Pourquoi et comment mesurer linsulinosécrétion et la sensibilité à linsuline Dr F Andreelli, CHU Bichat Claude Bernard, Paris F Andreelli, Cours Intensif

Pourquoi et comment mesurer Pourquoi et comment mesurer l’insulinosécrétion et la l’insulinosécrétion et la sensibilité à l’insulinesensibilité à l’insuline

Dr F Andreelli, CHU Bichat Dr F Andreelli, CHU Bichat Claude Bernard, ParisClaude Bernard, Paris

F Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Le couple glucose et insuline est indissociable en physiologieLe couple glucose et insuline est indissociable en physiologie

Les techniques d’exploration servent à dissocier ce coupleLes techniques d’exploration servent à dissocier ce couple

GlucoseGlucose InsulineInsuline


InsulinosécrétionInsulinosécrétion Sensibilité à l’insulineSensibilité à l’insuline

NutrimentsComposition corporelleAcides gras

PharmacologieHormones

Définition et physiopathologie des diabètes

In vivo-homme-animal

In vitro-homme-animal

Diabète gestationnel

Génétique


P

IRS-1IRS-1PI-3 kinasePI-3 kinase

Glucose

GLUT 4

Glucose

Glycolyse(Oxydation)

GlycogèneGlycogène(Stockage)(Stockage)

Insuline


Il y a au moins deux formes de diabète

Type 1 Type 2

Sensibilité à l’insuline normale réduite


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


Clamp euglycémique Clamp euglycémique hyperinsulinémiquehyperinsulinémique

-180 min-180 min +180 min+180 min

Principe du clamp euglycémique hyperinsulinémique

BasaleBasale ClampClampF Andreelli, Cours Intensif de l’ALFEDIAM 2006

Clamp euglycémique Clamp euglycémique hyperinsulinémiquehyperinsulinémique

• • Perfusion Perfusion d'insuline à débit constantd'insuline à débit constant pour induire un pour induire un Hyperinsulinisme (7 UI/h, 75 mUI/m2/min)Hyperinsulinisme (7 UI/h, 75 mUI/m2/min)

insulinémie de 60 pmol/l insulinémie de 60 pmol/l 1000 pmol/l1000 pmol/l

• • Perfusion Perfusion obligatoire de glucoseobligatoire de glucose sinon hypoglycémie chez le sinon hypoglycémie chez le sujet témoinsujet témoin


Le clamp euglycémique hyperinsulinémiqueLe clamp euglycémique hyperinsulinémique

•• Perfuser l'insuline à débit constant (7 UI/h, 75 Perfuser l'insuline à débit constant (7 UI/h, 75 mUI/m2/min) pendant 3 heures pour induire un mUI/m2/min) pendant 3 heures pour induire un hyperinsulinisme hyperinsulinisme

• • But du clamp: But du clamp: stabiliser la glycémie à 1 g/l stabiliser la glycémie à 1 g/l

• • Perfusion obligatoire de glucose pour éviter l’hypoglycémiePerfusion obligatoire de glucose pour éviter l’hypoglycémie

Plus on consomme du glucose pendant le clamp, plus on Plus on consomme du glucose pendant le clamp, plus on est sensible à l’insulineest sensible à l’insuline


Insuline: 7 UI/hInsuline: 7 UI/h

Sujet insulinosensibleSujet insulinosensible

GlucoseGlucose

Sujet insulinorésistantSujet insulinorésistant

GlucoseGlucose

X ml Y ml

SI = X ml de glucose consommés / kg / min

Techniques couplées au clampTechniques couplées au clamp

Traceurs

PHGUtilisation réelle du glucose

radioactifs non radioactifs

Buts:

Types :

Calorimétrieindirecte

Oxydation des substratsDépense énergétique

Deltatrac ®

Biopsiestissulaires

Biologie moléculaire

MuscleTissu adipeux SC

Composition corporelle

Masse maigre

DEXAImpédance-métrie


Calorimétrie indirecteCalorimétrie indirecte

Méthode non invasive pour mesurer l’oxydation des substratset 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


Calorimétrie indirecteCalorimétrie indirecte

Si on connaît le l’utilisation réelle du glucose et l’oxydation Si on connaît le l’utilisation réelle du glucose et l’oxydation glucidique, par différence on calcule le stockage du glucose en glucidique, par différence on calcule le stockage du glucose en GlycogèneGlycogène

Glucose perfusé = Glycogène + Oxydation du glucoseGlucose perfusé = Glycogène + Oxydation du glucose

Glycogène = Glucose perfusé – Oxydation du glucoseGlycogène = Glucose perfusé – Oxydation du glucose


Quelques résultats


0

2

4

6

8

10

mg/

kg/m

in

Témoins Obèses DNID DID

Utilisation au cours du clamp

75 mUI/m2/min, insulinémie = 1100 75 mUI/m2/min, insulinémie = 1100 60 pmol/l 60 pmol/l


0

1

2

3

4

5

6

7m

g/kg

/min

Oxydationglucose

Stockage glucose

TémoinsObèsesDNIDDID

75 mUI/m2/min, insulinémie = 1100 75 mUI/m2/min, insulinémie = 1100 60 pmol/l 60 pmol/l


InsulinosécrétionHGPO

75 g de glucose, le matin à jeun (physiologique ?)75 g de glucose, le matin à jeun (physiologique ?)

150g de glucides ingérés les jours précédents150g de glucides ingérés les jours précédents

Activité physique stableActivité physique stable

Etude de la sécrétion d’insuline à différents tempsEtude de la sécrétion d’insuline à différents temps

-20, 0, 30, 60, 90, 120 minutes-20, 0, 30, 60, 90, 120 minutes


L’hyperinsulinisme: un témoin de l’insulinorésistance

0

2

4

6

8

10

12

Gly

cém

ie (

mM

)

TémoinsObèsesDNID

0

20

40

60

80

100

120

Insu

liném

ie (

pm

ol/l)

TémoinsObèsesDNID


4

5

6

7

8

9

10

11

12

-30 0 30 60 90 120

Temps (min)

Gly

cém

ie (m

M)

Témoins

Obèses avec peude tissu adipeuxviscéralObèses avecbeaucoup de tissuadipeux viscéral

HGPO (75g de glucose)HGPO (75g de glucose)

0

200

400

600

800

1000

1200

-30 0 30 60 90 120

Temps (min)In

sulin

émie

(pm

ol/l)


Index plus simples


ratio gly (mM) / ins (mUI/L)ratio gly (mM) / ins (mUI/L)

-technique simple

-un prélèvement suffit -dès que la glycémie augmente, le ratio est moins performant (déficit insulinosécrétoire)


HOMA (homeostasis model assessment)HOMA (homeostasis model assessment) -apprécie l'insulinorésistance périphérique et le déficit -apprécie l'insulinorésistance périphérique et le déficit insulinosécrétoireinsulinosécrétoire -bien corrélé avec le clamp d'autant plus que l'on a plusieurs -bien corrélé avec le clamp d'autant plus que l'on a plusieurs valeurs pour le même sujetvaleurs pour le même sujet -nécessite des dosages radioimmunologiques de l'insuline -nécessite des dosages radioimmunologiques de l'insuline (sinon pb de la pro-insuline chez le diabétique)(sinon pb de la pro-insuline chez le diabétique)

-au niveau individuel, apprécie l'importance de -au niveau individuel, apprécie l'importance de l'insulinorésistance par rapport au déficit insulinosécrétoirel'insulinorésistance par rapport au déficit insulinosécrétoire


• • fonction ßfonction ß

= 20 x insuline (mUI/l) / glycémie (mM) – 3,5= 20 x insuline (mUI/l) / glycémie (mM) – 3,5 • • sensibilité à l'insulinesensibilité à l'insuline = Insuline (mUI/l) x glucose (mM) / 22,5= Insuline (mUI/l) x glucose (mM) / 22,5


• QUICKI (Quantitative Insulin Sensitivity Check QUICKI (Quantitative Insulin Sensitivity Check Index)Index)

1/ [ log(ins) + log (gly)]1/ [ log(ins) + log (gly)]

- mieux corrélé au clamp que le HOMA mieux corrélé au clamp que le HOMA -- un seul prélèvement suffitun seul prélèvement suffit


Documents

Pourquoi et comment mesurer linsulinosécrétion et la sensibilité à linsuline Dr F Andreelli, CHU Bichat Claude Bernard, Paris F Andreelli, Cours Intensif