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Pancréas endocrine normal et son imagerie


Rappel anatomique.(1)
Les îlots de Langerhans, qui constituent le pancréas endocrine, sont dispersés sur l'ensemble du pancréas, mais prédominent dans sa partie caudale. Leur nombre est de l'ordre de 1,5 à 2,5 millions pour un poids global de 1 à 2 g. Leur taille s'échelonne de 50 à 300 microns de diamètre, et ils contiennent des centaines ou milliers de cellules. Leur origine embryologique reste discutée entre une large part d'origine endodermique issue du tube digestif et une part plus restreinte d'origine neuroectodermique possible (crêtes neurales).Les cellules claires, de petite taille, forment des travées plus ou moins épaisses, tout le long des capillaires. Il n'y a pas de capsule propre autour des îlots de Langerhans. Seul le tissu conjonctif les sépare du tissu exocrine. Parfois les cellules sont contiguës au tissu exocrine. Les îlots constituent des amas cellulaires compacts favorisant les échanges intercellulaires. Les artérioles afférentes pénètrent à travers l'îlot jusqu'à sa zone centrale riche en cellules B, d'où se développe l'arborisation capillaire qui revient ensuite vers la surface de l'îlot pour se déverser enfin dans le système veineux portal. Les cellules endocrines ont une taille de 10 à 15 microns avec un noyau volumineux. L'immunohistochimie permet une distinction encore plus précise grâce à la spécificité des anticorps antihormones.
On distingue différents types de cellules :
- les cellules de type B, possédant des grains Béta (souvent cristallins, contenant des grains d'insuline) sont centrales et représentent 80% des cellules insulaires ;
- les cellules de type A secrétant le glucagon représentent 15% des cellules insulaires ;
- les cellules de type D (à somatostanine) et PP (polypeptide pancréatique) représentent 5% des cellules insulaires et avec les cellules A se répartissent à la périphérie des îlots.
Présence aussi de cellules endocrines dispersées, avec en plus des 4 types cellulaires décrits ci-dessus des cellules G (gastrine), cellules à VIP, cellules GRF (Growth releasing factor) ou à ACTH.
Images : ilôts #1, #2
Physiologie : 
L'insuline : Hormone protéique d'un PM de 5700 Da synthétisée par les cellules B, l'insuline est formée de deux chaînes peptidiques A (de 21 acides aminés) et B (de 30 acides aminés) réunies par deux ponts disulfures. Elle est issue du clivage de la pro-insuline formée au niveau du réticulum endoplasmique des cellules B à partir de la prépro-insuline. La prépro-insuline, de 110 acides aminés, est codée par un gène unique situé sur le bras court du chromosome 11. Les deux chaînes de l'insuline sont connectées au sein de la pro-insuline par un segment peptidique de trente et un acides aminés, appelé peptide C, et deux dipeptides composés de deux acides aminés basiques, généralement dénommés CA et BC, car ils assurent la jonction entre les chaînes A et C et B et C, respectivement. La conversion de la pro-insuline en insuline s'opère au niveau de l'appareil de Golgi par action enzymatique permettant la séparation du peptide C et des deux dipeptides.
La sécrétion insulinique dépend de nombreux agents sécrétagogues et inhibiteurs. Le glucose plasmatique est l'agent stimulant le plus puissant de la sécrétion d'insuline. Les acides aminés, le peptide inhibiteur (GIP), les glucagon-like peptides (GL-P1 et 2), l'acétylcholine sont des agents stimulants à un degré inférieur, alors que l'adrénaline a 1 effet inhibiteur.
L'insuline est présente dans le plasma sous une forme libre active et sous une forme liée à une protéine, inactive, cette dernière forme étant élaborée au niveau hépatique. Un équilibre, régi par les besoins insuliniques nécessaires pour assurer l'homéostasie glycémique, existe entre ces deux formes circulantes, la forme liée jouant un rôle de "réservoir". La demi-vie circulante est brève, de 6 à 10 minutes, le catabolisme de l'insuline s'effectuant principalement au niveau du foie.
L'action biologique de l'insuline fait suite à sa fixation sur un récepteur spécifique membranaire présent au niveau des tissus musculaire, adipeux et hépatique. Le récepteur est composé de deux sous-unités alpha, où s'effectue la liaison de l'insuline, et de deux sous-unités bêta, unies aux précédentes par des ponts disulfures, sièges d'une autophosphorylation tyrosine-spécifique. Son résultat principal est le recrutement de transporteurs membranaires de glucose au niveau musculaire, hépatique et adipeux qui permettent l'entrée intracellulaire du glucose. Ses effets comprennent également une activation de la glycolyse et de la synthèse de glycogène, une inhibition de la néoglucogenèse, une activation de la synthèse protéique et une action antilipolytique. L'insuline joue donc un rôle essentiel dans la régulation du métabolisme du glucose en favorisant sa pénétration intracellulaire dans les tissus-cibles et son utilisation sur les modes oxydatif et non oxydatif, et un rôle important annexe dans les métabolismes lipidique et protidique.
Le glucagon  : Synthétisé et sécrété par les cellules A des îlots, le glucagon est un peptide de 29 acides aminés, de 3500 Da, issu du clivage du proglucagon, lui-même codé par le gène du préproglucagon situé sur le bras long du chromosome 2. Le proglucagon synthétisé dans les cellules A, d'un PM de 9000 Da donne naissance au glucagon après clivage d'un peptide de 32 acides aminés situé à l'extrémité N terminale de la molécule de glucagon, dont l'action est inconnue.
La sécrétion du glucagon est modulée par l'insuline et la somatostatine qui s'opposent à sa libération, ainsi que par des agents extrapancréatiques avec d'une part les neurotransmetteurs du système nerveux autonome, d'autre part les peptides libérés par le tractus gastro-intestinal lors de la prise alimentaire. Une régulation physiologique complexe module ainsi les sécrétions respectives d'insuline et de glucagon afin d'assurer la stabilité glycémique en toute circonstance : jeûne, exercice physique, repas.
L'action du glucagon (hépatique) s'oppose à celle de l'insuline. Le glucagon se fixe à un récepteur membranaire activant l'adényl-cyclase, et ainsi à la conversion d'ATP en AMP cyclique, qui joue le rôle de deuxième messager. L'action du glucagon stimule la production hépatique de glucose, et maintient de cette façon un apport glucosé suffisant à l'organisme lors du jeûne ou durant un exercice physique prolongé. La baisse de la glycémie dans ces circonstances détermine la libération du glucagon par l'intermédiaire du système nerveux autonome dès que la menace de carence glucosée cérébrale est perçue au niveau central. À l'inverse, la prise glucidique orale freine la sécrétion du glucagon, tant par l'ascension glycémique et insulinémique que par le jeu inhibiteur de l'axe entéro-insulaire.
La production hépatique du glucose entretenue par le glucagon est médiée par une protéine kinase AMP cyclique dépendante. Celle-ci favorise la glycogénolyse par phosphorylation enzymatique ainsi que la mise en jeu de la néoglucogenèse à partir des lipides. L'oxydation des acides gras est accompagnée d'une augmentation de la cétogenèse. Les corps cétoniques peuvent être utilisés par le cerveau lors du jeûne prolongé, épargnant ainsi les protéines qui seraient utilisées pour la glucoformation en leur absence. Bien que l'action principale du glucagon soit antagoniste de celle de l'insuline par son effet hyperglycémiant, le glucagon stimule la libération d'insuline par les cellules B. Il stimule également la libération de somatostatine par les cellules D.
La somatostatine  : Peptide de 14 acides aminés sécrété par le cellules D des îlots et par les cellules endocrines de la région antro-duodénale du tube digestif. Son action semble complexe au niveau pancréatique, à la fois paracrine, endocrine et neurocrine. Ses effets sont essentiellement inhibiteurs de la sécrétion des cellules A, B et F, mais également des sécrétions gastriques, intestinales, biliaires et pancréatiques exocrines.
Le polypeptide pancréatique : synthétisé par les cellulesF des îlots de Langerhans reste d'action mal définie. Ses effets physiologiques pourraient être nuls pour certains auteurs. Sa valeur pratique est essentiellement celle d'un marqueur des tumeurs endocrines pancréatiques, soit circulant, soit in situ, étant donné son fréquent repérage dans ce contexte.
 
(1) Solcia E, Capella C, Kloppel G. Tumors of the endocrine pancreas. In : Rosai J, Sobin LH, eds. Tumors of the pancreas. Third series ed. Washington : Armed forces institute of pathology ; 1997. p. 145-214.
 
 
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