L’éphéméride du 11 février

La découverte de l’insuline par Frederick Banting et Charles Best est annoncée à Toronto le 11 février 1922

L’insuline (du latin : insula « île ») est une hormone protéique sécrétée par les cellules β des îlots de Langerhans dans le pancréas, ainsi que dans les corps de Brockmann de certains poissons téléostéens2. Elle a un effet important sur le métabolisme des glucides, des lipides et des protéines en favorisant l’absorption du glucose présent dans le sang par les cellules adipeuses, les cellules du foie et celles des muscles squelettiques. Le glucose absorbé par ces tissus est converti en glycogène ou en triglycérides, voire en les deux à la fois dans le cas du foie. La libération de glucose par le foie dans le sang est très fortement limitée par un taux sanguin élevé en insuline. Cette hormone joue de ce fait, avec le glucagon, un rôle majeur dans la régulation des substrats énergétiques, dont les principaux sont le glucose, les acides gras et les corps cétoniques. Dans le couple que forment l’insuline et le glucagon, l’insuline a le rôle principal chez les mammifères : son absence est fatale dans un délai de quelques mois. Dans d’autres espèces, en particulier chez les oiseaux, c’est l’inverse : le glucagon est l’hormone principale.

Globalement, l’action de l’insuline est souvent résumée par son effet hypoglycémiant (baisse du taux de glucose dans le sang). Il est probablement plus juste de dire que l’insuline est sécrétée en fonction de l’état nutritionnel et de l’activité physique, de sorte qu’après les repas, sous l’influence de l’élévation de la glycémie (la concentration de glucose dans le sang), mais aussi sous l’influence directe de la présence des aliments dans le tube digestif, la sécrétion d’insuline est stimulée, ce qui permet le stockage du glucose, produit final de la digestion des aliments glucidiques. D’une manière générale, l’insuline sanguine a pour effet de stimuler l’anabolisme des cellules, ce qui en fait une hormone anabolisante ; à l’inverse, une faible concentration en insuline dans le sang favorise le catabolisme, c’est-à-dire la dégradation des macromolécules biologiques en molécules plus petites.

Les diabètes sucrés sont des maladies de la sécrétion d’insuline. Dans sa forme la plus sévère, le diabète insulino-dépendant (ou diabète de type 1) est mortel en quelques mois en l’absence de traitement, dans un tableau caractérisé par l’hyperglycémie, la perte de muscle et de tissu adipeux, et la production massive et non régulée non seulement de glucose mais aussi de corps cétoniques : c’est l’acidocétose diabétique. En Occident, le diabète insulinodépendant est une maladie qui n’est que très rarement fatale, grâce à l’insuline, médicament que les diabétiques doivent s’injecter plusieurs fois par jour. Ce n’est pas le cas dans la plupart des pays de l’Afrique subsahélienne où l’insuline médicament fait souvent défaut.

Les insulines humaines obtenues par génie génétique sont, contrairement aux anciennes insulines prélevées chez le porc, d’une stabilité telle que depuis 2010 beaucoup de patients insulinotraités ne sont pas des patients insulinodépendants : l’usage de l’insuline évite une fatigue à long terme des reins observée avec les médicaments tels que la metformine.

Découverte
Le rôle du pancréas dans la maladie diabétique a été découvert par Oskar von Minkowski4,5, en 1889 à Strasbourg, lorsque son assistant lui a signalé que les chiens opérés la veille avaient soif et que leurs urines attiraient les mouches… La destruction des îlots de Langerhans a été identifiée peu après, chez le diabétique6. Les travaux des physiologistes du début du xxe siècle, influencés par Claude Bernard, ont permis d’établir le concept de sécrétion par le pancréas d’une substance permettant de réguler l’utilisation du glucose. Plusieurs chercheurs ont préparé des extraits de pancréas dans le but de purifier un extrait qui pourrait avoir une utilité thérapeutique chez les diabétiques. Nicolae Paulescu a été un précurseur important, mais ses préparations peu purifiées n’étaient pas utilisables. Les meilleurs extraits ont été préparés par Frederick Grant Banting avec l’aide de Charles Best, un étudiant en médecine, dans le laboratoire de John James Rickard Macleod au cours de l’été 1921 à Toronto. Le premier produit, préparé par Banting et Best, peu actif et très impur, a ouvert la voie au traitement du diabète grâce au travail magistral et ultra-rapide de J. B. Collip, un biochimiste, qui a, en quelques semaines, préparé un extrait relativement pur et utilisable à fins thérapeutiques. Il est testé chez l’être humain pour la première fois en 19227. Banting et Macleod ont été, dès 1923, les lauréats du Prix Nobel de physiologie et de médecine, récompensant leurs travaux.

L’histoire a retenu le nom du premier diabétique ayant reçu les préparations de Banting et Best, puis celle purifiée par Collip : le 11 janvier 1922, Léonard Thompson, un adolescent de 14 ans, sur le point de mourir à l’hôpital général de Toronto (en), reçoit une première injection qui fera baisser un peu et très transitoirement la glycémie, et sera suivie d’un abcès au point d’injection, dû aux impuretés de la préparation8. Quelques jours plus tard, l’injection d’un produit plus pur a des effets indiscutables sur la glycémie et les symptômes : l’efficacité de l’hormone venait d’être prouvée chez l’être humain.

Les premières insulines étaient purifiées à partir de pancréas de bœuf et de porc. Dans les années 1930, diverses préparations ont permis d’obtenir des formes d’action prolongée de l’insuline par cristallisation en présence de zinc, ou prolongation de temps de résorption sous la peau par l’adjonction de protamine (insuline NPH, préparée par Hagedorn).

Depuis le début des années 1980, les insulines sont synthétisées par des organismes génétiquement modifiés. La plupart des pays ont ainsi abandonné la préparation d’insuline à partir de pancréas de bœuf dans les suites de la maladie de la vache folle, quoiqu’aucun cas de transmission de virus ou prion par l’insuline n’ait jamais été observé.

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