UNIVERSITE DE LILLE IIFaculté de Médecine Henri Warembourgacu té de édec e e Wa e bou g

Année 2009-2010

ENSEIGNEMENTS DIRIGES BIOCHIMIE ET BIOLOGIEENSEIGNEMENTS DIRIGES BIOCHIMIE ET BIOLOGIE MOLECULAIRE

EXPLORATION BIOCHIMIQUE DU DIABETEDIABETE

G.HUETJ. LECLERCJ. LECLERC A. MARTIN

I DEFINITION DU DIABETEI-DEFINITION DU DIABETEII-INSULINE

-rôle sur les grands métabolismesIII CLASSIFICATIONIII- CLASSIFICATION- DIABETE de TYPE 1- DIABETE DE TYPE 2- Autres types de diabèteIV-COMPLICATIONS A LONG TERME DU DIABETEV-EXPLORATION BIOLOGIQUE DU DIABETE

-critères de diagnostic -dépistage-études familiales - distinction type 1 / type 2études familiales distinction type 1 / type 2 -évaluation des réserves en insuline-surveillance du diabète et de ses complications

VI- CAS CLINIQUESVI- 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 chroniqueDéfinition 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

Glucose

ROLE DE L’INSULINE SUR LES GRANDS METABOLISMESGlucose

+GLUT4

Glucose

é i+-+

Glycogène

énergie+

Acides aminés

Contraction+-

énergie

Protéines

-+ activation

inhibitionLipidesC ét i

énergie

ACTIONS DE L’INSULINE AU NIVEAU DU MUSCLE

Corps cétoniques

ChylomicronsVLDLVLDLLipoprotéine

lipaseglucose

+

P glycérol

AGLIPOGENESE

++ GLUT4

glucoseTG

TG lipasehormonosensible

LIPOLYSE-

AG glycérol

Foie -activationinhibition

+

ACTIONS DE L’INSULINE AU NIVEAU DU TISSU ADIPEUX

Foie inhibition

glucoseactivationinhibition

+-

glucoseglycogénogenèsenéoglucogenèse

inhibition

++glycogèneG6P glycogénolyse

+

- -

P t

Voie des pentosesglycolysepyruvate

l t t

+

H O

PentosesNADPH2

TG

lactate CK

+H2OCO2 VLDL

Acétyl Co AAG

βox

+

AG

VLDL

ti

Corps cétoniques βox-

ACTIONS DE L’INSULINE AU NIVEAU DU FOIE

AGtissus

Diabète insulino dépendant ou diabète maigre avec insulinopénie

DIABETE DE TYPE 1Diabète insulino dépendant ou diabète maigre, avec insulinopénie(10-15% des diabétiques)

Etiologie = destruction des cellules β des îlots de Langerhans par réaction t o og e dest uct o des ce u es β des ots de a ge a s pa éact oauto-immunitaireAutoAc 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 monozygotesAssociation forte avec certains antigènes d’histocompatibilité HLA -DR3, DR4

Signes cliniques:ît t t t 10 t 15 t d i- apparaît surtout entre 10 et 15 ans, souvent mode aigu

- polyurie, polydipsie, amaigrissement malgré une polyphagie- odeur acétonique de l’haleine

déshydratation- 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) glycosurie (diurèse osmotique polyurieglycogénolyse et de la néoglucogénèse), glycosurie (diurèse osmotique, 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 vomissements) acidose (dyspnée atteinte cérébrale comade l haleine, vomissements), acidose (dyspnée, atteinte cérébrale, coma acidocétosique (complication aigue du diabète de type 1)

DIABETE DE TYPE 1

Complications aiguësp g

Acidocétose diabétique : urgence médicaleé è t i l- évènement inaugural

- oubli injection insuline, ou panne

- augmentation ponctuelle des besoins , infections,corticothérapie…p

Coma hypoglycémique chez le diabétique traité(t it t i d té)(traitement inadapté)

rapport insuline/glucagon Acidocétose diabétiquepp g g

utilisation du glucose AG et corps cétoniquesutilisation du glucoseglycolyse glycogénogenèsenéoglucogenèse glycogénolyse

AG et corps cétoniques

Hyperglycémie +++

glycosurie +++, diurèse osmotique

perte eau, Na+, K+ vomissements

hypovolémie, DFG acidoseét b limétabolique

soif hyperventilation

DIABETE DE TYPE 2

( Diabète non insulino dépendant ou diabète gras ou de la maturité)( Diabète non insulino dépendant ou diabète gras, ou de la maturité)

Fréquent ((85-90% des diabétiques, 3% de la population) Latence clinique (7 ans)

Etiologie = INSULINORESISTANCEEtiologie INSULINORESISTANCEMaladie multifactorielle, polygénique + facteurs liés à l’environnement

Obé itéObésité : provoque une résistance à l’insuline. Chez les sujets non diabétiques, 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 é il’hyperglycémie.

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

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

S r ient che le s jet d’âge mûr dé l i tSurvient chez le sujet d’âge mûr, se développe progressivement sur plusieurs mois voire années

DIABETE DE TYPE 2Dysfonctionnement métabolique

Excès de graisses dans muscles et tissu adipeux viscéral

AGL déséquilibre métabolique:

Foie : synthèse TG ; stimulation néoglucogenèse

Muscle : stockage et utilisation du glucose ( utilisation des AGL)

hyperglycémie, glycosurie (diurèse osmotique, polyurie, déshydratation, polydipsie)

Pas de cétose, pas de vomissements

AUTRES TYPES DE DIABETE

1- DIABETE GESTATIONNEL: 2- 8 % des femmes enceintesdiminution de tolérance au glucosediminution de tolérance au glucose dépistage systématique à 26 semainessurveillance foeto-maternelle accrue contrôle 6 semaines après l’accouchement : si intolérance aucontrôle 6 semaines après 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 d i i ( i hMaladies endocriniennes (augmentation hormones

hyperglycémiantes) Atteintes pancréatiquesMédicaments

AUTRES TYPES DE DIABETE

3- Diabète type MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young)( )

AUTRES TYPES DE DIABETE

(rare)

Diabète monogénique à expression dominante : mutation de l l ki d f t d t i tila glucokinase ou de facteurs de transcription

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 de syndrome métabolique (pas de surpoidsAbsence de syndrome métabolique (pas de surpoids, pas d'hypertension, pas d'hyperlipémie)

F t é l f ili l (50 % d té 2 à-Forte prévalence familiale (50 % des apparentés sur 2 à 3 générations)

COMPLICATIONS A LONG TERME DU DIABETE (tous types)

Complications microvasculaires: «microangiopathies »- Rétinopathie: 1ère cause de cécité

( yp )

Rétinopathie: 1ère cause de cécité- Néphropathie: insuffisance rénale- Neuropathie périphérique

Epaississement de la membrane basale csq de:Epaississement de la membrane basale csq de:- glycation des protéinesdépôt protéines glyquées : tissus et paroi des vaisseaux glycooxydation des protéines- glycooxydation des protéinesexcès de radicaux libres

C li i l i i hiComplications macrovasculaires: « macroangiopathies »Athérosclérose : 1ère cause de mortalité chez les diabétiques

- hyperlipoprotéinémies: - glycation des lipoprotéines- augmentation des AGL

Complications infectieusesp

Pied diabétique (1ère cause d’amputations en France)

1-Critères de diagnostic (*) CRITERES DE L’OMS

EXPLORATION BIOLOGIQUE DU DIABETE1 Critères de diagnostic ( ) CRITERES DE L OMS

- glycémie à jeun (10h de jeûne)

Normale : < 6 mmol/l < 1.08 g/lPrédiabète : 6-6.9 mmol/l 1.08-1.25 g/lDiabète : ≥ 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)ou contexte évocateur)

75 g de glucose per os dans 200 ml d’eau, après 10 à 16h de jeûneT0 T2h

Normale : < 6 mmol/l < 7.8 mmol/lPrédiabète : < 7.0 mmol/l 7.8-11 mmol/lDiabète : ≥ 7 mmol/l ≥ 11.1 mmol/l (*)

2-Dépistage glycosurie dépend du seuil rénal, semi-quantitatifglycémie 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 sujetj

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 : Diabète de type 2 : N ou au début (réponse retardée lors de l’HPO)Diabète de type 2 : N ou au début (réponse retardée lors de l HPO)

secondaire HPO.ppt

Peptide CTémoin 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 familialesRecherche anticorpsGroupage HLAGroupage HLARecherche diabète MODY (recherche des mutations)

50

60

70

80

2

2,5

3

mieie

REPONSE LORS D’UNE HPO

10

20

30

40

50

0,5

1

1,5

insu

liném

glyc

émi

Glycémie (g/l)

Insulinémie (mUI/L)

sujet sain

70

80

2 5

3

0

10

0t0 t30 t60 t90 t120 t180

30

40

50

60

1,5

2

2,5

liném

ie

lycé

mie

Glycémie (g/l)

InsulinémieDNID

0

10

20

30

0

0,5

1

t0 t30 t60 t90 t120 t180

insu

lg Insulinémie (mUI/L)

t0 t30 t60 t90 t120 t180

250

300

350

2,5

3

100

150

200

250

1

1,5

2

insu

liném

ie

glyc

émie

Glycémie (g/l)

Insulinémie obèse

(homme de 42 ans BMI=56)

0

50

100

0

0,5

t0 t30 t60 t90 t120 t180

(mUI/L)(homme de 42 ans, BMI 56)

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

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

Insulinémie à jeun : <11 mU/l

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

j

Demi-vie insuline : 3 à 5 min

5- Surveillance biologique du diabèteg q

Glycémie capillaire (lecteurs de bandelettes réactives)autotests 1 à 2 fois par jourautotests 1 à 2 fois par jour

Cycle glycémique

Hémoglobine glyquée = HbA1creflet de la glycémie moyenne des 2 mois précédents N l 6%Normale < 6%Diabète équilibré < 6.5 %

HBA1c = 7 % ~ glycémie moyenne = 1.5 g/l(+1% ~ + 0.3 g/l)

6- Dépistage des complicationsp g pBilan lipidique Créatinine, microalbuminurieECBUECBU

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

té l é lt t tnoté les résultats sur son carnet.

1- Quels dosages allez vous prescrire?

2- Commentez le bilan suivant:

Glycémie (2h après le petit déjeuner) 8 mmol/l (1 44 g/l)Glycémie (2h après le petit déjeuner) 8 mmol/l (1.44 g/l)HbA1c 10.5 %

Dossier 2Une 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 précisentque 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

té éd t t l di d’Addi h t t t ll tantécédents, on note une maladie d’Addison chez une tante maternelle et 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 Le médecin la faitample et profonde et son haleine a une odeur acétonique. Le médecin la fait hospitaliser.Commenter le bilan suivant:

Sérum : Valeurs physiologiquesSérum : Valeurs physiologiquesNa+ 130 mmol/l (136 -145 mmol/l)K+ 5.8 mmol/l (3.5 - 4.9 mmol/l)HCO3

- 5 mmol/l (22 - 30 mmol/l )HCO3 5 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)Glucose 32 mmol/l (3.8 6 mmol/l)

Sang artériel:pH 7.05 (7.35 -7.45)p ( )pCO2 15 mmHg (35- 45)

Dossier N°3

Une malade diabétique âgée de 42 ans recevant une insulinothérapie par voie S.C. est hospitalisée d’urgence La malade a une fièvre à 39°C depuis 24 h en rapport avec une plaie infectée aud 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 l’haleine Le bilan biologique est le suivant :de l haleine. Le bilan biologique est le suivant :

Pl-- Glucose 18 mmo/l (3.8 - 6 mmol/l)

Pl-- Sodium 139 mmol/l (136 -145 mmol/l)Pl Sodium 139 mmol/l (136 145 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 bandeletteQuestion N°1 : A partir de l’état clinique de la malade et des données biologiques, quelle complication du diabète peut on envisager ?complication du diabète 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 plaie purulente au gros orteil droit. Il pèse 94 kg pour 1m72 et p p g p g pprésente un oedème des membres inférieurs et une ascite. On note une intoxication éthylique et tabagique . Vous le faites hospitaliser.Bilan sanguin à jeunPl-- Sodium 142 mmol/l 136 -145 mmol/l Pl-- Potassium 4 mmol/l 3.5 - 4.9 mmol/lPl-- Chlorure 104 mmol/l 95 – 107 mmol/lPl U é 16 6 l/l 2 5 7 5 l/lPl-- Urée 16,6 mmol/l 2,5 - 7,5 mmol/l Pl-- Créatinine 516 mmol/l 45 - 90 µmol/l Pl-- Glucose 8,4 mmol/l 3.8 - 6 mmol/l Se Albumine 26 g/l 32 50 g/lSe-- Albumine 26 g/l 32 – 50 g/lSe-- Bilirubine totale 29 mmol/l < 24µmol/lSe-- Bilirubine conjuguée 12 mmol/l < 6µmol/lSe ASAT 86 UI/l 5 à 40 UI/lSe-- ASAT 86 UI/l 5 à 40 UI/lSe-- ALAT 56 UI/l 5 à 40 UI/lSe-- GGT 159 UI/l 5 à 50 UI/lSe --CRP 40 mg/l <6 mg/lSe CRP 40 mg/l <6 mg/lBilan urinaireVolume 1250 mlProtéinurie 1,20 g/l <0.10 g/24h, g gQuestion 1: Relevez les anomalies biologiquesQuestion 2: En fonction des données biologiques et cliniques, quelle(s) pathologie (s) peut-on évoquer?

Dossier N°5Agée de 54 ans, se sentant fatiguée, souffrant d’une somnolenceg gpost-prandiale qui devient gênante pour son travail de secrétaire , Madame Xvient 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 0.65-1.00Urée 0.23 g/l 0.15-0.50Créatinine 7 mg/l 6-12Cholestérol 1.74 g/l 1.50-2.40Ch l té l HDL 0 28 /l 0 45 0 95Cholestérol HDL 0.28 g/l 0.45-0.95Triglycérides 1.74 g/l 0.30-1.50

Question 1 Quelle pathologie évoque ce bilan?Question 1- 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 <1Glycémie: 1.7 g/l <1Microalbuminurie : 8.15 mg/l <20HbA1c 8 % <6Que pouvez vous conclure des résultats de ces dosages?Que pouvez vous conclure des résultats de ces dosages?