Exercice 2 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Amérique du Sud 2025 (jour 2)

Expliquer en quoi la thérapie cellulaire est une piste prometteuse pour assurer la régulation de la glycémie chez ces patients diabétiques.

Réponse : Une réponse argumentée et structurée comprenant : 1. Introduction / Problématique : - Rappel : la glycémie est un paramètre régulé autour d'une valeur de référence (environ 0,8 à 1,2 g/L) grâce à un système de régulation. Les cellules β des îlots de Langerhans détectent l'hyperglycémie et sécrètent l'insuline, une hormone hypoglycémiante. L'insuline favorise le stockage du glucose sous forme de glycogène par le foie et les muscles, ainsi que son entrée dans les cellules. - Dans le diabète de type 1 (DT1), les cellules β sont détruites par le système immunitaire (maladie auto-immune). L'insuline n'est plus produite et le patient doit recevoir des injections d'insuline. - Problème : chez certains patients, les injections d'insuline provoquent des hypoglycémies sévères. En quoi la greffe d'îlots permet-elle de restaurer une régulation efficace et durable de la glycémie ? 2. Les limites du traitement par injections d'insuline (Doc 1) : - Sans thérapie cellulaire, la glycémie varie énormément au cours des 24 h, d'environ 0,5 g/L à 5,3 g/L. - Les médianes sont presque toujours au-dessus de l'intervalle sain (0,6 à 1,4 g/L), avec par exemple environ 2,7 g/L à 10 h, 3,1 g/L à 12 h et 2,7 g/L à 22 h : il y a une hyperglycémie fréquente. - De nombreuses mesures descendent aussi sous 0,6 g/L, ce qui correspond à des hypoglycémies dangereuses. - L'insuline injectée n'est pas ajustée en temps réel à la glycémie : il n'y a pas de régulation en boucle fermée. 3. Principe et fonctionnalité de la thérapie cellulaire (Doc 3a et 3b) : - Protocole (Doc 3a) : les îlots de Langerhans sont prélevés chez un donneur non diabétique, puis isolés et purifiés. Ils sont ensuite injectés dans la veine porte du patient et s'implantent dans son foie, où ils deviennent un greffon fonctionnel. - Activité des îlots (Doc 3b) : - À 0,54 g/L de glucose, la sécrétion d'insuline est basale (environ 0,01 % du contenu). - Quand le glucose passe à 2,72 g/L (à 9 min), la sécrétion augmente très rapidement jusqu'à un pic d'environ 0,06 %, puis se stabilise vers 0,04 %. - Quand le glucose revient à 0,54 g/L (à 49 min), la sécrétion redescend progressivement à son niveau basal. - Les îlots greffés jouent donc à la fois le rôle de capteur de la glycémie et d'effecteur. Ils sécrètent l'insuline en quantité adaptée à la glycémie, ce qui rétablit une boucle de régulation. 4. Restauration de l'équilibre glycémique (Doc 2 et 4) : - Doc 2 : chez les patients greffés, la glycémie reste comprise entre environ 0,7 et 1,6 g/L sur 24 h, avec des médianes proches de 1 g/L. Elle se situe donc presque toujours dans l'intervalle sain : les hyperglycémies et les hypoglycémies importantes ont disparu. - Doc 4, hypoglycémies : il n'y a plus aucun événement hypoglycémique sévère, à 1 an, à 5 ans et à 10 ans. Ce bénéfice majeur répond directement au problème posé. - Doc 4, hémoglobine glyquée : elle est de 5,9 % à 1 an, soit sous le seuil de 6,5 % : le diabète est équilibré. Elle remonte ensuite à 6,9 % à 5 ans et 6,7 % à 10 ans, légèrement au-dessus du seuil. L'équilibre glycémique se dégrade donc un peu avec le temps, tout en restant proche d'un bon équilibre. - Doc 4, insuline injectée : aucune injection n'est nécessaire à 1 an et à 5 ans (0 U/kg/j). À 10 ans, une faible dose est nécessaire (0,28 U/kg/j). 5. Durabilité et limites (Doc 5a et 5b) : - Doc 5b : le greffon survit chez environ 78 % des patients après 10 ans, ce qui montre que l'implantation dans le foie est durable. - Doc 5a : la proportion de patients indépendants de l'insuline diminue avec le temps : - environ 93 % juste après la greffe ; - environ 64 % à 1 an ; - 50 % à 2 ans ; - environ 40 % de 4 à 7 ans ; - environ 27 % à 10 ans. - Le greffon survit donc souvent, mais sa production d'insuline devient insuffisante chez une partie des patients. Une perte progressive de cellules β est possible, par rejet ou par réapparition de l'auto-immunité. Ces patients ont alors de nouveau besoin d'un peu d'insuline, ce qui est cohérent avec la dose de 0,28 U/kg/j à 10 ans. - Même dans ce cas, le greffon assure une sécrétion résiduelle régulée qui suffit à supprimer les hypoglycémies sévères. - Limites (connaissances) : il y a une pénurie de donneurs, et la greffe impose un traitement immunosuppresseur à vie contre le rejet, avec ses effets secondaires. 6. Conclusion : - La thérapie cellulaire est prometteuse : les îlots greffés détectent la glycémie et sécrètent l'insuline de façon adaptée, ce qui rétablit une régulation naturelle en boucle fermée. - Elle supprime les hypoglycémies sévères, maintient la glycémie dans les valeurs normales et rend la majorité des patients indépendants de l'insuline pendant plusieurs années. - Son efficacité diminue cependant avec le temps, avec une dépendance partielle à l'insuline chez beaucoup de patients à 10 ans. Ses contraintes (donneurs, immunosuppresseurs) la réservent aux formes sévères de diabète de type 1.