bac S 2018 Polynésie
Partie 2.2 : Enseignement de spécialité (5 points) Glycémie et diabète
Le diabète de type 1 est une maladie liée à une insuffisance de production d'insuline provoquée par la destruction des cellules β des ilots de Langerhans du pancréas.
Dans l'optique de mettre au point un nouveau traitement, des chercheurs de l'Université de Nice ont étudié les effets de l'acide γ-amino-butyrique (GABA) sur la glycémie de la Souris.
A partir de l’étude des documents et de l’utilisation des connaissances, expliquez pourquoi le GABA pourrait permettre de limiter les risques de l’hyperglycémie chez un individu atteint du diabète de type 1.
document 1: effet du GABA sur les ilots de Langerhans du pancréas de Souris
Le pourcentage de cellules β dans le pancréas de Souris est évalué dans les conditions suivantes:
La Souris témoin A a subi pendant 5 jours un traitement avec une solution saline.
Les Souris B, C, D et E ont subi une destruction chimique des cellules (3 du pancréas puis:
- un traitement de 5 jours avec une solution saline pour la Souris B ;
- un traitement avec du GABA pendant 10 jours (Souris C), 25 jours (Souris D) et 85 jours (Souris E).
Remarque: une fois détruites, les cellules β ne peuvent pas se régénérer seules au sein des ilots de Langerhans.
d'après Collombat et Combemorel sur le site planet-vie.ens.fr, consulté en octobre 2017
document 2 : effets de l'insuline sur la glycémie chez l'Homme.
Dans le pancréas, les ilots de Langerhans sont formés de cellules capables de produire des hormones ayant un effet sur la glycémie. Les cellules α produisent une hormone appelée glucagon.
L’hormone produite par les cellules β est l’insuline. Pour déterminer le rôle de cette hormone, des mesures de glycémie ont été réalisées chez un sujet sain suite à une injection d’insuline. Les résultats sont présentés dans le graphique.
Remarque: l’insuline est une hormone également produite chez la Souris. Elle a le même effet sur la glycémie des Souris que sur celle de l'Homme.
Graphique de l’évolution de la glycémie d'un sujet sain à la suite d'une injection d'insuline (5.56 mmol.L
1 équivaut à 1 q.L
1)
d'après le sujet de bac SMS Biologie, 2004
document 3 : effet d'un traitement au GABA sur la glycémie chez la Souris
Des Souris, dont les cellules β des ilots de Langerhans ont été détruites à T = 0 jour, sont traitées par une injection hebdomadaire de 250 pg.kg
-1 de GABA dans la cavité abdominale à partir de T = 8 jours. Le graphique montre l'évolution de la glycémie de ces Souris pendant toute la durée du traitement au GABA (80 jours).
Un autre lot de Souris, dont les cellules β des ilots de Langerhans ont été détruites, est traité seulement avec une solution saline (témoin). Ces Souris décèdent d’hyperglycémie (560 mg.dL
-1) environ 16 jours après le début de l’expérience.
d'après Collombat et Combemorel sur le site planet-vie.ens.fr, consulté en octobre 2017
document 4 : effet du GABA sur l’expression du gène ARX chez la Souris
Le gène ARX joue un rôle clé dans la différenciation des cellules α et β du pancréas.
Chez une Souris adulte, on peut inhiber expérimentalement l’expression du gène ARX dans une cellule α. Elle se transforme alors en cellule β.
Des chercheurs ont observé que dans des cellules α traitées avec des concentrations croissantes de GABA, l'expression du gène ARX est inhibée.
d'après Collombat et Combemorel sur le site planet-vie.ens.fr, consulté en octobre 2017