Voies de signalisation altérées dans la cellule β du rat GK diabétique. Les anomalies spécifiques de la cellule β GK sont indiquées par le symbole «étoile». Le glucose est phosphorylé (G6P) par la glucokinase (GK) et converti en pyruvate (Pyr) au cours de la glycolyse. Le pyruvate entre préférentiellement dans les mitochondries et alimente la voie des acides tricarboxyliques (cycle de Krebs). Il en résulte un transfert accru d’équivalents réduits à la chaîne respiratoire, ce qui crée les conditions d’une hyperpolarisation de la membrane interne mitochondriale et d’une synthèse accrue d’ATP. C’est la fermeture ultérieure des canaux K⁺ dépendant de l’ATP (KIR 6.2//SUR 1) qui dépolarise la membrane plasmique. Cela va provoquer l’ouverture de canaux membranaires Ca²⁺ de type L dépendant du potentiel (VDCC), à l’origine de l’élévation brusque de la concentration cytosolique Ca²⁺ qui, in fine, activera l’exocytose des vésicules d’insuline (d’après [5]). Il existe également toute une série de signaux cytosoliques additionnels qui participent au couplage métabolisme intracellulaire-sécrétion: ce sont des composés phosphorylés, nucléotidiques ou non (ATP, GTP, AMPc, IP3), ou des métabolites (malonyl-CoA/acyl-CoA, glutamate). Ces signaux contribuent globalement à amplifier le mécanisme déclenchant décrit ci-dessus et interviennent dans des étapes plutôt distales de l’exocytose: ils modulent le fonctionnement du cytosquelette et l’accrochage des vésicules à la membrane plasmique. t-SNARE, v-SNARE: protéines SNARE (SNAP [soluble NSF attachment protein] receptors). Les v-SNARE sont ancrées à la membrane vésiculaire (VAMP2, synaptotagmine), tandis que les t-SNARE sont ancrées à la membrane plasmique cible (syntaxine, SNAP-25); SERCA3: calcium- ATPase de type 3 qui assure le pompage des ions Ca²⁺ par le réticulum endoplasmique de la cellule β; AC: adénylate- cyclases; Gs, Gq: protéines G hétérotrimériques assurant le couplage des récepteurs à sept domaines transmembranaires avec, respectivement, l’adénylate-cyclase (cas du récepteur du GLP-1) ou la phospholipase C (PLC) (cas du récepteur M3 de l’acétylcholine); Glut 2: transporteur de glucose.