Glucagon

Glucagon

Le glucagon a un rôle majeur dans le maintien de concentrations normales de glucose dans le sang, et est souvent décrit comme ayant l’effet opposé de l’insuline. Autrement dit, le glucagon a pour effet d’augmenter la glycémie.

Le glucagon est un peptide linéaire de 29 acides aminés. Sa séquence primaire est presque parfaitement conservée chez les vertébrés, et il est structurellement apparenté à la famille des sécrétines, des hormones peptidiques. Le glucagon est synthétisé sous forme de proglucagon et transformé par protéolyse en glucagon dans les cellules alpha des îlots pancréatiques. Le proglucagon est également exprimé au sein du tractus intestinal, où il est transformé non pas en glucagon, mais en une famille de peptides semblables au glucagon (entéroglucagon).

Effets physiologiques du glucagon

Le principal effet du glucagon est de stimuler une augmentation de la concentration sanguine de glucose. Comme nous l’avons vu précédemment, le cerveau en particulier a une dépendance absolue au glucose en tant que carburant, car les neurones ne peuvent pas utiliser des sources d’énergie alternatives comme les acides gras dans une mesure significative. Lorsque la concentration sanguine de glucose commence à tomber en dessous de la normale, il est impératif de trouver et de pomper du glucose supplémentaire dans le sang. Le glucagon exerce un contrôle sur deux voies métaboliques pivotantes au sein du foie, conduisant cet organe à distribuer du glucose au reste de l’organisme :

• Le glucagon stimule la dégradation du glycogène stocké dans le foie. Lorsque la glycémie est élevée, de grandes quantités de glucose sont absorbées par le foie. Sous l’influence de l’insuline, une grande partie de ce glucose est stockée sous forme de glycogène. Plus tard, lorsque la glycémie commence à baisser, le glucagon est sécrété et agit sur les hépatocytes pour activer les enzymes qui dépolymérisent le glycogène et libèrent le glucose.
• Le glucagon active la gluconéogenèse hépatique. La gluconéogenèse est la voie par laquelle les substrats non-hexose tels que les acides aminés sont convertis en glucose. En tant que telle, elle fournit une autre source de glucose pour le sang. Ceci est particulièrement important chez les animaux comme les chats et les moutons qui n’absorbent pas beaucoup, voire pas du tout, de glucose par l’intestin – chez ces espèces, l’activation des enzymes gluconéogènes est le principal mécanisme par lequel le glucagon fait son travail.

Le glucagon semble également avoir un effet mineur d’amélioration de la lipolyse des triglycérides dans le tissu adipeux, ce qui pourrait être considéré comme un moyen supplémentaire de conserver le glucose sanguin en fournissant un carburant d’acides gras à la plupart des cellules.

Contrôle de la sécrétion de glucagon

Sachant que l’effet majeur du glucagon est d’augmenter la glycémie, il est logique que le glucagon soit sécrété en réponse à l’hypoglycémie ou à de faibles concentrations sanguines de glucose.

Deux autres conditions sont connues pour déclencher la sécrétion de glucagon :

• Élévation des concentrations sanguines d’acides aminés, comme on pourrait le constater après la consommation d’un repas riche en protéines : Dans cette situation, le glucagon favoriserait la conversion des acides aminés excédentaires en glucose en augmentant la gluconéogenèse. Comme des taux sanguins élevés d’acides aminés stimulent également la libération d’insuline, il s’agirait d’une situation dans laquelle l’insuline et le glucagon sont tous deux actifs.
• Exercice : Dans ce cas, il n’est pas clair si le stimulus réel est l’exercice en soi, ou la déplétion de glucose induite par l’exercice qui l’accompagne.

En termes de contrôle négatif, la sécrétion de glucagon est inhibée par des niveaux élevés de glucose sanguin. Il n’est pas clair si cela reflète un effet direct du glucose sur la cellule alpha, ou peut-être un effet de l’insuline, qui est connue pour amortir la libération de glucagon. Une autre hormone bien connue pour inhiber la sécrétion de glucagon est la somatostatine.

États pathologiques

Les maladies associées à une sécrétion excessivement élevée ou faible de glucagon sont rares. Les cancers des cellules alpha (glucagonomes) sont une situation connue pour provoquer une sécrétion excessive de glucagon. Ces tumeurs entraînent généralement un syndrome de dépérissement et, fait intéressant, des éruptions cutanées et d’autres lésions cutanées.

Bien que la carence en insuline soit clairement le défaut majeur du diabète sucré de type 1, il existe de nombreuses preuves que la sécrétion aberrante de glucagon contribue aux dérèglements métaboliques observés dans cette importante maladie. Par exemple, de nombreux patients diabétiques souffrant d’hyperglycémie présentent également des concentrations sanguines élevées de glucagon, mais la sécrétion de glucagon est normalement supprimée par des niveaux élevés de glucose sanguin.