Lorsque nous mangeons des aliments sucrés, et des glucides, ces disaccharides et polysaccharides sont décomposés en glucose. Lorsque le glucose présent dans le sang se lie au récepteur du glucose, une cascade de signaux est initiée à l’intérieur du pancréas qui entraîne la libération d’insuline dans le sang. L’hormone circule alors dans le sang et finit par se lier aux récepteurs de l’insuline sur d’autres cellules.

Ce récepteur glycoprotéique est enchâssé dans la membrane cellulaire et possède un domaine récepteur extracellulaire, composé de deux sous-unités α, et un domaine catalytique intracellulaire, composé de deux sous-unités β. Les sous-unités α agissent comme des récepteurs d’insuline et la molécule d’insuline agit comme un ligand. Une fois que l’insuline se lie au récepteur, une phosphorylation a lieu et initie le processus de transduction du signal dans la cellule.

À l’intérieur de la cellule, des vésicules stockent une protéine transmembranaire appelée GLUT-4. A la fin de la cascade du signal, elle est incorporée dans la membrane plasmique de la cellule. Le transporteur GLUT-4 fournit alors un canal permettant au glucose d’entrer dans la cellule où il peut être utilisé dans la glycolyse et la respiration cellulaire. Le glucose restant est conditionné en glycogène et stocké dans le foie ou il est converti en acides gras et stocké sous forme de graisse dans les tissus.

Pour chacune des conditions suivantes, indiquez si la glycémie va AUGMENTER ou DIMINUER.

___ 1. Aucune insuline n’a été produite par le pancréas.

___ 2. La protéine glut-4 n’atteint pas la membrane cellulaire.

___ 3. L’insuline est surproduite par le pancréas.

___ 4. Une molécule antagoniste se fixe sur les sous-unités α et bloque la fixation par l’insuline.
___ 5. La mitochondrie ne produit pas assez d’ATP.
___ 6. Les protéines de l’hélice alpha et de la feuille bêta ont été dénaturées.
___ 7. La protéine de transport Glut-4 a été dénaturée.
___ 8. Le nombre de protéines de transport Glut-4 a augmenté.

Le diabète de type 1 survient lorsque le système immunitaire de l’organisme attaque les cellules bêta du pancréas. Ce sont les cellules qui sont responsables de la production d’insuline. Les personnes atteintes de diabète de type 1 reçoivent des injections d’insuline pour traiter cette maladie. Sans ces injections, les cellules ne peuvent pas faire entrer le glucose. Le glucose continue à s’accumuler dans la circulation sanguine parce qu’il n’est pas absorbé. Certains des premiers symptômes du diabète sont une augmentation de la soif et de la miction, car les reins tentent d’éliminer l’excès de sucre de l’organisme. La présence de sucre dans l’urine est un symptôme classique de la maladie et, historiquement, les médecins goûtaient l’urine comme outil de diagnostic. Malheureusement, jusqu’à la découverte de l’insuline en 1921, il n’y avait aucun moyen de traiter les enfants pour le diabète, et ils mouraient généralement.

Le diabète de type 2 survient lorsque les récepteurs cellulaires deviennent résistants à l’insuline. Le signal cellulaire ne parvient pas à atteindre la cellule cible. En réponse, le pancréas produit plus d’insuline, mais dans certains cas, ce n’est toujours pas suffisant pour absorber le glucose dans le sang. L’obésité est liée à la résistance à l’insuline, et de nombreux patients atteints de diabète de type 2 peuvent être traités par un changement de régime alimentaire et un apport supplémentaire en insuline. Il existe également des facteurs génétiques impliqués dans le développement du diabète de type 2.

Dans les deux types de diabète, des niveaux élevés de glucose dans le sang peuvent entraîner des complications à long terme, comme la neuropathie diabétique. Cette affection se produit lorsque les cellules nerveuses sont endommagées, ce qui peut entraîner un engourdissement des extrémités, un ralentissement de la cicatrisation des plaies et même la cécité.

11. En vous basant sur vos connaissances en biologie. Quel est l’effet immédiat pour une cellule qui ne peut pas obtenir de glucose ? Utilisez les termes spécifiques que vous avez appris pour construire votre réponse.

12. Pourquoi l’augmentation de la quantité d’insuline améliore-t-elle l’absorption du glucose pour une personne atteinte de diabète de type 2 ?

13. Reliez le système endocrinien au système nerveux en expliquant la relation entre le glucose et la neuropathie.