pour lesquels les cellules deviennent résistantes à l’insuline. Ici, le majordome envoie bien le signal mais les autres majordomes ne sont plus très performants (ils ont pris un peu d’âge). Alors, le sucre ne peut être stocké dans les cellules et son taux ne baisse pas.
Le diabète de type 2, une condition où le corps lutte pour réguler son taux de sucre, présente des similitudes frappantes avec l’état métabolique des mammifères hibernants, comme les ours, pendant l’hiver. Cette découverte intrigue les chercheurs, qui se penchent désormais sur les mécanismes complexes permettant à ces animaux de maintenir un équilibre glycémique stable malgré des périodes prolongées de jeûne. Comprendre ces parallèles pourrait révéler des pistes cruciales pour mieux traiter et prévenir le diabète de type 2 chez les humains.
Prenons la situation chez nos gros amis les grizzlis (ou Ursus arctos horribilis, pour être plus précis).
En effet, ces boules de poils, à l’approche des temps froids, vont se nourrir comme s’il n’y avait pas de lendemain : baies, noix, poissons, insectes, tout y passe ! Pour cause, l’hiver est une période plutôt pauvre en ressources, il faut donc faire des stocks ! Après avoir bien mangé et établi leurs réserves, les ours vont tout simplement passer en mode économie d’énergie : ils vont aller se coucher et ne se réveilleront pas avant la fin de l’hiver. En mangeant beaucoup avant de dormir, les ours remplissent leur stock à ras bord, puis, une fois couchés, leur besoin d’énergie est beaucoup plus bas. Ils vont alors piocher cette énergie dans leurs cellules contenant le sucre stocké sous forme de graisses durant la période de temps froid pour répondre à la faible demande d’énergie.
Mais alors en quoi la régulation du taux de sucre de ces gros dormeurs durant cette période dite d’hibernation est semblable à celle des patients diabétiques de type 2 ?
Et bien ces ours en hibernation sont résistants à l’insuline. On retrouve dans le sang de ces mammifères, une plus grande dose d’insuline. Donc les ours en hibernation semblent avoir besoin d’une plus grande quantité de cette hormone afin que celle-ci puisse agir.
Cette résistance permet à l’animal de garder un taux de sucres sanguin assez élevé durant sa longue sieste, tout en utilisant ses réserves graisseuses pour alimenter le peu de besoin en énergie qu’il a !
Mais une fois cette période terminée, ces boules de poils pourront retourner à leur niveau de résistance de base ! Cependant, contrairement aux humains, à la fin de sa période d’hibernation, l’ours, malgré le changement de l’un de ces paramètres fondamentaux, va retrouver sa résistance à l’insuline sans conséquences pour son organisme !
Or, la résistance à l’insuline est permanente chez les humains atteints de diabète de type 2 ! Par conséquent, l’étude du mécanisme permettant le rétablissement d’une sensibilité à l’insuline chez les grizzlis une fois sortie de l’hibernation, est une possible piste d’étude pour un traitement futur contre cette résistance à l’insuline trouvée chez les patients diabétiques de type 2 !
Nous arrivons à la fin de ce périple entre l’hibernation et le diabète, nous avons exploré les mystères fascinants de la physiologie humaine et animale. De la régulation complexe du taux de sucre à la résistance à l’insuline des ours en hibernation, plus surprenant encore, nous avons découvert des similitudes qui pourraient ouvrir la voie à de nouvelles avancées médicales.
Bibliographie
Sur le métabolisme glucidique précédent l’hibernation chez les Grizzlis
Jessen, N., Nielsen, T. S., Vendelbo, M. H., Viggers, R., Støen, O., Evans, A., & Frøbert, O. (2016). Pronounced expression of the lipolytic inhibitor G0/G1 Switch Gene 2 (G0s2) in adipose tissue from brown bears (Ursus arctos) prior to hibernation. Physiological Reports, 4(8), e12781. A https://doi.org/10.14814/phy2.12781
Rigano, K. S., Gehring, J. L., Evans Hutzenbiler, B. D., Chen, A. V., Nelson, O. L., Vella, C. A., Robbins, C. T., & Jansen, H. T. (2017). Life in the fat lane : Seasonal regulation of insulin sensitivity, food intake, and adipose biology in brown bears. Journal of Comparative Physiology B, 187(4), 649‑676. https://doi.org/10.1007/s00360-016-1050-9
Pour les valeurs de la glycémie :
Cassany, Louis. Modélisation et régulation de la glycémie dans la maladie du diabète. juillet 2022. oskar-bordeaux.fr, https://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/148326
Pour le diabète :
Ministère du travail de la Santé et des Solidarités,
https://sante.gouv.fr/soins-et-maladies/maladies/diabete/
Diabète de type 1 et de type 2
Une maladie auto-immune de plus en plus fréquente.
https://www.inserm.fr/dossier/diabete-type-1/
Un trouble du métabolisme principalement lié au mode de vie.
https://www.inserm.fr/dossier/diabete-type-2/
Webographie
Comment le sucre se retrouve dans le sang :
Le voyage du sucre dans l’organisme, Le Point, (2015) : https://www.dailymotion.com/video/x2g0gco