Exploration du métabolisme glucidique

Exploration du métabolisme glucidique Professeur Layachi Chabraoui Faculté de Médecine et de Pharmacie de Rabat Cours 2ème année de Médecine 2010-2011

1-Métabolisme glucidique et sa régulation Galactose Glycogène Fructose

Glycolyse Lactate

Métabolisme du glycogène Phosphorylase GLYCOGENE Phosphorylase KINASE + Enz. Branchante Glycogène Synthase UDP-G Gal Enz. Débranchante Glucose 1-P UDPG Pyrophosphorylase GK Glucose 6-P Glucose 6 Phosphatase Glucose Glycolyse, Néoglyco

Régulation hormonale de la glycémie Absorption intestinale: 200 à 300 g/j (1000 Cal) Glucose normal Glucose +++ Réponse pancréatique Restauration Homéostasie Glucagon +++ Adrénaline ++ Cortisol +++ GH ++ Augmentation de la captation du glucose par le foie et autres tissus Insuline +++ + Glycolyse PDH Glycogènogènèse - Néoglycogènese Glycogènolyse

2- Détermination de la glycémie Prélèvement (Phase préanalytique +++) Jeune de 8 à 10 heures Sang veineux sur antiglycolytique + AC Méthodes (Phase analytique) Méthodes enzymatiques: GOD/POD HK/G6PD

Glucose oxydase - Peroxydase Glucose Acide gluconique + H 2 O 2 GOD Chromogène réduit incolore Chromogène oxydé coloré Peroxydase Mesure de la DO H 2 O

Hexokinase/G-6-PDéshydrogénase Glucose Hexokinase Glucose-6Phosphate ATP ADP NADP+ G6PDH Augmentation de DO à 340 nm NADPH,H + 6P-Gluconate

Valeurs usuelles (Phase post analytique) GOD/POD: Glycémie 0,75 à 1,10 g/l HK/G6PDH: 0,70 à 1,05 g/l Néant (zéro) 2/3 de la glycémie Urines (Glycosurie) Glycorachie

3- Les états d hyperglycémie Le diabète (Définition par l OMS) Glycémie à jeun 1,26g/l à 2 reprises

Classification du diabète Les différents types cliniques Diabète de type 1: diabète maigre (DID) - Sujet jeune < 30ans - Poids normal - 10% des diabétiques - Début brutal - Cétose+++ - MAI: oui Diabète de type 2: diabète gras (DNID) - Age > 40 ans - Surpoids - 90% des diabétiques - Progressif - Cétose ± - ATCDF+++ Diabète gestationnel: diabète de la femme enceinte Autres types: Héréditaire (MODY); Pancréatopathie Toxicité; Infections.

Le diabète gestationnel : cas particulier Découvert au cours de la grossesse N'exclut pas que soit apparu avant la grossesse Dépistage chez des cas à risque Diagnostic important car s'accompagne d'une augmentation de la morbidité périnatale Refaire les tests un à deux mois après l'accouchement

Diagnostic biologique du diabète Clinique évocatrice: polyurie, polydipsie, polyphagie, amaigrissement, surpoids (obésité) ± complications Glycémie à jeun 1,26 g/l Glycosurie + Glycémie post prandiale (Gpp): 1h30 à 2h après un repas: Valeurs usuelles < 1,40 Diabète si Gpp > 2 g/l Glycémie post charge 1h après 75 g de Glucose >2 HGPO: sujet asymptomatique

Hyperglycémie par voie orale HGPO Dose: 75 g de glucose chez l adulte et 1,75 g/kg de poids (limite 75g) chez l enfant Prélèvements: à t 0 puis toutes les 30 min jusqu à 3 heures Sujet normal: G 0 < 1,10 g/l Gmax = G 0 + 50% = flèche glycémique à 60 min et G à 120 min < 1,40 g/l Valeurs seuils: G 0 > 1,26 g/l ou G à 2 h > 2 g/l

Dépistage du diabète gestationnel Femmes à risque: surpoids, âge >40 ans, poids de naissance > 4 Kg (macrosomie) Dépistage par le test de O Sullivan: absorption de 50 g de glucose (sujet à jeun) Glycémie 1 h Résultats Pas de diabète si G1h post charge < 1,4 g/l. Diabète si G1h post charge > 2g/l. 1,4 < G1h < 2 HGPO sur 3 heures avec 100g de G

Valeurs seuils du dépistage du diabète gestationnel avec 100 g de glucose T0 : 1,05 g/l T60 : 1,90 g/l T120 : 1,65 g/l T 180 : 1,45 g/l Si deux valeurs sont supérieures au seuil on retient le diagnostic

Intolérance aux hydrates de carbone ou hyperglycémie à jeun non diabétique? 1,15g/l > Glycémie à jeun > 1,26 g/l Hyperglycémie à jeun à confirmer Intolérance aux Hydrates de Carbone à confirmer Diabète à confirmer Nécessité d une Gpp voire une HGPO IHC si 1,4g/l < Gpp < 2g/l

Causes de l intolérance aux hydrates de carbone Affections métaboliques ou endocriniennes: Phéochromocytome Acromégalie Syndrome de Cushing Hémochromatose Hyperglycémie iatrogène (corticothérapie) Affection pancréatiques exocrines: pancréatite, lithiase pancréatique, cancer )

Intolérance aux hydrates de carbone Evolution des patients à 10 ans Diabète dans 25 à 50% Même état dans 25 à 50% Tolérance normale dans environ 25%

Suivi biologique du diabète Surveillance clinique: après traitement (insulinothérapie ou antidiabétiques oraux) on note la disparition des signes cliniques: INSUFFISANT Autosurveillance: surtout diabète insulinoréquérant: adaptation du traitement Glycosurie et cétonurie: bandelettes Glycémies capillaires: lecteurs de glycémie (Glucometer, ACCU-CHEK ) Surveillance biologique par le laboratoire

Surveillance biologique par le laboratoire Glycémie à Jeun? Cycles glycémiques Glycémie post prandiale Glucosurie de 24 heures Cétonurie Protéines glyquées (HbA1c, Fructosamine) Microalbuminurie Bilan lipidique

Surveillance biologique: Objectifs GAJ Gpp HbA1c Selon l ADA 0,8 à 1,2 g/l < 1,8 g/l < 7% Selon AACE < 1,1 g/l < 1,4 g/l < 6,5%

Protéines glyquées La glycation, réaction initialement décrite par L.C.Maillard en 1912, Réaction chimique survenant in vitro et in vivo entre la fonction aldéhyde d'un ose et une fonction amine libre et accessible d'une protéine Hémoglobine Hb glyquées (HbA1c) Protéines plasmatiques Cétosamines

Réaction de glycation Non enzymatique, se fait en deux étapes

Hémoglobines glyquées HbA HbA0 Hb A1 HbA1c HbpréA1c Hb glyquée Tétramère alpha2, béta2 Composante majeure de l HbA séparée par échange d ions ou l électrophorèse Comprend l hémoglobine glyquée sur les sites ne modifiant pas son ph Hémoglobine(s) rapides en échange d ions ou électrophorèse. Comprend HbA1a1+HbA1a2+HbA1b+HbA1c Fraction cétoamine stable formée par fixation du glucose sur la valine n terminale de la chaîne béta de l HbA Forme labile de l HbA1c caractérisée par une fraction aldimine (base de shiff) Hémoglobine formée par fixation du glucose et d autres oses sur les fonctions amines libres et accessibles des chaînes alpha et béta.

Dosage des Hb glyquées Chromatographie d affinité: grâce au groupement cis-diol du glucose qui a une affinité chimique pour le boronate Chromatographie d échange de cations ou électrophorèse: glucose fixé sur l extrémité N terminale de la chaîne β l hémoglobine modification de la charge de l Hb Méthodes immunochimiques: Ac anti chaîne β ayant fixée le glucose HbA1c

Chromatographie d affinité Elution par un tampon qui élimine l Hb non glyquée Elution par une solution de sorbitol permet de récupérer l Hb glyquée Dosage spectrophotométrique puis Calcul du pourcentage

HbA1c et suivi des patients Demi vie des GR (l HbA1c) = 2 mois donc reflet de l équilibre glycémique sur les 2 à 3 mois précédents l analyse. Valeurs usuelles: 4 à 6% Objectif thérapeutique optimal: 7 à 7,5% chez les diabétiques type 1 6,5% chez les diabétiques type 2

Test Fructosamines Correspond aux protéines plasmatiques glyquées, mesurées par une méthode colorimétrique non spécifique. Principale protéine = Albumine Intérêt clinique limité pour ce marqueur car sa demi-vie est courte, il reflète les moyennes glycémiques des 2 à 3 semaines précédent le dosage

Intérêts du test fructosamines Test intéressant dans 2 situations Dans le diabète gestationnel: ce marqueur à cinétique rapide retrouve tout son intérêt car le clinicien a besoin d équilibrer rapidement sa patiente. Chez les sujets diabétiques ayant une hémoglobinopathie qui rend l interprétation de l HbA1c difficile.

Microalbuminurie Elimination rénale de petites quantités d Albumine non détectables par les méthodes de dosage classiques: dosage immunologique (VN: < 20 mg/l) Marqueur de complications: Néphropathie débutante (diabète type 1) réversible Risque accru de mortalité cardiovasculaire (diabète type 2)

3-4- Complications métaboliques du diabète URGENCE THERAPEUTIQUE DIFFERENTE SELON LE CAS Coma hypoglycémiant: jusqu'à preuve du contraire un coma survenant chez un diabétique doit être considéré comme coma hypoglycémique et traité comme tel en attendant la confirmation biologique. Coma acidocétosique: chez les deux types de diabète surtout le DID Coma hyperosmolaire: chez DNID agé Acidose lactique: moins fréquent

Coma acidocétosique Circonstances: stress, traumatisme, infections (sécrétion adrénaline, cortisol, glucagon et insuffisance en insuline) Avant Coma: signes de déséquilibre (polyurie, polydipsie, glycosurie, acétonurie ) AG (lipolyse) Acétyl-CoA +++ β ox Cétogénèse β OH butyrate Acétoacétate Acétone

Cétose +++ Coma acidocétosique Acidose: Compensée (ph Normal et RA ) puis décompensée (ph et RA ) polypnée Hyperventilation (odeur) Déshydratation: intra puis extracellulaire avec fuite rénale des électrolytes. des PT et de l Ht Troubles de la conscience puis coma: Insuffisance rénale fonctionnelle: de l urée

Coma hyperosmolaire Grave, Survient chez les DNID au cours de certaines pathologies (infections ) ou de traitements (diurétiques, corticoïdes ) hyperosmolarité (perte d eau ) Pas de cétose Pas d acidose (pas d hyperpnée) Déshydratation (pertes digestives, cutanées) Hyperglycémie > 10 g/l pertes rénales Hypernatrémie > 150 mmol/l Hyperosmolarité de l ordre de 350 mosmol/l Urée plasmatique > 1 g/l

«Coma» lactique Rare, survient chez les DNID âgés lors d hypoxie cellulaire (troubles circulatoires, hypothermie, hypotension) NADH(+++) Pyruvate Lactate++ > 8 mm NADH + NAD + Avant le coma: fatigabilité, polypnée sans polyurie ni déshydratation, ph < 7.2, RA, Trou An > 20, pas de cétose, glycémie peu

4- Etats d hypoglycémie ( G <0,6 g/l) Surtout chez l enfant 3 situations: Contexte évocateur: Insuffisance hépatocellulaire, Malnutrition, Diarrhées, Cause médicamenteuse, Hypoglycémie néonatale transitoire. Cause endocrinienne: Insuffisance en hormones hyperglycémiantes (Cortisol, Glucagon, Adrénaline, GH) ou hyperinsulinisme. Cause métabolique

Causes métaboliques 2 signes d orientation: Hépatomégalie et Cétose Hépatomégalie: Glycogénoses hépatiques: type I (G6P ase ), type III (Enzyme débranchant), type VIb (phosphorylase hépatique) et type VIa (Phosphorylase kinase) Déficits de la néoglycogénèse: F1-6 di P ase, PEP carboxykinase et Pyruvate carboxylase. Galactosémie congénitale: Déficit en Galactose1P-Uridyltransférase Intolérance héréditaire au fructose: Déficit en Fructose-1-phosphate aldolase Tyrosinémie type I: Déficit en Fumaryl acétoacétase

Causes métaboliques (suite) Pas d hépatomégalie: Cétose normale ou augmentée: Hypoglycémie à jeun : Déficits en hormones hyperglycémiantes, principalement l insuffisance corticosurrénale. Le déficit en glucagon est rare et l insuffisance médullosurrénale est exceptionnelle Déficit du métabolisme des AA ramifiés: Leucinose Absence de cétose: Hyperinsulinismes Anomalies du métabolisme des acides gras