Exploration du métabolisme glucidique

Cours 2ème année de Médecine 2010-2011

Professeur Layachi Chabraoui

Faculté de Médecine et de Pharmacie de Rabat

1-Métabolisme glucidique et sa régulation

GlycogèneGalactose

…

Fructose

Glycolyse Lactate

Métabolisme du glycogène

GLYCOGENE

UDP-G

GlycogèneSynthase

Enz. Branchante

Phosphorylase

PhosphorylaseKINASE

+ Gal

UDPGPyrophosphorylaseGlucose 1-P

Glucose 6-P

Glucose

UDP-GPhosphorylase

Enz. Débranchante

GK Glucose 6 Phosphatase

Glycolyse, Néoglyco

+ Gal

Absorption intestinale: 200 à 300 g/j (1000 Cal)

Glucose+++

Réponse pancréatique

Glucose normal

Régulation hormonale de la glycémie

Insuline ++++

Glycolyse PDH Glycogènogènèse

-Néoglycogènese Glycogènolyse

Augmentation de la captation du glucose par le foie et autres tissus

Glucagon +++ Adrénaline ++ Cortisol +++ GH ++

Restauration Homéostasie

2- Détermination de la glycémie

Prélèvement(Phase préanalytique +++)

• Jeune de 8 à 10 heures• Sang veineux sur antiglycolytique + AC• Sang veineux sur antiglycolytique + AC

Méthodes

(Phase analytique)

• Méthodes enzymatiques: GOD/PODHK/G6PD

Glucose oxydase - Peroxydase

Glucose Acide gluconique + H2O2

GOD Chromogène réduit

incolore

PeroxydaseChromogène oxydé

coloré

H2OMesure de la DO

Hexokinase/G-6-PDéshydrogénase

HexokinaseGlucose Glucose-6Phosphate

ATP ADP NADP+ATP ADP NADP+G6PDH

NADPH,H+

6P-GluconateAugmentation de DO à 340 nm

Valeurs usuelles (Phase post analytique)

Glycémie• GOD/POD: 0,75 à 1,10 g/l• HK/G6PDH: 0,70 à 1,05 g/l• HK/G6PDH: 0,70 à 1,05 g/l

Urines (Glycosurie)

• Néant (zéro)

Glycorachie

• 2/3 de la glycémie

3- Les états d’hyperglycémie

Le diabète(Définition par l’OMS)

Glycémie à jeun ≥ 1,26g/l à 2 reprisesGlycémie à jeun ≥ 1,26g/l à 2 reprises

Classification du diabèteLes 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 +• 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 t0 puis toutes les 30 min jusqu’à 3 heuresheures

Sujet normal:

G0 < 1,10 g/l

Gmax = G0 + 50% = flèche glycémique à 60 min et G à 120 min < 1,40 g/l

Valeurs seuils: G0 > 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 hde 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• 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• 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– 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%• 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 insulino-• Autosurveillance: surtout diabète insulino-réquérant: 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 décritepar L.C.Maillard en 1912,

• Réaction chimique survenant in vitro et in• Réaction chimique survenant in vitro et invivo entre la fonction aldéhyde d'un ose etune fonction amine libre et accessible d'uneprotéine

• Hémoglobine Hb glyquées (HbA1c)• Protéines plasmatiques Cétosamines

Réaction de glycationNon enzymatique, se fait en deux étapes

Hémoglobines glyquéesHbA Tétramère alpha2, béta2

HbA0 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

Hb A1 Hémoglobine(s) rapides en échange d’ions ou électrophorèse. Comprend HbA1a1+HbA1a2+HbA1b+HbA1c HbA1a1+HbA1a2+HbA1b+HbA1c

HbA1c Fraction cétoamine stable formée par fixation du glucose sur la valine n terminale de la chaîne béta de l’HbA

HbpréA1c Forme labile de l’HbA1c caractérisée par une fraction aldimine (base de shiff)

Hb glyquée 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 • 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 • 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• 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’HbA 1c difficile.

Microalbuminurie

• Elimination rénale de petites quantités d’Albumine non détectables par les méthodes de dosage classiques: dosage immunologique (VN: < 20 mg/l)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 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 AcétoacétateAcétone

Coma acidocétosique• Cétose +++

• 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• 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, 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 (G6Pase), type

III (Enzyme débranchant), type VIb (phosphorylase hépatique) et type VIa (Phosphorylase kinase)

– Déficits de la néoglycogénèse: F1-6 di Pase, PEP – Déficits de la néoglycogénèse: F1-6 di Pase, PEP carboxykinase et Pyruvate carboxylase.

– Galactosémie congénitale: Déficit enGalactose1P-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 exceptionnellel’insuffisance médullosurrénale est exceptionnelle

– Déficit du métabolisme des AA ramifiés: Leucinose

→Absence de cétose:– Hyperinsulinismes– Anomalies du métabolisme des acides gras