Dr F Andreelli, CHU Bichat Claude Bernard, Paris Pourquoi et comment mesurer l’insulinosécrétion et la sensibilité à l’insuline Dr F Andreelli, CHU Bichat Claude Bernard, Paris F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Le couple glucose et insuline est indissociable en physiologie Les techniques d’exploration servent à dissocier ce couple Glucose Insuline F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Sensibilité à l’insuline Définition et physiopathologie des diabètes In vivo -homme -animal In vitro -homme -animal Diabète gestationnel Sensibilité à l’insuline Insulinosécrétion Nutriments Composition corporelle Acides gras Pharmacologie Hormones Génétique F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

IRS-1 PI-3 kinase Glycolyse (Oxydation) Glycogène (Stockage) Glucose Insuline P IRS-1 Glucose PI-3 kinase Glycolyse (Oxydation) GLUT 4 Glycogène (Stockage) F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Il y a au moins deux formes de diabète Type 1 Type 2 Sensibilité à l’insuline normale réduite F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Le clamp euglycémique hyperinsulinémique -Méthode de référence pour l’étude de la sensibilité à l’insuline -Développée par De Fronzo en 1977 -Adaptée à la recherche clinique et fondamentale F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Principe du clamp euglycémique hyperinsulinémique -180 min +180 min Basale Clamp F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Clamp euglycémique hyperinsulinémique • Perfusion d'insuline à débit constant pour induire un Hyperinsulinisme (7 UI/h, 75 mUI/m2/min) insulinémie de 60 pmol/l 1000 pmol/l • Perfusion obligatoire de glucose sinon hypoglycémie chez le sujet témoin F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Le clamp euglycémique hyperinsulinémique • Perfuser l'insuline à débit constant (7 UI/h, 75 mUI/m2/min) pendant 3 heures pour induire un hyperinsulinisme • But du clamp: stabiliser la glycémie à 1 g/l • Perfusion obligatoire de glucose pour éviter l’hypoglycémie Plus on consomme du glucose pendant le clamp, plus on est sensible à l’insuline F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

SI = X ml de glucose consommés / kg / min Insuline: 7 UI/h Glucose Glucose Y ml X ml Sujet insulinosensible Sujet insulinorésistant SI = X ml de glucose consommés / kg / min

Techniques couplées au clamp Traceurs PHG Utilisation réelle du glucose radioactifs non radioactifs Calorimétrie indirecte Oxydation des substrats Dépense énergétique Deltatrac ® Composition corporelle Masse maigre DEXA Impédance- métrie Biopsies tissulaires Biologie moléculaire Muscle Tissu adipeux SC Buts: Types : F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Calorimétrie indirecte Méthode non invasive pour mesurer l’oxydation des substrats et la dépense énergétique de repos G = 4,55 VCO2 – 3,21 VO2 – 2,87 N L = 1,67 VO2 – 1,67 VCO2 –1,92N P = 6,25 N DE (kcal/min) = 3,74 G + 9,3 L + 4,2 P QR = VCO2 / VO2 F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Calorimétrie indirecte Si on connaît le l’utilisation réelle du glucose et l’oxydation glucidique, par différence on calcule le stockage du glucose en Glycogène Glucose perfusé = Glycogène + Oxydation du glucose Glycogène = Glucose perfusé – Oxydation du glucose F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Quelques résultats F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

75 mUI/m2/min, insulinémie = 1100  60 pmol/l F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

75 mUI/m2/min, insulinémie = 1100  60 pmol/l F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Insulinosécrétion HGPO 75 g de glucose, le matin à jeun (physiologique ?) 150g de glucides ingérés les jours précédents Activité physique stable Etude de la sécrétion d’insuline à différents temps -20, 0, 30, 60, 90, 120 minutes F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

L’hyperinsulinisme: un témoin de l’insulinorésistance F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

HGPO (75g de glucose) F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Index plus simples F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

ratio gly (mM) / ins (mUI/L) -technique simple -un prélèvement suffit   -technique simple -un prélèvement suffit -dès que la glycémie augmente, le ratio est moins performant (déficit insulinosécrétoire) F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

HOMA (homeostasis model assessment)   -apprécie l'insulinorésistance périphérique et le déficit insulinosécrétoire -bien corrélé avec le clamp d'autant plus que l'on a plusieurs valeurs pour le même sujet -nécessite des dosages radioimmunologiques de l'insuline (sinon pb de la pro-insuline chez le diabétique) -au niveau individuel, apprécie l'importance de l'insulinorésistance par rapport au déficit insulinosécrétoire F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

= 20 x insuline (mUI/l) / glycémie (mM) – 3,5 • fonction ß   = 20 x insuline (mUI/l) / glycémie (mM) – 3,5 • sensibilité à l'insuline = Insuline (mUI/l) x glucose (mM) / 22,5 F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

1/ [ log(ins) + log (gly)] • QUICKI (Quantitative Insulin Sensitivity Check Index)   1/ [ log(ins) + log (gly)] -       mieux corrélé au clamp que le HOMA -       un seul prélèvement suffit F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006