Exploration Biochimique Du Diabete

UNIVERSITE DE LILLE II Faculté acu té de Médecine édec e Henri e Warembourg Wa e bou g

Année 2009-2010 ENSEIGNEMENTS DIRIGES BIOCHIMIE ET BIOLOGIE MOLECULAIRE

EXPLORATION BIOCHIMIQUE DU DIABETE G.HUET J. LECLERC A. MARTIN

II-DEFINITION DEFINITION DU DIABETE II-INSULINE -rôle sur les grands métabolismes III CLASSIFICATION III- DIABETE de TYPE 1 - DIABETE DE TYPE 2 - Autres types de diabète IV-COMPLICATIONS A LONG TERME DU DIABETE V-EXPLORATION BIOLOGIQUE DU DIABETE -critères de diagnostic -dépistage -études études familiales - distinction type 1 / type 2 -évaluation des réserves en insuline -surveillance du diabète et de ses complications VI- CAS CLINIQUES

DEFINITION DU DIABETE

Sources de glucose:

- glucides alimentaires - glycogénolyse - néoglucogenèse (acides aminés, glycérol)

Régulation glycémie:

-

+

Insuline

Glucagon, Adrénaline, GH, Cortisol

Définition du diabète: hyperglycémie chronique Glycémie à jeun ≥ 1.26 g/l ( 7 mmol/l) vérifiée à 2 reprises

Origine du diabète: déficit de sécrétion d’insuline et/ou anomalie de l’action de l’insuline

ROLE DE L’INSULINE SUR LES GRANDS METABOLISMES Glucose GLUT4

+

Glucose

-

+

+ é énergie i

Glycogène Acides aminés

-

+

Contraction

Protéines énergie Lipides C Corps cétoniques ét i

+ -

ACTIONS DE L’INSULINE AU NIVEAU DU MUSCLE

activation inhibition

Lipoprotéine lipase

Chylomicrons VLDL glucose

+

+

AG LIPOGENESE

+

P glycérol

glucose

TG

-

TG lipase hormonosensible AG

GLUT4

LIPOLYSE

glycérol

Foie

+ -

activation inhibition

ACTIONS DE L’INSULINE AU NIVEAU DU TISSU ADIPEUX

+ -

glucose activation inhibition

glucose

+

néoglucogenèse

+ pyruvate l t t lactate

G6P

glycolyse

glycogénogenèse

-

glycogénolyse

glycogène

+ Voie des pentoses Pentoses P t NADPH2

CK

+

H2O CO2

+ Acétyl Co A

Corps cétoniques

+

-

TG

AG

VLDL

βox VLDL AG

ti tissus

ACTIONS DE L’INSULINE AU NIVEAU DU FOIE

DIABETE DE TYPE 1 Diabète insulino dépendant ou diabète maigre, maigre avec insulinopénie (10-15% des diabétiques) Etiologie t o og e = dest destruction uct o des cellules ce u es β des îlots ots de Langerhans a ge a s pa par réaction éact o auto-immunitaire AutoAc chez 80% des patients: -- anti cellules d’îlots de Langerhans(ICA) g ( ) -- anti insuline (IAA) -- anti GAD (glutamate décarboxylase) -- anti IA2 (tyrosine phosphatase) Prédisposition génétique : 50% concordance jumeaux monozygotes Association forte avec certains antigènes d’histocompatibilité HLA -DR3, DR4 Signes cliniques: - apparaît ît surtout t t entre t 10 ett 15 ans, souventt mode d aigu i - polyurie, polydipsie, amaigrissement malgré une polyphagie - odeur acétonique de l’haleine - déshydratation

DIABETE DE TYPE 1 Arrêt complet ou presque complet de la sécrétion d’insuline : Dysfonctionnement métabolique

Hyperglycémie (le glucose ne pénètre pas dans les cellules, augmentation de la glycogénolyse et de la néoglucogénèse) néoglucogénèse), glycosurie (diurèse osmotique osmotique, polyurie polyurie, hypotension, polydipsie)

Protéolyse au niveau du muscle (amaigrissement, polyphagie) Lipolyse au niveau du tissu adipeux (augmentation des acides gras dans le plasma) (amaigrissement, polyphagie) Synthèse de corps cétoniques au niveau du foie, cétonémie, (odeur acétonique de l’haleine l haleine, vomissements) vomissements), acidose (dyspnée (dyspnée, atteinte cérébrale cérébrale, coma acidocétosique (complication aigue du diabète de type 1)

DIABETE DE TYPE 1 Complications p aiguës g Acidocétose diabétique : urgence médicale - évènement é è t iinaugurall - oubli injection insuline, ou panne - augmentation ponctuelle des besoins , infections, corticothérapie… p Coma hypoglycémique chez le diabétique traité (t it (traitement t iinadapté) d té) ×

Ð rapport pp insuline/glucagon g g

Ð utilisation du glucose Ð glycolyse Ð glycogénogenèse Ï néoglucogenèse Ï glycogénolyse

Acidocétose diabétique

Ï AG et Ï corps cétoniques

Hyperglycémie +++

glycosurie +++, diurèse osmotique perte eau, Na+, K+

vomissements

acidose métabolique ét b li

hypovolémie, Ð DFG

soif

hyperventilation

DIABETE DE TYPE 2 ( Diabète non insulino dépendant ou diabète gras, gras ou de la maturité) Fréquent ((85-90% des diabétiques, 3% de la population) Latence clinique (7 ans) Etiologie = INSULINORESISTANCE

Maladie multifactorielle, polygénique + facteurs liés à l’environnement Obé ité : provoque une résistance à l’insuline. Chez les sujets non diabétiques, Obésité compensation par une augmentation de la sécrétion d’insuline. Chez les sujets diabétiques, les cellules n’arrivent plus à stimuler la sécrétion d’insuline en réponse à l’h l’hyperglycémie. l é i

Obésité androïde : rapport taille/hanches >0.8 (femme), et >1 (homme) : Excès de graisses dans muscles et tissu adipeux viscéral

Sédentarité Prédisposition génétique

++: Plus de 80% de concordance chez les vrais jumeaux

S r ient che Survient chez le sujet s jet d’âge mûr mûr, se développe dé l progressivement i t sur plusieurs mois voire années

DIABETE DE TYPE 2 Dysfonctionnement métabolique Excès de graisses dans muscles et tissu adipeux viscéral ÖAGL Ï Ö déséquilibre métabolique:

Foie : Ï synthèse TG ; stimulation néoglucogenèse Muscle : Ð stockage et utilisation du glucose (Ï utilisation des AGL) Ö hyperglycémie, glycosurie (diurèse osmotique, polyurie, déshydratation, polydipsie) Pas de cétose, pas de vomissements

AUTRES TYPES DE DIABETE 1- DIABETE GESTATIONNEL: 2- 8 % des femmes enceintes diminution de tolérance au glucose dépistage systématique à 26 semaines surveillance foeto-maternelle accrue contrôle 6 semaines après l’accouchement l accouchement : si intolérance au glucose subsiste, surveiller la glycémie tous les ans (30 % risque installation d’un DNID) 2- Diabètes secondaires: M l di endocriniennes Maladies d i i ( (augmentation i hormones h hyperglycémiantes) Atteintes pancréatiques Médicaments

AUTRES TYPES DE DIABETE 3- Diabète type MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young) ( (rare) )

Diabète monogénique à expression dominante : mutation de l glucokinase la l ki ou de d facteurs f t de d transcription t i ti Hyperglycémie stable chez une personne de moins de 25 ans -Absence de cétose -Absence d’anticorps anti-îlots -HLA de classe II non à risque de diabète de type 1 -Absence Absence de syndrome métabolique (pas de surpoids, surpoids pas d'hypertension, pas d'hyperlipémie) -Forte F t prévalence é l familiale f ili l (50 % des d apparentés té sur 2 à 3 générations)

COMPLICATIONS A LONG TERME DU DIABETE ((tous types) yp ) Complications microvasculaires: «microangiopathies » - Rétinopathie: 1ère cause de cécité - Néphropathie: insuffisance rénale - Neuropathie périphérique Epaississement de la membrane basale csq de: - glycation des protéines Ödépôt protéines glyquées : tissus et paroi des vaisseaux - glycooxydation des protéines Öexcès de radicaux libres Complications C li i macrovasculaires: l i « macroangiopathies i hi » Athérosclérose : 1ère cause de mortalité chez les diabétiques - hyperlipoprotéinémies: - glycation des lipoprotéines - augmentation des AGL Complications p infectieuses Pied diabétique (1ère cause d’amputations en France)

EXPLORATION BIOLOGIQUE DU DIABETE 1-Critères 1 Critères de diagnostic - glycémie à jeun (10h de jeûne)

((*)) CRITERES DE L’OMS L OMS

Normale : < 6 mmol/l < 1.08 g/l Prédiabète : 6-6.9 mmol/l 1.08-1.25 g/l Diabète : ≥ 7 mmol/l ≥ 1.26 g/l à 2 reprises (*) - glycémie sur prélèvement aléatoire (en cas de symptômes) Diabète si ≥ 11.1 mmol/l > 2.0 g/l (*) - hyperglycémie provoquée (si valeurs limites ou contradictoires ou contexte évocateur) 75 g de glucose per os dans 200 ml d’eau, après 10 à 16h de jeûne T0 T2h Normale : < 6 mmol/l < 7.8 mmol/l Prédiabète : < 7.0 mmol/l 7.8-11 mmol/l Diabète : ≥ 7 mmol/l ≥ 11.1 mmol/l (*) 2-Dépistage

glycosurie dépend du seuil rénal, semi-quantitatif glycémie à jeun Test de O’Sulllivan glycémie 1h après l’ingestion de 50 g de glucose <1.3 g/l OK ; 1.3-2g/l faire une HPO; >2 g/l

diabète

3- Evaluation des réserves en insuline du sujet j Insulinémie

peut être dosée lors d’un cycle ou d’une HPO

Normales différentes à jeun (<11 mUI/l) et post prandial (50-100 mUI/l) Diabète de type 1 : ÐÐ Diabète de type 2 : N ou Ï au début (réponse retardée lors de l’HPO) l HPO) Ð secondaire HPO.ppt Peptide C Témoin de l’insuline endogène chez un patient sous insulinothérapie (l’insuline administrée comme traitement ne possède pas de peptide C) insuline.ppt 4- Distinction type 1 / type 2 (si pas évidente)- Explorations familiales Recherche anticorps Groupage HLA Recherche diabète MODY (recherche des mutations)

3

REPONSE LORS D’UNE HPO

80 70

2,5

insuliném mie

glycémiie

60 2

50 40

1,5

30

1

20 0,5

Glycémie (g/l)

sujet sain

Insulinémie (mUI/L)

10

0

0 t0

t30

t60

t90

t120

t180 3

80 70

25 2,5

DNID

50

1,5

40 30

1

20 0,5

300 250

2

200 1,5 150 1

100

0,5

50

0

0 t0

t30

t60

t90

t120

t180

insulinémie

glycémie

2,5

Insulinémie (mUI/L)

0 t0

350

Glycémie (g/l)

10

0

3

insullinémie

glycémie

60 2

t30

t60

Glycémie (g/l) Insulinémie (mUI/L)

t90

t120

t180

obèse (homme de 42 ans, ans BMI BMI=56) 56)

BIOSYNTHESE ET STRUCTURE DE L’INSULINE (Biochimie Humaine, Horn et al,2005, Médecine Sciences ISBN : 2-257-11764-6)

Polypeptide de 51 AA, 2 chaînes A et B reliées par ponts diS

Cellules β des îlots de Langerhans (500 000 îlots par pancréas)

Insulinémie à jjeun :

<11 mU/l

Demi-vie insuline :

3 à 5 min

5- Surveillance biologique g q du diabète Glycémie capillaire (lecteurs de bandelettes réactives) autotests 1 à 2 fois par jour Cycle glycémique Hémoglobine glyquée = HbA1c reflet de la glycémie moyenne des 2 mois précédents N Normale l < 6% Diabète équilibré < 6.5 % HBA1c = 7 % ~ glycémie moyenne = 1.5 g/l (+1% ~ + 0.3 g/l) 6- Dépistage p g des complications p Bilan lipidique Créatinine, microalbuminurie ECBU

CAS CLINIQUES

Dossier 1 Un homme de 57 ans, diabétique de type 2 vient en consultation pour son suivi régulier. Il dit avoir fait régulièrement son auto-contrôle glycémique mais n’a pas noté té les l résultats é lt t sur son carnet. t 1- Quels dosages allez vous prescrire?

2- Commentez le bilan suivant: Glycémie (2h après le petit déjeuner) HbA1c

8 mmol/l (1 (1.44 44 g/l) 10.5 %

Dossier 2 Une adolescente de 14 ans se sent trop fatiguée pour se lever et commence à vomir. Le midi, elle est très somnolente. Ses parents appellent le médecin et lui précisent que leur fille a beaucoup maigri dans les semaines précédentes, malgré un bon appétit, et la prise de grandes quantités de soda, car elle a toujours soif. Dans ses antécédents, té éd t on note t une maladie l di d’Addison d’Addi chez h une ttante t maternelle t ll ett une hypothyroïdie chez une autre. Elle présente une pression sanguine à 95/60 mmHg, une fréquence cardiaque à 112/min, une froideur des extrémités, une respiration ample et profonde et son haleine a une odeur acétonique acétonique. Le médecin la fait hospitaliser. Commenter le bilan suivant: Sérum : Valeurs physiologiques Na+ 130 mmol/l (136 -145 mmol/l) K+ 5.8 mmol/l (3.5 - 4.9 mmol/l) HCO35 mmol/l (22 - 30 mmol/l ) Urée 18 mmol/l (2,5 - 7,5 mmol/l) Créatinine 140 µmol/l (45 - 90 µmol/l ) Glucose 32 mmol/l (3.8 - 6 mmol/l) Sang artériel: pH p 7.05 pCO2 15 mmHg

( (7.35 -7.45)) (35- 45)

Dossier N°3 Une malade diabétique âgée de 42 ans recevant une insulinothérapie par voie S.C. est hospitalisée dd’urgence urgence. La malade a une fièvre à 39°C depuis 24 h en rapport avec une plaie infectée au niveau d’un doigt. A son entrée à l’hôpital, le médecin observe des troubles de la conscience avec une diminution des réflexes tendineux, un état comateux et une odeur de « pomme de reinette » de ll’haleine haleine. Le bilan biologique est le suivant : Pl-- Glucose

18 mmo/l

(3.8 - 6 mmol/l)

Pl-- Sodium Pl

139 mmol/l

(136 -145 145 mmol/l)

Pl-- Potassium

5,3 mmol/l

(3.5 - 4.9 mmol/l)

Pl-- Chlorure

103 mmol/l

((95 – 107 mmol/l))

Pl-- Créatinine

105 µmol/l

(45 - 90 µmol/l )

Pl-- Urée

9,5 mmol/l

((2,5 - 7,5 mmol/l))

Sg--A Bicarbonate

16 mmol/l

(22 - 30 mmol/l )

Sg--A pH

7,2

(7.35 -7.45)

Glycosurie ++++ et cétonurie ++++ mesurées à la bandelette Question N°1 : A partir de l’état clinique de la malade et des données biologiques, quelle complication du diabète peut-on peut on envisager ? Question N°2 Quelle hypothèse étiologique peut-on envisager pour expliquer cette complication ?

Dossier N°4 Monsieur M, veuf, âgé de 62 ans, vous est adressé par ses voisins qui ont dû insister pour qu’il consulte, devant une détérioration évidente de son état de santé. Ce patient obèse souffre d’asthénie et d’une pplaie ppurulente au ggros orteil droit. Il ppèse 94 kg g ppour 1m72 et présente un oedème des membres inférieurs et une ascite. On note une intoxication éthylique et tabagique . Vous le faites hospitaliser. Bilan sanguin à jeun

Pl-- Sodium Pl-- Potassium Pl-- Chlorure Pl Urée Pl-Ué Pl-- Créatinine Pl-- Glucose Se Albumine Se-Se-- Bilirubine totale Se-- Bilirubine conjuguée Se ASAT Se-Se-- ALAT Se-- GGT Se --CRP CRP Bilan urinaire Volume 1250 ml Protéinurie 1,20 , gg/l

142 mmol/l 4 mmol/l 104 mmol/l 16 6 mmol/l 16,6 l/l 516 mmol/l 8,4 mmol/l 26 g/l 29 mmol/l 12 mmol/l 86 UI/l 56 UI/l 159 UI/l 40 mg/l

136 -145 mmol/l 3.5 - 4.9 mmol/l 95 – 107 mmol/l 2 5 - 7,5 2,5 7 5 mmol/l l/l 45 - 90 µmol/l 3.8 - 6 mmol/l 32 – 50 g/l < 24µmol/l < 6µmol/l 5 à 40 UI/l 5 à 40 UI/l 5 à 50 UI/l <6 mg/l

<0.10 gg/24h

Question 1: Relevez les anomalies biologiques Question 2: En fonction des données biologiques et cliniques, quelle(s) pathologie (s) peuton évoquer?

Dossier N°5 Agée g de 54 ans, se sentant fatiguée, g souffrant d’une somnolence post-prandiale qui devient gênante pour son travail de secrétaire , Madame X vient de subir un bilan de santé proposé par la CPAM. Elle mesure 1m61 et pèse 70kg. Sa tension artérielle est de 14/08. Son ECG est normal. Le bilan biologique, prélevé à jeun donne les résultats suivants: Glycémie 1.60 g/l 0.65-1.00 Urée 0.23 g/l 0.15-0.50 Créatinine 7 mg/l 6-12 Cholestérol 1.74 g/l 1.50-2.40 Ch l té l HDL Cholestérol 0 28 g/l/l 0.28 0 45 0 95 0.45-0.95 Triglycérides 1.74 g/l 0.30-1.50 Question 11 Quelle pathologie évoque ce bilan? Question 2- Pour compléter ce bilan, vous prescrivez un contrôle de la glycémie à jeun, un dosage de l’hémoglobine glyquée et de microalbuminurie. Glycémie: 1 7 g/l 1.7 <1 Microalbuminurie : 8.15 mg/l <20 HbA1c 8% <6 Que pouvez vous conclure des résultats de ces dosages?