EXPLORATION BIOCHIMIQUE DU

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1 UNIVERSITE DE LILLE II Faculté de Médecine e Henri Warembourg Année ENSEIGNEMENTS DIRIGES BIOCHIMIE ET BIOLOGIE MOLECULAIRE EXPLORATION BIOCHIMIQUE DU DIABETE G.HUET J. LECLERC A. MARTIN

2 I-DEFINITION DU DIABETE II-INSULINE -rôle sur les grands métabolismes III- CLASSIFICATION - 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 familiales - distinction type 1 / type 2 -évaluation des réserves en insuline -surveillance du diabète et de ses complications VI- CAS CLINIQUES

3 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

4 ROLE DE L INSULINE SUR LES GRANDS METABOLISMES Glucose GLUT4 Glucose - Glycogène énergie Acides aminés - Protéines Contraction Lipides Corps cétoniques énergie - activation inhibition ACTIONS DE L INSULINE AU NIVEAU DU MUSCLE

5 Lipoprotéine lipase LIPOGENESE Chylomicrons VLDL AG glucose GLUT4 P glycérol TG lipase hormonosensible TG AG - LIPOLYSE glycérol glucose Foie - activation inhibition ACTIONS DE L INSULINE AU NIVEAU DU TISSU ADIPEUX

6 - glucose activation inhibition glucose néoglucogenèse - - G 6 P pyruvate glycolyse glycogénogenèse glycogénolyse Voie des pentoses glycogène lactate t CK Pentoses NADPH 2 H 2 O CO 2 Corps cétoniques Acétyl Co A - βox AG TG VLDL VLDL tissus AG ACTIONS DE L INSULINE AU NIVEAU DU FOIE

7 DIABETE DE TYPE 1 Diabète insulino dépendant ou diabète maigre, avec insulinopénie (10-15% des diabétiques) Etiologie og = destruction des cellules es β des îlots de Langerhans a par réaction auto-immunitaire AutoAc chez 80% des patients: -- anti cellules d îlots de Langerhans(ICA) -- 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 surtout t entre 10 et 15 ans, souvent mode aigu - polyurie, polydipsie, amaigrissement malgré une polyphagie - odeur acétonique de l haleine - déshydratation

8 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, 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 haleine, vomissements), acidose (dyspnée, atteinte cérébrale, coma acidocétosique (complication aigue du diabète de type 1)

9 DIABETE DE TYPE 1 Complications aiguës Acidocétose diabétique : urgence médicale - éè évènement tinaugural - oubli injection insuline, ou panne - augmentation ponctuelle des besoins, infections, corticothérapie Coma hypoglycémique chez le diabétique traité (traitement t inadapté)

10 rapport insuline/glucagon g Acidocétose diabétique utilisation du glucose glycolyse glycogénogenèse néoglucogenèse glycogénolyse AG et corps cétoniques Hyperglycémie glycosurie, diurèse osmotique perte eau, Na, K vomissements hypovolémie, DFG acidose métabolique soif hyperventilation

11 DIABETE DE TYPE 2 ( 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 = INSULINORESISTANCE Maladie multifactorielle, polygénique facteurs liés à l environnement Obésité : 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 hyperglycémie. l 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 le s jet d âge mûr dé l i t Survient chez le sujet d âge mûr, se développe progressivement sur plusieurs mois voire années

12 DIABETE DE TYPE 2 Dysfonctionnement 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

13 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 : si intolérance au glucose subsiste, surveiller la glycémie tous les ans (30 % risque installation d un DNID) 2- Diabètes secondaires: Maladies endocriniennes i (augmentation hormones hyperglycémiantes) Atteintes pancréatiques Médicaments

14 AUTRES TYPES DE DIABETE 3- Diabète type MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young) (rare) Diabète monogénique à expression dominante : mutation de la glucokinase ou de facteurs de transcription 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 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)

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

16 EXPLORATION BIOLOGIQUE DU DIABETE 1-Critères de diagnostic (*) () CRITERES DE L OMS LOMS - glycémie à jeun (10h de jeûne) Normale : < 6 mmol/l < 1.08 g/l Prédiabète : mmol/l 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 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

17 3- Evaluation des réserves en insuline du sujet Insulinémie peut être dosée lors d un cycle ou d une HPO Normales différentes à jeun (<11 mui/l) et post prandial ( mui/l) Diabète de type 1 : Diabète de type 2 : Nou au début (réponse retardée lors de l HPO) 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)

18 ie glycémi 3 2,5 2 1,5 1 0, insuliném mie Glycémie (g/l) Insulinémie (mui/l) REPONSE LORS D UNE HPO sujet sain 0 t0 t30 t60 t90 t120 t DNID g lycémie 25 2,5 2 1,5 1 0, linémie insul Glycémie (g/l) Insulinémie (mui/l) 0 t0 t30 t60 t90 t120 t ,5 300 glycémie 2 1,5 1 0, insulinémie Glycémie (g/l) Insulinémie (mui/l) obèse (homme de 42 ans, BMI=56) 0 t0 t30 t60 t90 t120 t180 0

19 BIOSYNTHESE ET STRUCTURE DE L INSULINE (Biochimie Humaine, Horn et al,2005, Médecine Sciences ISBN : ) Polypeptide de 51 AA, 2 chaînes A et B reliées par ponts dis Cellules β des îlots de Langerhans ( îlots par pancréas) Insulinémie à jeun : Demi-vie insuline : <11 mu/l 3 à 5 min

20 5- Surveillance biologique gq du diabète Glycémie capillaire (lecteurs de bandelettes réactives) autotests1à2foisparjour Cycle glycémique Hémoglobine glyquée = HbA1c reflet de la glycémie moyenne des 2 mois précédents Normale < 6% Diabète équilibré < 6.5 % HBA1c = 7 % ~ glycémie moyenne = 1.5 g/l (1% ~ 0.3 g/l) 6- Dépistage des complications Bilan lipidique Créatinine, microalbuminurie ECBU

21 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 les résultats t 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) HbA1c 10.5 %

22 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, éd t on note une maladie d Addison chez une tante t 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 fait hospitaliser. Commenter le bilan suivant: Sérum : Valeurs physiologiques Na 130 mmol/l ( mmol/l) K 5.8 mmol/l ( mmol/l) HCO 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 7.05 ( ) pco 2 15 mmhg (35-45)

23 Dossier N 3 Une malade diabétique âgée de 42 ans recevant une insulinothérapie par voie S.C. est hospitalisée d 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 l haleine. Le bilan biologique est le suivant : Pl-- Glucose 18 mmo/l (3.8-6 mmol/l) Pl-- Sodium 139 mmol/l ( mmol/l) Pl-- Potassium 5,3 mmol/l ( mmol/l) Pl-- Chlorure 103 mmol/l ( 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 ( ) 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 envisager? Question N 2 Quelle hypothèse étiologique peut-on envisager pour expliquer cette complication?

24 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 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 142 mmol/l mmol/l Pl-- Potassium 4 mmol/l mmol/l Pl-- Chlorure 104 mmol/l mmol/l Pl-- Ué Urée 16,66 mmol/l 25 2,5-7,5 mmol/l Pl-- Créatinine 516 mmol/l µmol/l Pl-- Glucose 8,4 mmol/l mmol/l Se-- Albumine 26 g/l g/l Se-- Bilirubine totale 29 mmol/l < 24µmol/l Se-- Bilirubine conjuguée 12 mmol/l < 6µmol/l Se-- ASAT 86 UI/l 5à40UI/l Se-- ALAT 56 UI/l 5 à 40 UI/l Se-- GGT 159 UI/l 5 à 50 UI/l Se --CRP 40 mg/l <6 mg/l Bilan urinaire Volume 1250 ml Protéinurie 1,20 g/l <0.10 g/24h Question 1: Relevez les anomalies biologiques Question 2: En fonction des données biologiques et cliniques, quelle(s) pathologie (s) peuton évoquer?

25 Dossier N 5 Agée de 54 ans, se sentant fatiguée, 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 Urée 0.23 g/l Créatinine 7 mg/l 6-12 Cholestérol 1.74 g/l Cholestérol l HDL g/l Triglycérides 1.74 g/l 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: 17g/l 1.7 <1 Microalbuminurie : 8.15 mg/l <20 HbA1c 8 % <6 Que pouvez vous conclure des résultats de ces dosages?