Un dosage incorrect d’insuline peut-il être fatal ? Discussion scientifique de la scène dans La Longue Saison

Dans le premier épisode du drame à suspense à succès « The Long Season », le deuxième personnage masculin, Gong Biao (Biaozi), qui souffre de diabète, a sorti une seringue à insuline du réfrigérateur et a constaté que « la balance était erronée ». Ce petit détail a attiré beaucoup d'attention en raison de la mort de Biaozi à la fin de la pièce, et de nombreuses personnes ont spéculé que Biaozi avait été assassiné. Quelles seront les conséquences si vous prenez trop ou pas assez d’insuline ? Commençons par les principes les plus fondamentaux.

Écrit par Guo Xiaoqiang (Institut d'éducation physique du Hebei)

Soif, faim, envies fréquentes d'uriner, fatigue, perte de poids... Les humains connaissent depuis des milliers d'années les symptômes du diabète, qui peuvent se résumer à « trois plus et un de moins », à savoir « boire plus, manger plus, uriner plus et perdre du poids ». En fait, l'impression la plus directe est que l'urine devient sucrée, ce qui est aussi à l'origine du nom « diabète ». Bien que le diabète ait une longue histoire et soit très courant, les humains ont longtemps été impuissants face à lui. Bien qu’il y ait eu de nombreuses soi-disant « prescriptions miracles » et « bonnes prescriptions » dans l’histoire, il a finalement été prouvé qu’elles n’avaient que peu d’effet pratique. Même à la fin du XIXe siècle, la thérapie par la famine, qui visait principalement à réduire la consommation de sucre, était encore la meilleure option de traitement. Dans la série télévisée populaire « The Long Season », le protagoniste Biaozi est un diabétique qui aime le barbecue. Imaginez à quel point cette thérapie serait cruelle pour lui. Et l’effet n’était pas très bon.

Ce n’est qu’avec l’avènement de l’insuline que le traitement du diabète a subi un changement fondamental.

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Découverte et application de l'insuline

En 1889, deux chercheurs allemands, Oskar Minkowski et Joseph von Mering, ont réalisé une pancréatectomie totale sur un chien. Après l’opération, le chien a développé des symptômes de diabète, comme une augmentation du taux de sucre dans le sang, et est décédé peu de temps après. Ce phénomène indique qu’il existe une relation étroite entre la destruction pancréatique et l’apparition du diabète. En 1910, le physiologiste britannique Sir Edward Albert Sharpey-Schafer a donné sa propre explication à ce phénomène. Il a suggéré que le pancréas peut sécréter une substance qui contrôle la glycémie, et que le manque de cette substance est la cause du diabète. Il a inventé le mot « insuline » pour nommer la substance magique qui contrôle la glycémie. Dans ce cas, cela signifie que la supplémentation en insuline pourra résoudre efficacement le problème du diabète. Malheureusement, plusieurs chercheurs ont essayé, sans succès, d’obtenir une certaine quantité d’insuline à partir du pancréas.

En 1920, le jeune médecin canadien Frederick Grant Banting prend connaissance de l’état de développement de l’insuline et décide de relever le défi de l’extraction de l’insuline. Il a lu la littérature pertinente et a réalisé avec lucidité qu’en fermant d’abord le canal pancréatique et en provoquant une nécrose du tissu exocrine pancréatique, il pouvait réduire la sécrétion de trypsine et empêcher efficacement la dégradation de l’insuline avant une extraction réussie ! Bien qu'il ait eu l'idée, Banting lui-même manquait des installations expérimentales nécessaires, il a donc cherché à collaborer avec John Macleod, un scientifique dans le domaine du métabolisme du sucre. Macleod accepta la suggestion, mais il se préparait à voyager à ce moment-là, il chargea donc son assistant Charles Herbert Best d'assister Banting.

Après de nombreuses tentatives et améliorations, Banting et Best ont finalement obtenu une certaine quantité d’insuline canine relativement purifiée. Lorsqu'ils ont injecté ces substances purifiées à un chien souffrant de diabète sévère, un miracle s'est produit : la glycémie du chien a chuté rapidement et divers symptômes ont été atténués jusqu'à ce qu'il meure finalement par manque d'insuline. Après son retour de voyage et après avoir appris cette nouvelle passionnante, McLeod a immédiatement réalisé l’importance clinique de cette découverte et a contacté l’hôpital pour tester l’efficacité de l’insuline.

En janvier 1922, Thompson, un garçon diabétique de 14 ans hospitalisé à Toronto, au Canada, est devenu le premier patient à recevoir un traitement à l’insuline. Bien que l’effet thérapeutique soit différent de celui des expériences sur les animaux, l’effet global reste satisfaisant. Ce résultat a fait sensation et a donné à de nombreux diabétiques l’espoir d’un traitement. Par la suite, McLeod a invité le biochimiste James Collip à améliorer davantage le processus d'extraction de l'insuline, d'une part pour augmenter la production afin de répondre aux besoins d'un plus grand nombre de patients, et d'autre part pour améliorer la pureté de l'insuline, réduire les effets indésirables cliniques et améliorer les effets cliniques. Bientôt, l’insuline provenant d’animaux tels que les porcs et les vaches a été extraite avec succès, et de plus en plus de diabétiques ont pu utiliser un traitement à l’insuline. L’insuline artificielle cristalline que mon pays a synthétisée pour la première fois en 1965 était fabriquée à partir d’insuline bovine.

La découverte et l’application de l’insuline ont grandement amélioré le traitement du diabète et ont constitué un événement marquant dans l’histoire de la médecine. Banting et MacLeod se partagèrent le prix Nobel de physiologie ou médecine l'année suivante (1923) pour leur « découverte de l'insuline », et Banting devint le plus jeune lauréat de l'histoire du prix (32 ans). La découverte de l’insuline est d’une grande importance et mérite amplement le prix Nobel. Mais pourquoi ces deux personnes ont-elles remporté le prix ? Une controverse a éclaté et, à la fin, Banting a donné la moitié du prix à Best, et MacLeod a donné la moitié du prix à Collip.

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Développement et amélioration de l'insuline

Depuis les années 1920, la demande clinique en insuline a augmenté de jour en jour et des pénuries d’approvisionnement se sont inévitablement produites. À cette époque, la production d’insuline utilisait principalement le pancréas de vache ou de porc, mais la teneur en insuline du pancréas était extrêmement faible, ce qui la rendait extrêmement coûteuse. Même dans les années 1980, les pancréas de 23 500 animaux ne suffisaient qu’à fournir de l’insuline à 750 diabétiques pendant un an, ce qui rendait la solution prohibitive pour les diabétiques issus de familles à faibles revenus.

Dans les années 1970, l’émergence de la technologie du génie génétique a fondamentalement changé la production de nombreux médicaments, dont l’insuline. En 1978, des chercheurs de Genentech aux États-Unis ont intégré le gène de l’insuline humaine dans le génome d’Escherichia coli et ont utilisé Escherichia coli pour produire de l’insuline humaine. Parce qu’E. coli se reproduit rapidement et est facile à utiliser, il peut être conçu pour la production. Au fil du temps, la production d’insuline a considérablement augmenté, son coût a été considérablement réduit et son prix a rapidement chuté. La technologie révolutionnaire a progressivement remplacé les méthodes de préparation traditionnelles, et l’insuline génétiquement modifiée est entrée dans les foyers des gens ordinaires et est devenue un médicament quotidien pour la plupart des patients diabétiques. (Grâce au génie génétique, comment Biaozi pourrait-il autrement se permettre l’insuline ?)

L’utilisation généralisée de l’insuline a également entraîné un développement rapide dans de nombreux domaines. Depuis les années 1980, les chercheurs ne se concentrent plus uniquement sur les effets thérapeutiques de l’insuline. Au lieu de cela, ils ont commencé à prendre en compte des aspects tels que la vie quotidienne, le mode de vie et le confort des patients en combinaison avec les exigences de la « médication à long terme », ce qui a conduit au développement rapide des formes posologiques d'insuline. Des produits tels que les stylos à insuline et l’insuline inhalable ont été lancés les uns après les autres, facilitant grandement la vie des patients.

Deux types de stylos à insuline préremplis. Source : Wikipédia

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Comment fonctionne l'insuline

Une fois que l’insuline est sécrétée dans le sang (ou que l’insuline exogène est injectée dans le corps), elle est transportée dans tout le corps. Lorsqu'il rencontre des cellules effectrices (appelées « cellules cibles »), il se combine avec des molécules appelées « récepteurs » à la surface cellulaire, initiant une variété de réactions métaboliques au sein de la cellule. L'un d'eux consiste à accélérer la décomposition du glucose, à augmenter le stockage du glucose ou à convertir le glucose en graisse - ainsi, l'utilisation à long terme de l'insuline peut entraîner une prise de poids (on dit que frère Biao pèse 160 livres) - atteignant finalement l'objectif de réduire la glycémie.

Le manque d’insuline perturbe l’équilibre du glucose dans le corps, provoquant une hyperglycémie et une série de dommages à l’organisme. Il existe deux types de déficit en insuline. L’une d’elles est la carence absolue, dans laquelle le corps perd complètement la capacité de produire de l’insuline. C’est ce qu’on appelle le diabète de type 1, qui est une maladie héréditaire. Les patients développent la maladie à un stade précoce, c’est pourquoi on l’appelle aussi diabète juvénile. L'autre est la carence relative, ce qui signifie que le corps peut produire une certaine quantité d'insuline, mais l'effet de liaison de l'insuline au récepteur est réduit, ou pour d'autres raisons, sa capacité à abaisser la glycémie est affaiblie. Cette situation est appelée diabète de type 2. Les patients développent la maladie tardivement et présentent généralement une certaine prédisposition génétique. On l’appelle aussi diabète de l’adulte.

L’effet thérapeutique de l’insuline varie en fonction du type de maladie. Les patients atteints de diabète de type 1 sont généralement insulino-dépendants à vie, tandis que les patients atteints de diabète de type 2 ont principalement besoin d’augmenter leur sensibilité à l’insuline.

Il existe de nombreux types d’insuline actuellement utilisés en clinique, et leur durée d’existence dans l’organisme et le temps pendant lequel ils font effet varient considérablement :

L’insuline à action rapide commence à agir dans les 15 minutes suivant son utilisation, mais ses effets ne durent que 2 à 4 heures.

L'insuline à action rapide (également appelée insuline ordinaire) prend un peu plus de temps à agir dans l'organisme (30 minutes) et dure un peu plus longtemps (3 à 6 heures) que l'insuline à action rapide.

L'insuline à action prolongée fait généralement effet 2 à 4 heures après utilisation, mais peut durer 24 heures, ce qui lui permet de répondre aux besoins en insuline de toute la journée. L’utilisation d’insuline à action prolongée le matin ou avant de se coucher peut contrôler la glycémie tout au long de la journée.

L’insuline à action ultra-longue prend généralement effet après 6 heures et peut durer de 36 à 42 heures. Une autre différence majeure entre cette insuline et l’insuline à action prolongée est qu’elle n’a pas de pic de concentration (l’efficacité est relativement stable), ce qui peut réduire efficacement le risque d’hypoglycémie.

Outre l’insuline injectable couramment utilisée, il existe également l’insuline inhalée, qui se situe dans la gamme des insulines à action rapide ou à action courte (d’une durée d’environ 3 heures).

L'utilisation quotidienne consiste généralement principalement en une insuline à action prolongée ou à action ultra-longue, avec une insuline à action courte utilisée en association.

Pour les patients atteints de diabète de type 1 et certains patients atteints de diabète de type 2 qui utilisent de l’insuline à long terme, une petite pompe à insuline portable est une option pratique qui peut fournir des doses continues d’insuline à action rapide. Un système d’administration automatique d’insuline a été développé, combinant une pompe à insuline avec un moniteur de glycémie en continu. Il peut détecter les changements dans les niveaux de glycémie en temps opportun et ajuster le dosage d'insuline en conséquence, ce qui est plus propice à un contrôle précis de la glycémie.

Questions à considérer

De quel type de diabète souffre Biaozi ?

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Abus d'insuline

L’insuline est une bonne nouvelle pour les patients diabétiques, mais une mauvaise utilisation peut également avoir de graves conséquences.

Le but principal de l’insuline est de réduire la glycémie, c’est-à-dire le taux de glucose dans le sang. Le glucose est une substance énergétique extrêmement importante. Trop est nocif, mais trop peu peut aussi causer des problèmes. Les deux types courants d’abus sont le manque d’insuline ou l’excès d’insuline.

Quelle quantité d’insuline une personne doit-elle prendre ? Nous adoptons généralement la méthode « de moins en plus, en augmentant progressivement » pour tester l'effet hypoglycémiant et obtenir finalement une plage de concentration plus adaptée.

Pourquoi Biaozi a-t-il pris de l’insuline dans le réfrigérateur ? L’insuline étant une protéine présentant une faible stabilité in vitro, elle doit généralement être conservée au réfrigérateur. S'il n'est pas stocké correctement, il peut facilement entraîner une diminution de l'efficacité et une utilisation à long terme peut facilement retarder le traitement de la maladie. De plus, un dosage insuffisant peut facilement conduire à un contrôle insatisfaisant de la glycémie, ce qui n’est pas propice au contrôle de la maladie.

D'ailleurs, l'injection d'insuline à basse température peut facilement provoquer une gêne, donc en règle générale, il faut la sortir du réfrigérateur un peu plus tôt et l'injecter lentement.

Si vous donnez trop peu, la maladie ne sera pas guérie. Est-ce que ça te conviendrait si tu donnais un peu plus ? Il est en effet courant de trop jouer. En raison d'erreurs de calcul, d'injections répétées ou de formes posologiques incorrectes, une quantité excessive d'insuline pénètre dans l'organisme, provoquant une chute du taux de sucre dans le sang en dessous de la valeur minimale, ce qui peut également entraîner une série de conséquences néfastes. Les symptômes légers comprennent des étourdissements, la faim, la fatigue, un rythme cardiaque rapide, l'inattention, la transpiration, une peau pâle... Les symptômes graves comprennent le coma, la perte de direction et les crises d'épilepsie. À ce stade, vous devez reconstituer votre apport en sucre à temps pour soulager les symptômes de l’hypoglycémie. Si les symptômes sont graves, consultez immédiatement un médecin. Si l’insuline est utilisée pendant une longue période sans contrôler le dosage, elle peut provoquer un effet secondaire d’hypoglycémie.

Si l’insuline de Biaozi a été trafiquée, est-il possible qu’il en ait donné trop ou trop peu ? Mais dans les deux cas, il faudrait plus d’un mouvement pour produire une quelconque conséquence, et il est peu probable que cela provoque directement un accident de voiture.

Références

[1] Vecchio I, Tornali C, Bragazzi NL, Martini M. La découverte de l'insuline : une étape importante dans l'histoire de la médecine. Front Endocrinol (Lausanne), 2018,9:613.

[2] FDA. 100 ans d'insuline (https://www.fda.gov/about-fda/fda-history-exhibits/100-years-insulin)

[3] Doskicz J. Les 6 types d'insuline : un guide des insulines régulières, à action courte et à action prolongée (https://www.goodrx.com/classes/insulins/insulin-types-how-to-use)

[4] Surdosage d'insuline (https://www.diabetes.co.uk/insulin/insulin-overdosage.html)

[5] Petersen MC, Shulman GI. Mécanismes d’action de l’insuline et résistance à l’insuline. Physiol Rev, 2018, 98(4):2133-2223.

Cet article est soutenu par le projet de vulgarisation scientifique « Chine Ciel étoilé ».

Produit par : Association chinoise pour la science et la technologie, Département de vulgarisation scientifique

Producteur : China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.

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