- Une anomalie de la régulation de la glycémie
- une maladie et un problème de santé publique
Rappel :
Selon l’OMS, le nombre de diabétiques dans le monde serait aujourd’hui d’environ 246 millions contre 194 millions en 1997. Toujours selon l’OMS, il y aura 300 millions de diabétique dans le monde en 2025.
Pb I : quel est le principal signe des diabètes :
- La principale caractéristique du diabète : l’hyperglycémie
- Une hyperglycémie chronique
Bilan
- Les complications associées au diabète
Bilan
- Deux types de diabète
Pb II -Quelle est la cause du diabète de type 1
- Le diabète de type 1, une maladie auto-immune
- Destruction des cellules sécrétrices d’insuline
Bilan
Facteurs de risque du diabète de type 1
Bilan
Pb III -Quelle est la cause du diabète de type 2 DNID
III. Le diabète de type 2, une maladie multifactorielle
- Les étapes de développement d’un diabète de type 2
Bilan
- Facteurs de risque du diabète de type 2
Bilan
Pb IV -Quelle est la cause du diabète de type MODY
IV-Les caractéristiques du diabète MODY
1-Les phénotypes des MODY
2-Les génotypes des MODY
3- La glucokinase protéine incriminées chez les MODY-2
-Rôle des glucosinases :
-TP type ECE
Chapitre III : Les diabètes
- Une anomalie de la régulation de la glycémie
- une maladie et un problème de santé publique.
Rappel :
La glycémie (taux de glucose dans le sang) est un paramètre biologique régulé, cependant il peut être altéré, provoquant ainsi une hyperglycémie chronique caractéristique du diabète. Le déclenchement de cette pathologie est dû à des facteurs très variés et parfois complexes.
Pb I : quel est le principal signe des diabètes :
- La principale caractéristique du diabète : l’hyperglycémie
- Une hyperglycémie chronique
Bilan
Le diabète est une pathologie provoquée par des anomalies de la régulation de la glycémie.
Le diabète se définit ainsi par une hyperglycémie chronique associée à divers symptômes comme la polyurie (=urine abondante) ou la polydipsie (=soif intense)
- Les complications associées au diabète
Bilan
L excès de glucose sanguin endommage progressivement les artérioles provoquant le mauvais fonctionnement de certains organes : yeux, reins, cœur …
En cas de blessure, la douleur n’est pas ressentie car cette hyperglycémie attaque également le système nerveux, conduisant à une surinfection.
Cette pathologie représente ainsi la première cause de cécité et d’insuffisance rénale en France !
Ces complications peuvent apparaitre plusieurs années après les premières hyperglycémies chroniques.
- Deux types de diabète
L’étude comparative de patients diabétiques permet de distinguer deux formes de diabètes
Pb II -Quelle est la cause du diabète de type 1
- Le diabète de type 1, une maladie auto-immune
- Destruction des cellules sécrétrices d’insuline
Bilan
L’observation de pancréas de patients atteints de diabète de type 1 révèle une destruction progressive des îlots de Langerhans et en particulier des cellules β sécrétrices d’insuline.
- Facteurs de risque du diabète de type 1
Il s’agit d’une maladie auto-immune car l’organisme d’un diabétique de type 1 est attaqué par son propre système immunitaire. Elle est caractérisée par la destruction des cellules β pancréatiques, présentes au sein des îlots de Langerhans, par les lymphocytes T du système immunitaire.
Les îlots de Langerhans se trouvent au niveau du pancréas, ils sont composés de cellules endocrines (capables de produire des hormones). Ainsi, autour de ces îlots se trouvent les cellules α, qui sécrètent du glucagon, hormone faisant augmenter le taux de glucose, et à l’intérieur des îlots se trouvent les cellules β qui, quant à eux, sécrètent de l’insuline permettant de réduire le taux de glucose.
Cependant, en l’absence de messages insuliniques, les cellules α vont continuer à produire du glucagon, dont le rôle est de stimuler la décomposition du glycogène en glucose, et vont ainsi entraîner une hyperglycémie chronique étant donné qu’elles en produisent plus que nécessaire. Elle n’est pas apparente avant que plus de 80% des cellules β ne soient détruites puisque le pancréas reste avant tout fonctionnel au début avant que la situation ne se dégrade.
Bilan
Les cas familiaux de diabète de type 1 sont peu fréquents (< 10 %). Cependant l’augmentation significative du risque de développer un diabète dans le cas d’un parent diabétique démontre le rôle de facteurs génétiques.
Parmi les gènes impliqués dans l’apparition de ce type de diabète, le plus important est un gène du système HLA.
La présence de certaines combinaisons d’allèles du gène DR du système HLA conduit à une prédisposition au diabète de type 1.
Des facteurs environnementaux, notamment des infections virales, semblent favoriser le développement du diabète de type 1 en particulier chez les personnes prédisposées génétiquement, mais les mécanismes enjeu restent pour l’instant inconnus.
Pb III -Quelle est la cause du diabète de type 2
III. Le diabète de type 2, une maladie multifactorielle
TP type ECE
Il est possible de réaliser des alignements de l’allèle sauvage et de l’allèle muté grâce au logiciel Anagène par exemple, ou rastop puis de comparer les protéines.
- Les étapes de développement d’un diabète de type 2
Bilan
Les sujets atteints de diabète de type II ne sont pas (initialement) traitables par l’insuline qui est correctement secrétée. On parle donc souvent de diabète non-insulinodépendant (DNID). Toutefois, on peut être conduit à administrer de l’insuline au bout d’un certain temps de diabète, leur secrétion d’insuline finissant par diminuer.
Chez les patients atteints de diabète de type 2, l’efficacité d’action de l’insuline et le niveau de sécrétion d’insuline révèlent que cette maladie se développe en trois grandes étapes :
- les cellules cibles de l’insuline répondent moins efficacement à une stimulation par l’insuline. On parle d’insulinorésistance. Cette insulinorésistance est dans un premier temps compensée par …
- une sécrétion accrue d’insuline par les cellules β du pancréas (=hyperinsulinémie).
Cela conduit à l’épuisement du pancréas qui n’arrive plus à produire en quantité suffisante l’insuline.
- Il y a donc insulinodéficience et apparition des signes du diabète
Le diabète de type II du jeune (diabète MODY : Maturity Onset Diabete of the Young), par exemple, se déclare chez des sujets adolescents. On a pu relier ce diabète particulier à une mutation dans un gène précis (Il sera pas traité dans le pb IV
- Facteurs de risque du diabète de type 2
Bilan
Le risque de développer un diabète de type 2 est supérieur dans une famille présentant des cas de la maladie. Il y a donc une composante génétique à cette maladie. Les études épidémiologiques ont permis d’identifier plusieurs gènes de prédisposition au diabète de type 2. Il s’agit de gènes dont certains allèles augmentent le risque de développer la maladie sans pour autant la rendre certaine.
Des mesures prises pour enrayer l’augmentation de l’obésité en favorisant la pratique d’une activité physique et/ou la modification des habitudes alimentaires permettent de réduire les risques de développer ce type de diabèt
Pb IV -Quelle est la cause du diabète de type MODY
IV-Les caractéristiques du diabète MODY
TP type ECE
Il est possible de réaliser des alignements de l’allèle sauvage et de l’allèle muté grâce au logiciel Anagène par exemple, puis de comparer les protéines.
1-Les phénotypes des MODY
On distingue en général deux grands types de diabètes : le diabète de type I (insulino-dépendant) et le diabète de type II (non-insulino-dépendant). Si ces deux ensembles couvrent la majorité des cas, certains diabètes sont classés à part. Parmi ceux-ci, l’un des plus importants est le diabète MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young). Selon les auteurs, le diabète MODY est classé parmi les diabètes de type II, ou mis à part. Nous allons considérer ici MODY comme appartenant aux diabètes de type II. Ce diabète touche des sujets de moins de 25 ans, et correspond à environ 5 % des diabètes de type II.
L’intérêt de ce diabète est qu’il est assez bien caractérisé d’un point de vue génétique. Contrairement à la grande majorité des diabètes, pour lesquels on ne connaît que des gènes de prédisposition (c’est-à-dire que la mutation n’entraîne pas à 100 % l’apparition de la maladie, l’environnement jouant un rôle important dans le déclenchement de la maladie) les diabètes MODY sont des maladies monogéniques (c’est-à-dire causées par la mutation d’un seul gène).
2-Les génotypes des MODY
On connaît 5 types de diabète MODY, correspondant à 5 gènes mutés :
- MODY-1 : HNF-4alpha (Hepatocyte Nuclear Factor)
- MODY-2 : Glucokinase (Hexokinase hépatique)
- MODY-3 : HNF-1alpha
- MODY-4 : IPF-1 (Insulin Promoteur Factor)
- MODY-5 : HNF-1beta (forme de diabète MODY rare)
MODY-2 représente 50 % des cas, MODY-1 et MODY-3 30 %, et les autres formes les 20 % restant.
3- La glucokinase protéines incriminées chez les MODY-2
On peut se servir du diabète MODY-2 pour montrer un exemple de liaison génotype – phénotype dans le cas du diabète.
Le gène de la glucokinase a été cloné : il code une protéine de 465 acides aminés. Une mutation non-sens au niveau du codon 279 de ce gène a été trouvée chez des individus atteints de diabète MODY-2 :
| Figure 1 : le gène et la protéine glucokinase | |
| Gène glucokinase | (831)GAC GAG AGC TCT(842) |
| Protéine glucokinase | (278)Asp Gln Ser Ser(281) |
| Gène muté MODY-2 | (831)GAC TAG AGC TCT(842) |
| Protéine mutée MODY-2 | (278)Asp * |
Rôle des glucosinase :
La glucokinase vertébrés est spécifique au glucose est appelée de ce fait hexokinase D. La glucokinase des mammifères est exprimée au niveau du foie et des cellules β des îlots de langerhans dans le pancréas.
Bilan :
Le diabète de type MODY est un diabète monogénique.
C’est une maladie autosomale dominante.
Il représente 2 à 5% des DNID. C’est un diabète de survenue précoce, il est non insulinodépendant pendant les premières années puis évolue en DID.
Il y a mutation du gène de la glucokinase. On observe une diminution de la sensibilité des cellules β au glucose.
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