Le rôle de l’insuline dans le stockage de l’énergie et l’importance de la metformine et thiazolidinedione (TZD).

Pour les patients diabétiques, l’adaptation et les corrections des doses d’insuline permettent de maintenir un bon équilibre de la glycémie en évitant les hypoglycémies et hyperglycémies .Mais vous devez toujours consulter votre médecin  concernant la dose d’insuline car une quantité excessive d’insuline peut vous causer une prise de poids .il faut alors répartir les injections d’insuline au fil de la journée et ajuster le dosage.

Les hormones sont essentiellement des messagers chimiques. Ils sont produits par le système endocrinien, un réseau de glandes présentes dans tout le corps afin de maintenir un fonctionnement correct. La glande pituitaire de la taille d’un pois dans le cerveau est souvent appelée la glande maîtresse car elle produit de nombreuses hormones qui contrôlent les processus métaboliques dans d’autres parties du corps. Par exemple, il sécrète de l’hormone de croissance, qui signale au reste du corps, y compris aux os et aux muscles, de grossir. La glande thyroïde en forme de papillon située dans le cou produit une hormone thyroïdienne qui transmet son message au reste du corps. Lorsqu’il reçoit ce signal, le cœur bat plus vite, la respiration peut s’accélérer et le taux métabolique de base peut augmenter. De même, le pancréas produit de l’insuline, une hormone qui diffuse plusieurs messages différents, principalement liés à l’ingestion et au stockage de l’énergie alimentaire.

Les bases de l’insuline :

Quand nous mangeons, les aliments sont décomposés dans l’estomac et l’intestin grêle pour une absorption plus facile. Tous les aliments sont composés de trois composants principaux, appelés macronutriments. Ce sont des protéines, des graisses et des glucides, et ils sont tous traités différemment par le système digestif. Les protéines sont décomposées en acides aminés. Les graisses sont décomposées en acides gras. Les glucides, composés de chaînes de sucres, sont décomposés en sucres plus petits, y compris le glucose. Les micronutriments, comme leur nom l’indique, sont des nutriments nécessaires à une bonne santé en quantités bien moindres, telles que des vitamines et des minéraux.

L’un des rôles de l’insuline est de faciliter l’absorption du glucose dans les cellules pour l’énergie, en ouvrant un canal pour le permettre à l’intérieur. Les hormones trouvent leur cellule cible en se liant à des récepteurs situés à la surface de la cellule, un peu comme une clé qui s’insère dans une serrure. Seule l’hormone correcte peut ouvrir le récepteur et transmettre le message. L’insuline fonctionne comme la clé et s’ajuste parfaitement dans la serrure de la cellule pour ouvrir une passerelle vers le glucose. Chaque cellule du corps peut utiliser le glucose comme énergie. Sans insuline, le glucose circulant dans le sang ne peut pas facilement pénétrer dans la cellule.

Dans le diabète de type 1, la destruction auto-immune de cellules sécrétant de l’insuline conduit à des niveaux d’insuline anormalement bas. Sans clé pour ouvrir les portes, le glucose ne peut pas entrer pour fournir de l’énergie à la cellule et s’accumule dans le sang, même si la cellule fait face à une famine interne. En conséquence, les patients perdent continuellement du poids, peu importe la quantité de nourriture qu’ils mangent, car ils ne peuvent pas utiliser correctement l’énergie alimentaire disponible. Inutilisé, ce glucose est finalement excrété dans l’urine, alors même que le patient dépérit. Non traité, le diabète de type 1 est généralement fatal.

Lorsque les personnes non atteintes de diabète de type 1 mangent, l’insuline augmente et le glucose entre dans la cellule pour nous aider à satisfaire nos besoins énergétiques immédiats. L’énergie alimentaire excédentaire est stockée pour une utilisation ultérieure. Des glucides, en particulier les sucres et les céréales raffinées, augmentent efficacement la glycémie, qui stimule la libération d’insuline. Les protéines alimentaires augmentent également les niveaux d’insuline, mais pas la glycémie, en augmentant simultanément d’autres hormones, telles que le glucagon et les incrétines. Les graisses alimentaires n’augmentent que de manière minime les taux de glucose sanguin et d’insuline.

Un autre rôle clé de l’insuline est de signaler au foie que les nutriments  essentiels sont en route. La circulation sanguine intestinale, appelée circulation porte, délivre les acides aminés et les sucres directement au foie pour le traitement. D’autre part, les acides gras sont directement absorbés et ne passent pas par le foie avant d’entrer dans la circulation sanguine normale. Étant donné que le traitement du foie n’est pas nécessaire, la signalisation à l’insuline n’est pas nécessaire et les niveaux d’insuline restent relativement inchangés par les graisses alimentaires pures.

Une fois que nos besoins énergétiques immédiats ont été satisfaits, l’insuline donne le signal pour stocker l’énergie alimentaire pour une utilisation ultérieure. Notre corps utilise les aliments glucides pour fournir de l’énergie pour le travail des muscles et le système nerveux central , mais l’excès fournit également du glucose au foie. Les acides aminés sont utilisés pour produire des protéines, telles que le muscle, la peau et le tissu conjonctif, mais le foie convertit l’excès en glucose, car les acides aminés ne peuvent pas être stockés directement.

L’énergie alimentaire est stockée sous deux formes: glycogène et graisse corporelle. L’excès de glucose, qu’il soit issu de protéines ou d’hydrates de carbone, est enchaîné pour former la molécule de glycogène, qui est stocké dans le foie. Il peut être facilement converti en glucose et libéré dans le sang pour être utilisé par toutes les cellules du corps. Les muscles squelettiques stockent également leur propre glycogène, mais seule la cellule musculaire stockant le glycogène peut l’utiliser comme source d’énergie.

Le foie ne peut stocker qu’une quantité limitée de glycogène. Une fois que c’est

Plein, l’excès de glucose est transformé en graisse par un processus appelé  lipogenèse de novo (LDN). De novo signifie «à partir de nouveau» et lipogenèse signifie «Faire de la nouvelle graisse», ce terme signifie donc littéralement «fabriquer de la nouvelle graisse». L’insuline force le foie à transformer le glucose en excès en nouvelle graisse sous forme de molécules de triglycérides. La graisse nouvellement créée est exportée hors du foie pour être stockée dans des cellules adipeuses afin d’alimenter le corps en énergie lorsque cela est nécessaire.

L’essentiel , ce que le corps stocke l’excès d’énergie alimentaire sous forme de sucre (glycogène) ou graisse corporelle. L’insuline est le signal pour cesser de brûler le sucre et les graisses et pour commencer à les stocker.

Ce processus normal se produit lorsque nous arrêtons de manger (et commençons à jeûner), c’est-à-dire lorsque le corps a besoin de cette source d’énergie. Bien que nous utilisions souvent le mot jeûne pour décrire les périodes au cours desquelles nous limitons délibérément certains aliments ou que nous nous abstenons complètement de manger, par exemple avant une procédure médicale, ce terme s’applique simplement à toute période comprise entre une collation ou un repas quand on ne manger pas. Pendant les périodes de jeûne, notre corps s’appuie sur son énergie stockée, ce qui signifie qu’il décompose le glycogène et les graisses.

Figure 1.1. Stockage d’énergie alimentaire sous forme de sucre ou de graisse

*Manger de la nourriture⇒augmenter de l’insuline ⇒conserver le sucre dans le fois ou produire de la graisse dans le fois.

Plusieurs heures après un repas, les baisses de glucose sanguin et les niveaux d’insuline commencent à baisser. Pour fournir de l’énergie, le foie commence à décomposer le glycogène stocké en molécules de glucose et à le relâcher dans la circulation générale dans le sang. Ceci est simplement le processus de stockage du glycogène en sens inverse. Cela se produit la plupart des nuits, à condition que vous ne mangiez pas la nuit.

Le glycogène est facilement disponible mais en quantité limitée. Au cours d’un jeûne à court terme (vingt-quatre à trente-six heures), le glycogène fournit tout le glucose nécessaire au fonctionnement normal de l’organisme. Pendant un jeûne prolongé, le foie fabriquera de nouveau glucose à partir de la graisse corporelle stockée. Ce processus s’appelle la gluconéogenèse, ce qui signifie littéralement «la fabrication d’un nouveau sucre». L’essentiel, ce que la graisse est brûlée pour libérer de l’énergie. Ceci est simplement le processus de stockage de graisse en sens inverse.

Figure 1.2. Gluconéogenèse: l’inverse du processus de stockage du glycogène.

*brûler le sucre dans le fois ou brûler les graisses dans le fois⇒ diminuer l’insuline⇒pas de nourriture.

Ce processus de stockage et de libération d’énergie a lieu tous les jours.

Normalement, ce système bien conçu et équilibré se garde lui-même en vérification. Nous mangeons, l’insuline monte et nous stockons l’énergie sous forme de glycogène et de graisse. Nous jeûnons, l’insuline diminue et nous utilisons notre glycogène et nos graisses stockés. Tant que l’alimentation (taux d’insuline élevé) est équilibrée avec le jeûne (taux d’insuline bas), aucune graisse globale n’est acquise.

L’insuline a un autre rôle lié au stockage. Quand le foie est plein de glycogène, il n’ya pas de place pour la graisse nouvellement créée à partir de LDN. Ces molécules de triglycérides sont associées à des protéines spécialisées, appelées lipoprotéines, qui sont fabriquées dans le foie et exportées dans le sang sous forme de lipoprotéines de très basse densité (VLDL). L’insuline active l’hormone lipoprotéine lipase (LPL), qui signale aux adipocytes, appelés adipocytes, à extraire les triglycérides du sang en vue de leur stockage à long terme. De cette manière, les glucides et les protéines en excès peuvent être stockés à long terme hors site sous forme de graisse corporelle.

Une insuline excessive entraîne l’accumulation de graisse et l’obésité. Comment? Si nos périodes d’alimentation prédominent au cours de nos périodes de jeûne, puis la dominance d’insuline qui en résulte conduit à une accumulation de graisse. Trop d’insuline signale au foie de continuer à admettre le glucose, ce qui entraîne une plus grande production de nouvelle graisse via la LDN. Normalement, si les périodes de forte insuline (alimentation) alternent avec des périodes de faible insuline (à jeun), le poids reste stable. Si le taux d’insuline est élevé, le corps reçoit le signal constant de stocker l’énergie alimentaire sous forme de graisse corporelle.

L’insuline : la cause du gain de poids et de l’obésité

Les insulinomes sont des tumeurs rares qui sécrètent en permanence des taux très élevés d’insuline. Ils provoquent une baisse de la glycémie et une prise de poids persistante.

Soulignant encore une fois l’influence de l’insuline. Ablation chirurgicale de ces tumeurs entraîne une perte de poids. De même, les sulfonylurées sont médicaments diabétiques qui stimulent le corps à produire d’avantage l’insuline.Avec la stimulation à l’insuline, le gain de poids est le principal effet secondaire. Bien que la classe de médicaments thiazolidinedione (TZD), utilisée pour traiter le diabète de type 2, n’augmente pas les niveaux d’insuline, elle augmente l’effet de l’insuline. Le résultat? Abaissez la glycémie, mais aussi la prise de poids.

La metformine est actuellement le médicament le plus largement prescrit dans le monde pour le diabète de type 2. Plutôt que d’augmenter l’insuline, il bloque la production de glucose par le foie (gluconéogenèse) et réduit donc la glycémie. Il traite avec succès le diabète de type 2 sans augmenter l’insuline et ne conduit donc pas à un gain de poids.

Lorsque des taux d’insuline trop élevés entraînent une prise de poids, de faibles niveaux d’insuline entraînent une perte de poids. N’oubliez pas que les patients atteints de diabète de type 1 non traité ont des taux d’insuline pathologiquement bas et quelque soit le nombre de calories ingérées, ils ne peuvent pas prendre du poids. Sans taux d’insuline normal, ces patients ne peuvent pas utiliser ou stocker correctement l’énergie des aliments et s’ils ne sont pas traités, ils dépérissent et meurent. Avec le remplacement de l’insuline, ces patients ont repris du poids.

L’augmentation de l’insuline provoque un gain de poids. Diminution de l’insuline cause une perte de poids. Ce ne sont pas simplement des corrélations, mais des facteurs de causalité directs. Nos hormones, principalement l’insuline, définissent en définitive notre poids et notre niveau de graisse corporelle. Rappelez-vous que l’obésité est un déséquilibre hormonal et non pas calorique.

Hypothèse des glucides et d’insuline :

L’hyperinsulinémie cause l’obésité. Ce point est crucial car il est immédiatement évident que le succès du traitement de l’obésité dépend de la réduction des niveaux d’insuline. Les glucides transformés hautement raffinés – sucres, farine, pain, pâtes alimentaires, muffins, beignets, riz et pommes de terre – sont bien connus pour augmenter la production de glucose dans le sang et d’insuline. Si ces glucides hautement raffinés étaient la principale cause de l’hyperinsulinémie, ils seraient également la principale cause de la prise de poids. Cette théorie de l’obésité est connue sous le nom d’hypothèse glucides-insuline. Il constitue la base rationnelle de nombreux régimes pauvres en glucides, tels que le régime Atkins. En éliminant une grande partie des glucides «engraissants», nous réduisons les niveaux d’insuline et empêchons la prise de poids.

Figure 1.3. Obésité hormonale I: l’hyperinsulinémie provoque l’obésité

*glucides d’engraissement⇒taux élevé d’insuline⇒ obésité

Le premier régime alimentaire pauvre en glucides remonte au milieu du XIXe siècle. En 1863, William Banting (1796-1878), un entrepreneur de pompes funèbres anglais, publia la brochure Letter on Corpulence, adressée au public (1), qui est souvent considérée comme le premier livre sur la diète alimentaire au monde.

Pesant 202 livres (91,6 kg), Banting avait essayé sans succès de perdre du poids en mangeant moins et en faisant plus d’exercice. Mais, tout comme les personnes à la diète d’aujourd’hui , il échoua.

Sur le conseil de son chirurgien, Banting a essayé une nouvelle approche. Quand il évitait énergiquement le pain, le lait, la bière, les sucreries et les pommes de terre qui constituaient auparavant une part importante de son alimentation, il a perdu du poids et l’a gardé avec succès. Pendant la majeure partie du siècle suivant, les régimes pauvres en glucides raffinés ont été acceptés comme traitement standard de l’obésité.

Malgré le succès des régimes à faible teneur en glucides,l’hypothèse glucidique –insuline reste incomplète. Bien que les glucides raffinés jouent certainement un rôle important dans l’hyperinsulinémie, ils ne sont pas le seul contributeur. Il y a beaucoup d’autres  qui contribuent à l’obésité. L’un des plus importants est la résistance à l’insuline.

Comme nous l’avons vu, l’insuline agit comme une clé permettant au glucose d’entrer dans la cellule. Mais parfois, dans un état de résistance à l’insuline, les niveaux habituels d’insuline ne sont pas suffisants et le glucose s’accumule dans le sang car il ne peut pas pénétrer dans les cellules. Pour compenser, le corps produit plus d’insuline pour vaincre cette résistance et forcer la glycémie à l’intérieur. L’effet est de rétablir une glycémie normale, mais au prix d’une hyperinsulinémie persistante. Nous nous soucions beaucoup de la résistance à l’insuline parce que cette hyperinsulinémie compensatoire entraîne une prise de poids globale.

 Comment cette résistance à l’insuline se développe-t-elle en premier lieu?

Figure 1.4. Obésité hormonale II: la résistance à l’insuline provoque une hyperinsulinémie.

*glucides d’engraissement ⇒taux élevé d’insuline avec la résistance à l’insuline⇒obésité.

Sources :

1. Pories WJ, et al. Surgical treatment of obesity and its effect on diabetes: 10-y follow-up. Am J Clin Nutr. 1992; 55(Suppl.): 582S–585S.