LES  GLUCIDES

Glycémie et Hormones - Le Glucagon
Le Glucagon est une hormone sécrétée par le pancréas. Une glycémie trop basse excite l’activité enzymatique des trypsines situées dans les cellules α des îlots de Langerhans situées elles-mêmes dans le pancréas. Les trypsines vont cliver des polypeptides proglucagon majeur (MPGF), engendrant ainsi des peptides, et notamment le glucagon. Ce dernier sera libéré dans la veine porte, qui l’acheminera jusqu’au foie. La proportion de glucagon qui n’aura pas été utilisée au niveau de cet organe, poursuivra son chemin dans la circulation sanguine générale.La sécrétion de glucagon peut également être commandée depuis le cerveau : dans le cas où les neurones hypothalamiques gluco-sensibles enregistrent une "hypoglycémie cérébrale", ils enverront un message au bulbe rachidien qui à son tour relaiera le message nerveux à destination du pancréas (via la voie moelle épinière/nerfs orthosympathiques) lui ordonnant la sécrétion de glucagon.

Dans une moindre mesure, la sécrétion de glucagon est également stimulée par les catécholamines, ou par un repas riche en acides aminés glycogéniques (alanine, sérine, glycine, cystéine, et thréonine), ou par une haute concentration sanguine en acides gras et corps cétoniques.
Cette hormone a deux effets principaux : elle fait augmenter le taux de sucre dans le sang (= effet hyperglycémiant), et elle favorise la dégradation des triglycérides adipocytaires en acides gras (= effet lipolytique).

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Glucagon : Effet hyperglycémiant
Après s’être libérée dans la veine porte, cette hormone passe par le foie qui en accapare l’essentiel, avant de se retrouver en petite quantité dans la circulation sanguine générale. L’action hyperglycémiante du glucagon est donc hépatique (sa durée de vie moyenne est de 10 minutes).
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Le Glucagon stimule la glycogénolyse, dont le glucose sera libéré dans le sang : la stimulation des capteurs hépatiques au glucagon engendre la formation d’AMPc (Adénosine Mono-Phosphate cyclique), qui va entrainer l’activation de la Protéine Kinase A (PKA), qui à son tour va activer l’enzyme glycogène phosphorylase. Cette dernière pourra alors ajouter du phosphate au glucose polymérisé, ce qui entraine la décomposition du glycogène en molécules de glucose-1-phosphate, qui elles même deviendront des molécules de G-6-P (puis du glucose).

Le Glucagon inhibe la glycogénogenèse : l’activation de la PKA entraine également la phosphorylation de l’enzyme glycogène synthase (devenant ainsi glycogène synthase kinase). Désormais inactivée, cette enzyme ne peut initier la glycogénogenèse.
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Le Glucagon stimule la néoglucogenèse et inhibe la glycolyse : La PKA phosphorylise aussi l’enzyme PFK2, devenant ainsi une FDPase-2 (fructose-diphosphatase-2), son homologue à la propriété phosphatase plutôt que kinase. Contrairement à la PFK2, l’enzyme FDPase-2 ralentie l’activité enzymatique responsable de la dégradation du Fructose-6-phosphate lors de la glycolyse, et favorise l’activité enzymatique responsable de la synthèse du Fructose-6-phosphate lors de la néoglucogenèse.

Le glucagon stimule la cétogenèse : l’augmentation du nombre d’AMPc dans le foie (engendrée par la sécrétion de glucagon) va y accroître la concentration d’enzymes CAT1 (acylcarnitine transférase 1). Cette enzyme a pour effet de fixer une molécule carnitine à un acyl-CoA, permettant à ce dernier de pénétrer dans une mitochondrie, où il sera transformé en acétyl-CoA (bêta oxydation), le substrat de la cétogenèse. Le glucagon accroît également la concentration hépatique d’acétyl-CoA en inhibant l’enzyme acétyl-CoA carboxylase. Cette dernière transforme l’acétyl-CoA en malonyl-CoA, un produit initiant la synthèse d’acides gras et inhibant la CAT1. Enfin, les AMPc stimulent la HMG-CoA synthase, une enzyme qui catalyse la condensation de trois acétyl-CoA, un processus précurseur à la formation des corps cétoniques.
A noter que l’insuline inhibe la cétogenèse, car elle réprime l’activité des enzymes CAT1 et HMG-CoA synthase, et elle accroît la concentration de malonyl-CoA.

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Glucagon : Effet lipolytique
L’autre type de cellule pourvue de récepteurs à glucagon dans l’organisme se trouve être l’adipocyte (un myocyte en est donc dépourvue). Lors d’une hypoglycémie, le glucagon qui échappe au foie sera capté par le tissu adipeux où il stimulera la lipolyse : l’excitation des récepteurs à glucagon va stimuler la formation d’AMPc dans les adipocytes, y entrainant l’activation de la Protéine Kinase A. Cette dernière va phosphoryler les périlipines (protéines recouvrant un triglycéride) qui vont donc se détacher du triglycéride, permettant sur ce dernier l’action de l’enzyme triglycéride lipase adipocytaire (ATGL). L’ATGL va hydrolyser le TG en un acide gras et un diglycéride, lui-même hydrolysé à son tour par la lipase hormono-sensible (LHS), devenue active grâce à la PKA qui l’a phosphorylée. Le diglycéride va ainsi devenir un acide gras et un monoglycéride. Enfin, l’enzyme lipase mono-acylglycéride (LMG) terminera la lipolyse en séparant le glycérol du monoglycéride.
Le glucagon est également lipolytique car la PKA va phosphoryler les enzymes AGPAT et phosphatidate phosphatase, les rendant inactivent : ces deux enzymes sont nécessaires à la lipogenèse (voir l’article "Les lipides endo-synthétisés", dans la sous-rubrique "Les Lipides").