25.3 : L’insuline : le récepteur et les voies de signalisation

L'action de l'insuline est médiée par un récepteur tyrosine kinase, apparenté au récepteur IGF-1. Le nombre de récepteurs par cellule varie considérablement, de 40 sur les érythrocytes à 300 000 sur les adipocytes et les hépatocytes. Le récepteur de l'insuline est constitué de dimères de sous-unités α/β liés, formant une glycoprotéine hétérotétramère avec deux sous-unités α extracellulaires et deux sous-unités β traversant la membrane. Les sous-unités α inhibent l'activité tyrosine kinase inhérente aux sous-unités β, mais cette inhibition est levée lors de la liaison à l'insuline, ce qui entraîne l'autophosphorylation et la transphosphorylation des sous-unités β. Cela initie la signalisation en phosphorylant des protéines intracellulaires comme les IRS et la protéine Shc, qui interagissent avec les effecteurs, prolongeant ainsi la cascade de signalisation.

L'action de l'insuline sur le transport du glucose dépend de l'activation de PI3K, qui interagit avec les protéines IRS pour générer PIP3, régulant la localisation et l'activité des kinases en aval. L'isoforme Akt2 contrôle les étapes essentielles en aval de l'absorption du glucose dans le muscle squelettique et le tissu adipeux et régule la production de glucose dans le foie.

Après l'activation du récepteur de l'insuline, GLUT4, principalement exprimé dans les tissus sensibles à l'insuline, se transloque rapidement vers la membrane plasmique, facilitant ainsi le transport du glucose vers l'intérieur. La signalisation de l'insuline diminue également l'endocytose de GLUT4, augmentant son temps de séjour dans la membrane plasmique. Une fois à l'intérieur des cellules, le glucose est phosphorylé en G6P par les hexokinases et peut être stocké sous forme de glycogène ou entrer dans les voies glycolytiques ou pentose phosphate.