À la fin de cette leçon, tu sauras :
- Identifier les découvertes historiques sur la glycémie
- Décrire les expériences de Claude Bernard (foie glycogénique)
- Mobiliser la découverte de l’insuline par Banting et Best
- Comprendre l’évolution des traitements du diabète
1. Le diabète, une maladie ancienne
Le diabète est connu depuis l’Antiquité :
- Papyrus d’Ebers (Égypte, ~1500 av. J.-C.) : première description d’une « maladie qui fait perdre beaucoup d’eau »
- Arétée de Cappadoce (~100 ap. J.-C.) : utilise le terme « diabète » (du grec « passer à travers »). Décrit la polyurie, polydipsie, et la fonte du corps en eau
- XVIIᵉ siècle : observation que l’urine des diabétiques est sucrée (au goût !) → « diabète sucré »
- 1776 : Matthew Dobson démontre la présence de sucre dans l’urine des diabétiques
Mais jusqu’au XIXᵉ siècle, on ignorait totalement le mécanisme. Le diabète était une maladie mystérieuse et mortelle, surtout chez les enfants (qui avaient le diabète de type 1, alors fatal).
2. Claude Bernard et la fonction glycogénique du foie
Claude Bernard (1813-1878), élève de Magendie et figure majeure de la physiologie expérimentale, fait une découverte révolutionnaire dans les années 1840-1850.
Expérience emblématique :
- Bernard prélève du sang à l’entrée du foie (veine porte, qui amène le sang depuis l’intestin) → glycémie ~1 g/L
- Il prélève du sang à la sortie du foie (veines sus-hépatiques) → glycémie ~1 g/L aussi (chez un animal au repos)
- Il analyse le tissu hépatique → trouve une grande quantité d’une substance qu’il appelle glycogène (sucre animal)
- Il broie le foie et le laisse à température ambiante → le glycogène se transforme en glucose
- Conclusion : le foie stocke du glucose sous forme de glycogène, et peut le restituer sous forme de glucose
Bernard démontre ainsi la fonction glycogénique du foie : le foie est un organe central de la régulation glycémique. Il introduit le concept de « fixité du milieu intérieur » : l’organisme maintient ses paramètres internes (dont la glycémie) constants, malgré les variations extérieures. Concept fondateur de l’homéostasie.
3. La découverte du pancréas comme organe régulateur
En 1889, deux médecins allemands, Oskar Minkowski et Joseph von Mering, font une observation décisive :
- Ils enlèvent le pancréas chez le chien (pour étudier sa fonction digestive)
- Les chiens développent une polyurie majeure
- L’assistant de laboratoire remarque que les mouches s’agglutinent autour des urines : l’urine est sucrée
- Diagnostic : les chiens ont un diabète
Conclusion : le pancréas produit une substance qui prévient le diabète. On la nomme « insuline » (du latin insula = îlot, en référence aux îlots de Langerhans découverts en 1869).
4. La purification de l’insuline : Banting et Best (1921)
Pendant 30 ans, les tentatives d’extraire la substance pancréatique active échouent : le pancréas exocrine sécrète des enzymes qui détruisent la substance lors de l’extraction.
En 1921, à l’université de Toronto, Frederick Banting (chirurgien) et Charles Best (étudiant en médecine), aidés du biochimiste James Collip et du professeur John Macleod, ont une idée brillante :
- Ligaturer le canal pancréatique des chiens → atrophie de la partie exocrine
- Mais préservation des îlots de Langerhans (endocrines)
- Extraction de l’insuline pure
- Injection à des chiens diabétiques → guérison spectaculaire
En janvier 1922, ils traitent leur premier patient humain : Leonard Thompson, 14 ans, mourant. Il guérit. C’est une révolution médicale. Banting et Macleod reçoivent le prix Nobel en 1923, l’un des Nobel les plus rapides de l’histoire (seulement 2 ans après la découverte).
5. L’insuline aujourd’hui
L’insuline a évolué :
- Insuline animale (bovin, porcin) : utilisée des années 1920 aux années 1980
- Insuline humaine recombinante : produite par génie génétique depuis 1982 (E. coli ou levure produisent l’insuline humaine)
- Analogues de l’insuline (rapides, lentes) : optimisés pour mimer la sécrétion physiologique
- Pompes à insuline et capteurs continus : « pancréas artificiel » en développement
6. Découverte du glucagon
L’autre hormone, le glucagon, a été identifiée plus tardivement :
- 1923 : observation par Kimball et Murlin d’une substance hyperglycémiante dans les extraits pancréatiques. Nommée glucagon (du grec « pousser le glucose dehors »).
- 1950 : purification et identification de la séquence d’acides aminés
- Aujourd’hui : glucagon synthétique disponible pour traiter les hypoglycémies sévères
7. Recherche moderne
Les recherches actuelles portent sur :
- Pancréas artificiel : système couplant capteur continu + pompe à insuline + algorithme. Disponible en France depuis 2020.
- Transplantation d’îlots de Langerhans chez des patients DT1 sévères
- Cellules souches : production de cellules β à partir de cellules souches pluripotentes
- Médicaments innovants : agonistes du GLP-1 (Ozempic, Trulicity) qui révolutionnent le traitement du DT2 et de l’obésité
- Prévention du DT1 par immunomodulation chez les sujets à haut risque
8. Une leçon de démarche scientifique
L’histoire de la régulation glycémique illustre une démarche scientifique exemplaire :
- Observation clinique (Antiquité) : maladie connue, mécanisme inconnu
- Hypothèse (XIXᵉ) : le foie et le pancréas jouent un rôle
- Expérimentation animale (Bernard, Minkowski) : démonstration des fonctions des organes
- Purification de la molécule active (Banting-Best 1921)
- Application thérapeutique (1922) : traitement révolutionnaire
- Évolution biotechnologique : insuline recombinante, pompes, pancréas artificiel
Toute une histoire de la médecine moderne contenue dans la régulation de la glycémie.
9. Indice / cause / exemple — historique
- Indice : guérison spectaculaire du jeune Leonard Thompson en janvier 1922 grâce à l’injection d’insuline purifiée
- Cause : insuline produite par les îlots de Langerhans du pancréas, hormone hypoglycémiante (extraite par Banting-Best grâce à la ligature pancréatique)
- Exemple : prix Nobel de Banting et Macleod en 1923, l’un des plus rapides de l’histoire
Ce qu’il faut retenir
- Diabète connu depuis l’Antiquité, mécanisme inconnu jusqu’au XIXᵉ siècle
- Claude Bernard (1840-50) : démontre la fonction glycogénique du foie (stockage de glucose en glycogène). Concept de « fixité du milieu intérieur » (homéostasie).
- Minkowski et von Mering (1889) : ablation du pancréas → diabète chez le chien. Démontre le rôle pancréatique.
- Banting et Best (1921) : extraction de l’insuline par ligature pancréatique. Premier patient humain (Leonard Thompson) sauvé en 1922.
- Prix Nobel 1923 à Banting et Macleod (l’un des plus rapides de l’histoire)
- Évolution : insuline animale → humaine recombinante → analogues → pancréas artificiel
- Recherche actuelle : transplantation d’îlots, cellules souches, agonistes GLP-1 (Ozempic)