Chapitre 3 : Défauts de régulation de la glycémie et diabètes

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1 1 Thème 3 : Glycémie et diabète Chapitre 3 : Défauts de régulation de la glycémie et diabètes Enseignement de spécialité SVT Terminale S 2017/2018 M.IMBERT

2 2 Rappels sur l homéostasie glucidique

3 è glycémie Système réglé Glycémie Valeur consigne 1g/L Repas è glycémie 3 Récepteur-Effecteur Capteur-émetteur Foie : stockage du glucose sous forme de glycogène è glycogénogenèse et glycogénolyse Muscle : Utilisation de glucose et stockage du glucose sous forme de glycogène è glycogénogenèse et glycogénolyse Ilots de Langerhans Transmetteurs Cellule α Cellule β Glucagon/Insuline è Insuline et Glucagon Pancréas Tissu adipeux : Transformation du glucose en lipides è lipogenèse lipolyse Système réglant

4 è glycémie Système réglé Glycémie Valeur consigne 1g/L Effort physique è glycémie 4 Récepteur-Effecteur Capteur-émetteur Foie : stockage du glucose sous forme de glycogène è glycogénogenèse et glycogénolyse Muscle : Utilisation de glucose et stockage du glucose sous forme de glycogène è glycogénogenèse et glycogénolyse (mais uniquement pour sa propre consommation) Tissu adipeux : Transformation du glucose en lipides è lipogenèse Ilots de Langerhans Transmetteurs Cellule α Cellule β Glucagon/Insuline è Insuline et Glucagon Système réglant Pancréas

5 5 Deux types de diabètes

6 Diabète : maladie chronique due à un dysfonctionnement dans la régulation de la glycémie 6 On distingue deux grands types de diabètes : Le diabète de type I : hyperglycémie associée à une très faible sécrétion d insuline. Diabète insulinodépendant (DID) car le malade doit s injecter de l insuline. Le diabète de type II : hyperglyécmie associée à une insulinémie normale ou forte. Diabète non-insulinodépendant (DNID). Avec le temps l insulinémie diminue et le traitement nécessite de l insuline exogène. Non traité : complications graves (communes DT1 et DT2) => Maladies cardiovasculaires, atteintes des yeux, des reins et des nerfs. Plus grande sensibilité aux infections. Espérance de vie réduite. Traitement futurs : greffes de pancrées ou d îlots de Langerhans

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8 Un enjeu de santé publique 8 Le nombre de diabétiques dans le monde évalué aujourd hui à 190 millions, devrait atteindre 370 millions d ici Le diabète de type 2, qui représente 90% des cas de diabète, devient un problème de santé publique préoccupant car la maladie présente de multiples complications graves qui doivent être prises en charge par des systèmes de santé.

9 BILAN 9 Le diabète est défini par une glycémie supérieure à la normale. Une glycémie à jeun supérieure à 2 g/l ou deux glycémies consécutivessupérieures à 1,26 g/l suffisent pour diagnostiquer un diabète. Il existe deux principaux diabètes : le diabète de type 1 et le diabète de type 2.

10 10 Le diabète de type 1

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12 Destruction de cellules sécrétrices d insuline 12 L observation de pancréas de patients atteints de diabètes de type 1 révèle une destruction progressive des îlots de Langerhans et en particulier des cellules β sécrétrices d insuline. L élimination des cellules β est provoquée par un envahissement des ILpar les cellules du système immunitaire auto-réactives : macrophages et lymphocytes. De plus chez les patients atteints de DT1, on retrouve des Ac dirigés contre des antigènes présents dans les IL, notamment contre l insuline. Le diabète de type 1 est donc une maladie auto-immune

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14 L influence du patrimoine génétique 14 Les cas familiaux de diabète de type 1 sont peu fréquents (< 10%). Cependant l augmentation significative du risque de développer un diabète dans le cas d un parent diabétique démontre le rôle de facteurs génétiques. Parmi les gènes impliqués dans l apparition de ce type de diabète, le plus important est un gène du système HLA. Ce système intervient dans les mécanismes de reconnaissance des molécules étrangères à l organisme par les cellules immunitaires. Ainsi, la présence de certaines combinaisons d allèles du gène DR du système HLA conduit à une prédisposition au diabète de type 1.

15 L influence de l environnement et du mode de vie 15 Des facteurs environnementaux, notamment des infections virales, semblent favoriser le développement du diabète de type 1 en particulier chez les personnes prédisposées génétiquement, mais les mécanismes mis en jeu restent pour l instant inconnus

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17 L évolution dans le temps du diabète de type I 17

18 18 Le diabète de type 2

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21 Le glucose ne pénètre pas bien dans les cellules, d où l abondance de glucose dans le sang. 21

22 Les étapes de développement d un DT2 22 L analyse, chez des patients atteints de diabète de type 2, de l efficacité d action de l insuline et du niveau de sécrétion d insuline révèle que cette maladie se développe en trois grandes étapes. Ø Dans un premier temps les cellules cibles de l insuline (hépatocytes, myocytes, adipocytes) répondent moins efficacement à une stimulation par l insuline. On parle d insulinorésistance. Cette insulinorésistance est dans un premier temps compensée par une sécrétion accrue d insuline par les cellules β du pancréas. On parle alors d hyperinsulinémie. Cet état peut se maintenir de nombreuses années, rendant la maladie asymptomatique. Ø La sécrétion importante d insuline conduit à terme à l épuisement du pancréas qui n arrive plus à produire en quantité suffisante l insuline. L observation de pancréas de malades montre un envahissement progressif des îlots de Langerhans par des dépôts amyloïdes. Il y a donc insulinodéficience et apparition des signes du diabète. Ø Ainsi suite à une diminution de la sensibilité à l insuline, un individu maintiendra une glycémie normale si sa sécrétion d insuline augmente de façon à compenser cette baisse de sensibilité. Dans le cas contraire, l individu développera une intolérance au glucose puis un diabète de type 2.

23 L évolution dans le temps du diabète de type II 23

24 L influence du patrimoine génétique 24 Le risque de développer un diabète de type 2 est supérieur dans une famille présentant des cas de la maladie. Il y a donc une composante génétique à cette maladie. Les études épidémiologiques ont permis d identifier plusieurs gènes de prédisposition au diabète de type 2. Il s agit de gènes dont certains allèles augmentent le risque de développer la maladie sans pour autant la rendre certaine.

25 L influence de l environnement et du mode de vie 25 Les études épidémiologiques ont établi de façon très claire qu un mode de vie sédentaire, associé à une obésité, augmentent très fortement les risques de développer un diabète de type 2. La hausse très forte des cas de diabète enregistrée depuis plusieurs années dans ce nombreux pays s explique par la progression de l obésité. Le cas des indiens PIMA est particulièrement démonstratif : cette population présente une prédisposition génétique qui lui conférait un avantage tant que la nourriture disponible était rare. Dans une société d abondance alimentaire, ce patrimoine génétique conduit à un développement de l obésité et par voie de conséquence, les cas de diabète de type 2 sont particulièrement fréquents dans cette population.

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29 29 Toutefois en favorisant la pratique d une activité physique et/ou la modification des habitudes alimentaires ont réduit les risques de développer ce type de diabète.

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33 33 Des traitements de la maladie en constante évolution

34 Des traitements au quotidien pour limiter l hyperglycémie 34 Tous les diabétiques doivent contrôler très régulièrement leur glycémie pour connaître leur état et ajuster leur traitement. Ø Les diabétiques de type 1 doivent s administrer quotidiennement de l insuline pour compenser la non sécrétion de cette hormone par l organisme. Ø Ces apports se sont par injections ou grâce à des pompes plus ou moins automatisées. L objectif de ces traitements est de reproduire au plus près le fonctionnement normal du pancréas : les lecteurs de glycémie représentent le système de détection des écarts de la glycémie par rapport à la normale et c est le patient qui doit jouer le rôle du système de commande en décidant des doses d insuline à injectif.

35 Des traitements au quotidien pour limiter l hyperglycémie 35 Ø Les diabétiques de type 2 peuvent également avoir besoin d injections d insuline quand leurs cellules β en produisent trop peu. Ø La plupart d entre deux peuvent cependant se contenter de médicaments oraux destinés à augmenter l efficacité de l insuline ou à limiter l absorption intestinale du glucose. Ø Il leur est conseillé de pratiquer régulièrement une activité physique et de contrôler leur alimentation (limiter graisses et sucres rapides).

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38 Des perspectives de traitements pour l avenir 38 Les traitements du diabète sont de plus en plus efficaces, mais présentent deux inconvénients majeurs : Ø Ils nécessitent une bonne connaissance de sa maladie par le patient qui doit remplacer le système de régulation de sa glycémie Ø Ils sont à mettre en œuvre tout au long de la vie. Les pompes à insuline devraient bientôt être complétement automatisées en étant couplées à un appareil mesurant la glycémie en continu. Si cette technique est prometteuse, elle n apporte pas pour autant une guérison.

39 Pompes à insuline 39

40 40 Greffes d îlots de Langerhans Les recherches actuelles portent donc sur des pistes visant à soigner de façon définitive ces maladies. On envisage par exemple des greffes d îlots, une suppression de la réaction auto-immune pour les DT1 ou la transformation de cellules de l organisme en cellules insulaires β sensibles au glucose et capables de produire de l insuline.

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43 La glycémie, paramètre régulé 43 L alimentation fournit du glucose, soit directement, soit par hydrolyse des glucides complexes. Le glucose est un des métabolites les plus importants pour l organisme et le seul métabolite utilisé par le cerveau. La concentration de glucose dans le sang, ou glycémie, doit être régulée afin de se maintenir à 1g/L (valeur dite de consigne) Une glycémie trop élevée (+ de 1,26g/L à jeûn) est signe de diabète Le diabète de type 1 Le diabète de type 2 Maladie auto- immune Les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas sont détruites par des anticorps et il y a déficit ou absence de sécrétion d insuline. Insulino- résistance induite par une mauvaise alimentation L insuline est produite normalement mais les cellules cibles des effecteurs (foie, muscles, tissu adipeux) ne reçoivent plus le message car leurs récepteurs sont déficients.

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