Exercice 2 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Nouvelle-Calédonie 2022 (jour 2)
Thème : Contrôle des flux de glucose et régulation de la glycémie · Tiré du sujet Jour 2 (2022)
Énoncé
EXERCICE 2 - Le contrôle des flux de glucose (9 POINTS)
Chez les patients souffrant de formes sévères de diabète de type 1, le traitement par insulinothérapie peut ne pas être suffisant. Chez ces personnes, la greffe d’îlots de Langerhans issus de pancréas de donneurs pourrait permettre de ne plus recourir à l’insulinothérapie.
QUESTION:
Justifier le choix de la greffe pour prendre en charge certains diabètes de type 1, puis, au vu des premiers résultats obtenus, discuter de l’intérêt de sa généralisation aux patients chez qui l’insulinothérapie classique ne suffit pas à la prise en charge de leur diabète.
Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances utiles.
Document 1: Coupe de pancréas d'un patient atteint de diabète de type 1 à un stade avancé, observée au microscope optique (grossissement x600)
Les points foncés sont les noyaux de lymphocytes (cellules du système immunitaire) auto-réactifs détruisant les cellules productrices d’insuline.
Source: plateforme ACCES ENS Lyon
Document 2: Test de l’efficacité biologique d’îlots de Langerhans in vitro
Pour tester la capacité de sécrétion des îlots de Langerhans susceptibles d’être greffés, ces derniers sont purifiés et placés dans un milieu nutritif liquide à 37°C dans cinq enceintes oxygénées.
Une solution de glucose de concentration variable (de 0 à 5 g·L⁻¹) est ajoutée au milieu nutritif de chaque enceinte. Au bout d’une heure, un échantillon de milieu est prélevé et l’insuline dosée. Les résultats sont exprimés en picogrammes d’insuline sécrétée par îlot et par minute.
*: sécrétion d'insuline significativement différente de celle obtenue en l'absence de glucose dans le milieu.
Source: B. Portha, Physiologie de la cellule des îlots de Langerhans, Médecine-Sciences, 7, 212-225, 1991
Document 3: La technique de greffe envisagée
Le pancréas est prélevé sur un donneur en état de mort cérébrale. Les îlots de Langerhans sont purifiés et injectés dans le foie du patient diabétique pour permettre au greffon de s’implanter. En effet, cet organe volumineux et fortement vascularisé peut accueillir plusieurs millilitres de cellules, ce qui en fait un site de choix pour la transplantation des îlots de Langerhans. Cette injection tissulaire est réalisée par voie chirurgicale à l’aide d’un cathéter (= tube souple et mince) qui remonte le long de la veine porte.
Source: plateforme ACCES ENS Lyon (d’après INSERM)
Document 4: Conséquences des greffes sur les patients en expérimentation (suivi sur 2 ans)
Document 4a: Évolution des crises d’hypoglycémie sévère pouvant induire un coma
Source: Lablanche et al, Diabetes Care, 2015
Document 4b: Évaluation du pourcentage de patients produisant de l’insuline endogène (issue de l’organisme lui-même)
Les différences observées 12 et 24 mois après la greffe ne sont pas significatives.
Source: Lablanche et al, Diabetes Care, 2015
Document 5: Survie et activité des îlots de Langerhans greffés sur 10 ans
Pour chaque graphique, la ligne en trait plein indique la moyenne; les lignes en pointillés donnent l’intervalle de confiance à 95%.
Source: plateforme ACCES ENS Lyon (d’après INSERM)
Corrigé
Corrigé proposé par AprenAI (non officiel)
Justifier le choix de la greffe pour prendre en charge certains diabètes de type 1, puis, au vu des premiers résultats obtenus, discuter de l’intérêt de sa généralisation aux patients chez qui l’insulinothérapie classique ne suffit pas à la prise en charge de leur diabète
Réponse : 1. Justification du choix de la greffe : - Cause du DT1 (Doc 1) : Maladie auto-immune où les lymphocytes T auto-réactifs infiltrent les îlots de Langerhans et détruisent spécifiquement les cellules sécrétrices d'insuline, entraînant une absence totale d'insuline endogène et une hyperglycémie chronique. - Fonctionnalité des îlots purifiés (Doc 2) : Les îlots de donneurs purifiés répondent in vitro à une augmentation de la glycémie en sécrétant de l'insuline proportionnellement à la concentration en glucose (sécrétion multipliée par plus de 10 entre 0,5 g/L et 5 g/L). Ils sont donc capables d'assurer le rétrocontrôle glycémique physiologique. - Modalité chirurgicale (Doc 3) : La transplantation consiste à injecter par un cathéter les îlots purifiés dans la veine porte hépatique. Le foie est un site idéal car très volumineux, très vascularisé et organe cible majeur de l'insuline (stockage du glucose sous forme de glycogène). 2. Efficacité à court et moyen terme (Doc 4) : - Diminution spectaculaire des crises d'hypoglycémies sévères : passage de plus de 4 crises par patient et par an avant la greffe à quasiment 0 après 12 et 24 mois (Doc 4a). - Restauration de la production d'insuline endogène chez près de 100 % des patients greffés à 12 et 24 mois (Doc 4b). 3. Discussion sur la généralisation (Doc 5 et connaissances) : - Limites de l'efficacité à long terme : La proportion de patients conservant des îlots actifs décline au cours du temps (environ 50 % à 2 ans, moins de 30 % à 10 ans), même si le greffon reste vivant chez ~75 % des patients à 10 ans (Doc 5). - Contraintes biologiques et médicales : Nécessité d'un traitement immunosuppresseur à vie (avec effets secondaires lourds : risques infectieux, néphrotoxicité) et pénurie de greffons (dépendance aux donneurs en état de mort cérébrale). - Conclusion : La greffe est une excellente alternative pour les formes très instables de DT1 échappant à l'insulinothérapie, mais sa généralisation à l'ensemble des patients DT1 n'est actuellement pas envisageable.
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