CHU Bichat Claude Bernard Régulation de la Glycémie Pr Fabrizio Andreelli CHU Bichat Claude Bernard

Valeurs normales de glycémie A jeun: 0.7 à 1.10 g/l Post-prandial (2h après le repas): < 1,40 g/l 1 g/l = 5,5 mmol/l

Définition des diabètes: Glycémie à jeun < 1,10 g/l (6 mmol/l): sujet normal Glycémie à jeun entre 1,10 et 1,26 g/l (7 mmol/l): trouble de l’homéostasie au glucose Glycémie à jeun > 1,26 g/l (7 mmol/l): diabète La principale circonstance de découverte du diabète de type 2 méconnu est l’accident cardio-vasculaire

Physiopathologie des diabètes -l’insuline est la seule hormone hypoglycémiante -les effets de l’insuline dépendent *de la quantité disponible *des effets de l’insuline sur les tissus cibles L’hyperglycémie peut résulter -d’une carence en insuline (absolue ou relative) et/ou -d’une réduction de l’effet tissulaire de l’insuline (insulinorésistance)

Glycogène -synthèse (repas) : insuline -dégradation (jeun): glucagon Néoglucogenèse (à jeun) -glycérol et alanine: glucagon Oxydation des lipides (à jeun) -énergie de la néoglucogenèse -corps cétoniques Synthèse des lipides (repas) -triglycérides (VLDL): insuline Foie

Principal site d’action de l’insuline (repas) -captation du glucose Capable d’oxyder des lipides (sport ou à jeun) Muscle

TG alimentaires AGL TG AGL Tissu adipeux Lipogenèse Lipolyse + Glycérol

Lipolyse (à jeun) Lipogenèse (nourri)

Réserves énergétiques Pour un sujet de 70 kg Triglycérides 100 000 kcal 15000 g Glycogène 600 kcal 200g Glucose circulant 80 kcal 20g Protéines 25 000 kcal 6000 g Rôle important de la masse grasse

Pancréas

L’insuline: -2 chaînes polypeptidiques A et B

Pour chaque molécule d’insuline libérée, il y a une molécule de c-peptide libérée Le dosage du c-peptide reflète la sécrétion d’insuline

Régulation de la sécrétion d’insuline Diabète MODY (diabète de la maturité du jeune)

A jeun

Repas

A jeun une nuit A jeun > 36h -Glycemie minimale stable (0,8 g/l) -Le foie libère ses réserves de glycogène - glycogénolyse -La néoglucogenèse à partir du glycérol et de l’alanine est encore faible A jeun > 36h -Glycemie minimale stable (0,5 g/l) -Le foie n’a plus de réserves de glycogène - glycogénolyse = 0 -La néoglucogenèse à partir du glycérol et de l’alanine est forte

Glycémie minimale stable Cerveau GR rein A jeun une nuit Production hépatique de glucose =2/3 de glycogénolyse et 1/3 de néoglucogenèse Glycémie minimale stable Cerveau GR rein Le muscle ne consomme pas de glucose Insuline basse Glucagon élevé

Le glycogène

La glucose 6 phosphatase libère le glucose produit par la La glycogénolyse dépend de l’action de plusieurs enzymes Glycogène Glucose 6 phosphate Glucose libre Circulation La glucose 6 phosphatase libère le glucose produit par la glycogénolyse

Glycogénose = glycogénolyse faible par mutation enzymatique, malaises à jeun et gros foie

AGL A jeun une nuit A jeun La cétogenèse augmente (oxydation lipidique hépatique) AGL Le muscle oxyde des lipides Insuline basse Glucagon élevé

Production hépatique de glucose Glycémie minimale stable A jeun > 36h Glycogène hépatique = 0 Production hépatique de glucose =100% de néoglucogenèse Glycémie minimale stable Cerveau GR rein Glycérol Alanine néoglucogenèse Glycérol Glucose Alanine Glucose Insuline basse Glucagon élevé

Production hépatique de glucose Glycémie minimale stable A jeun > 36h Glycogène hépatique = 0 Production hépatique de glucose =100% de néoglucogenèse Glycémie minimale stable Cerveau GR rein Alanine néoglucogenèse Glycérol énergie Acides gras (leur oxydation donne l’énergie pour la néoglucogenèse) Lipolyse à jeun

Situation post-prandiale Le repas Situation post-prandiale L’insuline augmente et le glucagon diminue Les organes doivent stocker les calories -glucides: foie et muscle -lipides: tissu adipeux

Le glucose absorbé par l’intestin est stocké sous forme de glycogène dans le foie (il refait des réserves). Diminution de la production hépatique de glucose : c’est ce qui permet de ne pas avoir de glycémies trop fortes après un repas.

Le surplus de glucose non utilisé par le foie est stocké dans le muscle

Le surplus de glucose non utilisé par le foie est stocké dans le muscle P IRS-1 PI-3 kinase Glucose GLUT 4 Glycolyse (Oxydation) Glycogène (Stockage) Insuline

Glucose stocké dans le foie et les muscle (reconstitution des réserves de glycogène) = Glycemie post-prandiale normale

Lipides stockés dans le TA = pas d’hypertriglycéridémie post-prandiale Glucose Alimentation Lipogenèse

Exemples de maladies

Chez une personne normale, même si le jeûne se prolonge, l’insulinémie ne s’annule jamais. C’est ce fond d’insuline qui permet à la cétogenèse d’être contrôlée. Diabète insulino-dépendant (type 1) = carence totale en insuline par destruction des cellules . Sans traitement par insuline, décès par acidose secondaire à une production massive de corps cétoniques qui acidifient le sang.                                                             

AGL Diabétique de type 1: insuline nulle = décès sans traitement La cétogenèse explose La production de glucose par le foie est très forte Fonte du TA AGL Le muscle capte très peu de glucose Insuline nulle Glucagon élevé

Photo of a typical juvenile diabetic before and after treatment                                                                                              

Teddy Ryder-1922: one of the first patients to receive insulin One of Banting's star patients, referred to as the 'living miracle' in press accounts, who came to Toronto as a 5 year old boy, weighing only 27 pounds, receiving his first injection on 10 July The following year he wrote to Banting several times from his home in Connecticut, informing him that "I am a fat boy now and I feel fine"; Banting kept in touch with him through the 1920s and 1930s Teddy Ryder lived for over 70 years on insulin, dying at the age of 76

Example of Connaught insulin produced in Toronto, 1923

Diabétique de type 2 obèse= carence relative en insuline + insulinorésistance A jeun Néoglucogenèse Exagérée Glycémie élevée le Matin à jeun AGL + Glycérol Excès d’adipocytes Insuline basse Glucagon élevé

Diabétique de type 2 obèse= carence relative en insuline + insulinorésistance Repas Néoglucogenèse Exagérée La PHG ne chute pas AGL + Glycérol Le muscle capte mal le glucose Glycémie post- élevée Insuline basse Glucagon élevé

LE DIABETE LIPOATROPHIQUE Lipoatrophie généralisée Perte du tissu adipeux Diabète, Hypertriglycéridémie, Ingestion lipidique exagérée • Seip-Berardinelli 1954 • Lawrence 1946

Diabètes lipoatrophiques

Glucose uptake clamp = 0 mg/kg/min Poids 50 kg 500 UI par jour d’insuline

Greco AV et al. Diabetes 2002