EXPLORATION BIOCHIMIQUE DU DIABETE
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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. MARTINII-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 CLINIQUESDEFINITION 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’insulineROLE DE L’INSULINE SUR LES GRANDS METABOLISMES
Glucose
GLUT4 +
Glucose
+
- + é
énergie
i
Glycogène
Acides aminés
- + Contraction
Protéines
énergie
+ activation
Lipides - inhibition
C
Corps cétoniques
ét i
ACTIONS DE L’INSULINE AU NIVEAU DU MUSCLEChylomicrons
VLDL
Lipoprotéine glucose
lipase +
AG +
LIPOGENESE
+ P glycérol
GLUT4
glucose
TG
TG lipase
- LIPOLYSE
hormonosensible
AG glycérol
+
activation
Foie - inhibition
ACTIONS DE L’INSULINE AU NIVEAU DU TISSU ADIPEUX+ glucose
activation
- inhibition
glucose
glycogénogenèse
néoglucogenèse + +
- - glycogène
G6P glycogénolyse
+
pyruvate glycolyse + Voie des pentoses
l t t
lactate Pentoses
P t
CK
NADPH2
H2O
+ TG
CO2 + AG
VLDL
Acétyl Co A
βox
Corps cétoniques
- VLDL
AG
ti
tissus
ACTIONS DE L’INSULINE AU NIVEAU DU FOIEDIABETE DE TYPE 1
Diabète insulino dépendant ou diabète maigre,
maigre avec insulinopénie
(10-15% des diabétiques)
Etiologie
t o og e = dest
destruction ce u es β des îlots
uct o des cellules 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:
ît surtout
- apparaît t t entre
t 10 ett 15 ans, souventt mode
d aigu
i
- polyurie, polydipsie, amaigrissement malgré une polyphagie
- odeur acétonique de l’haleine
- déshydratationDIABETE 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
néoglucogénèse), glycosurie (diurèse osmotique
glycogénolyse et de la néoglucogénèse) 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
Acidocétose diabétique
Ð utilisation du glucose Ï AG et Ï corps cétoniques
Ð glycolyse Ð glycogénogenèse
Ï néoglucogenèse Ï glycogénolyse
Hyperglycémie +++
glycosurie +++, diurèse osmotique
perte eau, Na+, K+ vomissements
hypovolémie, Ð DFG acidose
métabolique
ét b li
soif hyperventilationDIABETE 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 annéesDIABETE 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
MédicamentsAUTRES 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 ((*)) CRITERES DE L’OMS
L OMS
- glycémie à jeun (10h de jeûne)
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
2 g/l diabète3- Evaluation des réserves en insuline du sujet
j
Insulinémie peut être dosée lors d’un cycle ou d’une HPO
Normales différentes à jeun (3 80
70
REPONSE LORS D’UNE HPO
2,5
60
mie
2
glycémiie
insuliném
50
Glycémie (g/l)
1,5 40
sujet sain
1
30 Insulinémie
20 (mUI/L)
0,5
10
0 0
t0 t30 t60 t90 t120 t180
3 80
70
25
2,5
60
2
glycémie
50
insullinémie
Glycémie (g/l)
DNID 1,5 40
30 Insulinémie
1
20
(mUI/L)
0,5
10
0 0
t0 t30 t60 t90 t120 t180
3 350
2,5 300
250
insulinémie
2
glycémie
200
1,5 Glycémie (g/l)
150 obèse
(homme de 42 ans,
ans BMI
BMI=56)
56)
1 Insulinémie
100
(mUI/L)
0,5 50
0 0
t0 t30 t60 t90 t120 t180BIOSYNTHESE 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
Insulinémie à jjeun :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
Normalel < 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
ECBUCAS 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) 8 mmol/l (1
(1.44
44 g/l)
HbA1c 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)
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)
Sang artériel:
pH
p 7.05 (
(7.35 -7.45))
pCO2 15 mmHg (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 142 mmol/l 136 -145 mmol/l
Pl-- Potassium 4 mmol/l 3.5 - 4.9 mmol/l
Pl-- Chlorure 104 mmol/l 95 – 107 mmol/l
Pl Urée
Pl-- Ué 16 6 mmol/l
16,6 l/l 2 5 - 7,5
2,5 7 5 mmol/l
l/l
Pl-- Créatinine 516 mmol/l 45 - 90 µmol/l
Pl-- Glucose 8,4 mmol/l 3.8 - 6 mmol/l
Se Albumine
Se-- 26 g/l 32 – 50 g/l
Se-- Bilirubine totale 29 mmol/l < 24µmol/l
Se-- Bilirubine conjuguée 12 mmol/l < 6µmol/l
Se ASAT
Se-- 86 UI/l 5 à 40 UI/l
Se-- ALAT 56 UI/l 5 à 40 UI/l
Se-- GGT 159 UI/l 5 à 50 UI/l
Se --CRP
CRP 40 mg/lDossier 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 1-
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
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