Sensibilité à l'insuline, glucose et métabolisme des graisses chez les patients atteints de psoriasis

Contexte Le psoriasis est une maladie inflammatoire chronique à médiation immunitaire caractérisée par une prolifération incontrôlée de kératinocytes, des cellules dendritiques activées, la libération de cytokines pro-inflammatoires et le recrutement de lymphocytes T dans la peau. La prévalence du psoriasis est de 2 à 3 % dans le monde, avec des fréquences similaires chez les hommes et les femmes. Le psoriasis a été associé à des composants du syndrome métabolique, en particulier l'obésité et le diabète de type 2, et les patients atteints de psoriasis courent un risque accru de développer un diabète de type 2. L'obésité est deux fois plus répandue chez les patients atteints de psoriasis et les patients courent un risque accru de développer une maladie cardiovasculaire par rapport à la population générale. Ces comorbidités sont importantes à reconnaître ou, de préférence, à prévenir et à traiter, car elles pourraient entraîner une augmentation de la mortalité.

Le diabète de type 2 est un trouble métabolique complexe qui se développe à la suite de facteurs génétiques et environnementaux tels qu'une activité physique inadéquate et l'obésité. L'incidence du diabète de type 2 augmente dans le monde et il est généralement admis qu'il est principalement causé par l'adoption d'un mode de vie occidentalisé et sédentaire. Les patients atteints de diabète de type 2 se caractérisent par une diminution de la sensibilité à l'insuline périphérique et hépatique, un dysfonctionnement des cellules bêta et une altération de l'oxydation du glucose et des graisses. Il a été proposé que la résistance à l'insuline musculaire représente jusqu'à 85 à 90 % de l'altération de la sensibilité périphérique à l'insuline (exprimée en tant qu'élimination corporelle totale du glucose) chez les patients atteints de diabète de type 2 pendant la stimulation à l'insuline. De multiples défauts intramyocellulaires ont été démontrés, y compris une altération du transport et de la phosphorylation du glucose, une synthèse réduite du glycogène et une diminution de l'oxydation du glucose ainsi que des défauts proximaux dans le système de transduction du signal de l'insuline. Semblable au psoriasis, une inflammation systémique survient chez les patients atteints de diabète de type 2.

Les mécanismes physiopathologiques expliquant l'association entre le psoriasis et le diabète de type 2 sont largement inconnus, mais il a été émis l'hypothèse que l'inflammation systémique trouvée à la fois dans le psoriasis et le diabète de type 2 pourrait jouer un rôle. Dans une étude récente, des pinces euglycémiques hyperinsulinémiques ont été fabriquées et ont montré que les patients normaux tolérants au glucose atteints de psoriasis modéré à sévère avaient une sensibilité à l'insuline corporelle inférieure pendant la stimulation à l'insuline par rapport aux témoins appariés sains. Ainsi, le risque accru de diabète de type 2 chez les patients atteints de psoriasis semble inclure des défauts du métabolisme du glucose liés au psoriasis lui-même. Cependant, les méthodes appliquées n'ont pas permis une caractérisation détaillée du métabolisme chez les patients atteints de psoriasis. La technique du traceur associée à la calorimétrie indirecte n'a jamais été appliquée pour étudier la sensibilité à l'insuline hépatique et corporelle, ainsi que l'oxydation du glucose et des graisses, dans les conditions basales ou lors de la stimulation à l'insuline chez les patients atteints de psoriasis.

Méthodes :

Avant les jours expérimentaux 1 et 2, les participants se réuniront le matin après un jeûne de 10 heures (y compris les liquides, les médicaments et le tabac). Aucune consommation d'alcool ou activité physique vigoureuse ne sera autorisée 48 heures avant l'examen, et tous les participants seront priés de suivre un régime riche en glucides les deux jours précédents. Toutes les expériences seront menées au Centre de recherche sur le diabète, Hôpital Gentofte, Université de Copenhague, Hellerup, Danemark, où l'équipement nécessaire est disponible.

Jour expérimental 1 : Un test de tolérance au glucose par voie intraveineuse (IVGTT) et un fibroscan du foie seront effectués et le deuxième jour expérimental sera programmé. Le temps passé pendant le jour expérimental 1 est d'environ 4 heures.

Un test de tolérance au glucose intraveineux (IVGTT) sera effectué pour déterminer la fonction des cellules bêta. Un bolus de glucose de 0,3 g/kg de poids corporel sera perfusé pendant 1 min à t = 0 min. Des échantillons de plasma pour le glucose, le peptide C, l'insuline et le glucagon seront prélevés à t = -10, - 5, 0, 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20 et 30 min.

La composition corporelle est déterminée avant le jour 2 par scan DXA (Lunar Prodigy Advance GE Healthcare).

La fibroscopie sera réalisée à l'aide d'un Fibroscan 501® (EchoSensTM, Paris, France) pour évaluer l'état de la fibrose et le degré de stéatose du foie (23). L'élasticité hépatique et donc l'état de la fibrose (exprimé en kPa) seront évalués en mesurant la vitesse de transmission des ultrasons en partant du principe que la vitesse de transmission des vibrations traversant le tissu hépatique augmente en présence de fibrose hépatique. La stéatose hépatique sera évaluée par un paramètre d'atténuation contrôlée (CAP) (exprimé en décibel par mètre (dB/m)) basé sur le fait que la graisse affecte la propagation des ultrasons. Un taux de réussite ≥ 60 % et un rapport entre l'intervalle interquartile de la rigidité du foie et la médiane ≤ 30 % seront considérés comme fiables et utilisés pour l'analyse finale.

Jour expérimental 2 : Clamp euglycémique hyperinsulinémique (CHE) associé à une perfusion d'isotopes stables, des biopsies musculaires et graisseuses et une calorimétrie indirecte. Le temps passé pendant le jour expérimental 1 est d'environ 7 heures.

Après avoir vidé la vessie urinaire, les participants seront placés en position allongée dans un lit. Deux canules seront insérées dans les veines cubitales : une pour le prélèvement des échantillons de sang artérialisé et une dans la veine controlatérale pour les perfusions. L'avant-bras à partir duquel les échantillons de sang sont prélevés sera enveloppé dans une couverture chauffante (50°C) tout au long de l'expérience. Immédiatement après le prélèvement des échantillons de fond, une perfusion constante amorcée de [6,6-D2]glucose (D2-glucose) (bolus d'amorçage de 40 μmol/kg ; débit de perfusion continue de 0,4 μmol·min·kg-1) et de [1, 1,2,3,3,-D5] glycérol (D5-glycérol) (bolus d'amorçage de 1,5 µmol/kg ; débit de perfusion continu 0,1 µmol·min·kg-1) sera démarré (t=0 min) et maintenu pendant 360 min pour déterminer la cinétique du glucose et du glycérol à l'état basal et stimulé par l'insuline, mais les débits de perfusion continue seront modifiés pendant la perfusion d'insuline. La première période d'état d'équilibre sera définie comme les 30 dernières minutes de la période basale de 120 minutes, lorsque les équilibres des traceurs du [D2]glucose et du [D5]glycérol sont attendus ; la période d'état d'équilibre de la perfusion d'insuline de bas grade (10 mU/m2 par min) sera définie comme les 30 dernières minutes de la première période de clampage à l'insuline (210-240 min), au cours de laquelle le débit de perfusion de D2-glucose sera augmenté à 0,56 µmol·min·kg-1, et le débit de perfusion de D5-glycérol sera réduit à 0,05 µmol·min·kg-1. La période d'état d'équilibre de la perfusion d'insuline de haut grade (40 mU/m2 par min) sera définie comme les 30 dernières minutes de la deuxième période de clampage à l'insuline (330-360 min), au cours de laquelle le débit de perfusion de D2-glucose sera augmenté. à 1,0 µmol·min·kg-1, et le débit de perfusion de D5-glycérol sera réduit à 0,025 µmol·min·kg-1. Après la période d'état d'équilibre basal au point temporel 120 min, une perfusion continue d'insuline sera initiée et fixée à 10 mU/m2 par min, le débit de perfusion. Au point temporel 240 min, la perfusion continue d'insuline sera amorcée et augmentée à 40 mU/m2 par min jusqu'au point temporel 360 min. Une perfusion variable de glucose non marqué (180 g/l) sera utilisée pour maintenir l'euglycémie pendant la perfusion d'insuline. Les concentrations plasmatiques de glucose seront surveillées au chevet du patient toutes les 5 minutes pendant le clampage à l'aide de la méthode de la glucose oxydase (Yellow Springs Instrument modèle 2300 STAT plus analyseur, Yellow Springs, Ohio, États-Unis). La concentration plasmatique cible de glucose sera de 5 mM. Des échantillons de sang pour mesurer les enrichissements plasmatiques en glucose et en glycérol seront prélevés au départ (0 min) et dans la première période d'état d'équilibre (90, 100, 110 et 120 min) et pendant la période d'état d'équilibre stimulée par l'insuline (330, 340, 350 et 360 minutes). Tous les isotopes seront achetés auprès de Cambridge Isotopes Laboratories (Andover, MA). Des échantillons de sang pour mesurer le glycérol et le lactate plasmatiques seront prélevés au départ et au cours de la première (90 à 120 min), deuxième (210 à 240 min) et troisième (330 à 360 min) période d'équilibre. Des échantillons pour déterminer l'insuline plasmatique, le peptide C et le glucagon seront prélevés à (0, 60, 90, 100, 110, 120, 135, 150, 165, 180, 195, 210, 220, 230, 240, 255, 270, 285, 300, 315, 330, 340, 350, 360 minutes). Des échantillons de sang pour déterminer les AGL, l'HbA1c, le cholestérol total, les lipoprotéines de haute densité (HDL), les lipoprotéines de basse densité (LDL) et les lipoprotéines de très basse densité (VLDL) et les triglycérides seront prélevés au départ, et des échantillons de sang pour la mesure des AGL à l'état stimulé par l'insuline sera tirée à 240 et 360 min. Des échantillons d'urine seront prélevés à 0, 120, 240 et 360 min.

Une calorimétrie indirecte sera effectuée pendant l'état d'équilibre basal (90-120 min), bas (210-240 min) et haut grade (330-360 min) stimulé par l'insuline pour déterminer la consommation d'oxygène (V02) et la production de dioxyde de carbone (VC02) . Un analyseur de gaz à écoulement continu sera utilisé, comme décrit par (25). L'échange gazeux moyen sur les trois périodes d'équilibre de 30 minutes (basal et stimulé par l'insuline) sera utilisé pour calculer les taux d'oxydation du glucose et des graisses.

Des biopsies musculaires et graisseuses seront réalisées à la fin des périodes d'état d'équilibre basal (t = 120 min) et stimulé par l'insuline de haut grade (t = 360 min). Des biopsies musculaires et graisseuses seront obtenues sous anesthésie locale, à partir du muscle vaste latéral et de la graisse abdominale sous-cutanée à l'aide d'une aiguille de Bergström modifiée (y compris l'aspiration) à 120 (basale) et 360 min (stimulée par l'insuline de haut grade). Les biopsies seront congelées dans de l'azote liquide et conservées à -80 °C pour une analyse ultérieure. La quantité totale de tissu extrait s'élèvera à 400-600 mg.