Patients with chronic liver diseases: are they at risk for diabetes?

Details

Supervisors

Lanthier, Nicolas

Faculty

Faculté de médecine et médecine dentaire

Degree label

Master [180] en médecine

Abstract

Background and aims: Insulin resistance (IR) is the precursor of type 2 diabetes mellitus (T2DM) and is defined as the inability of a given quantity of insulin to prompt a normal physiological response in insulin-sensitive tissues. In a study carried out in our institution, we found that IR was present in patients with cirrhosis. This led us to question the origin of such IR and investigate whether cirrhosis is the primum movens of IR or if impaired insulin sensitivity is already present in non-cirrhotic patients with chronic liver disease (CLD). Methods: To investigate this, 425 patients were recruited and divided into three cohorts: controls (n=16), CLD (n=278) and cirrhosis (n=131). In patients without T2DM, IR was quantified using the homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) calculation based on dosages of fasted glycemia and insulinemia. A comparison between the proportion of patients with T2DM in the CLD and cirrhosis categories was carried out. Additionally, HOMA-IR levels among different disease etiologies were compared. Descriptive analysis of our data consisted in calculation of mean  standard deviation for parametric data and median – range for non-parametric data. The Mann-Whitney U and Kruskall-Wallis tests were used to compare parameters between two and more than two sets of data respectively. Results: IR, represented by a HOMA-IR value exceeding 2.5, is already present in patients with non-cirrhotic CLD (median HOMA-IR 4.0). HOMA-IR levels lie between those seen in control (median HOMA-IR 1.3) and cirrhotic patients (median HOMA-IR 5.5), with a statistically significant difference between our 3 groups (p-value <0.001). In particular, median glycemia in the CLD and cirrhosis groups is the same (98 mg/dL and 98.5 mg/dL respectively) but insulinemia is different (101.5 pmol/L and 132.3 pmol/L respectively) resulting in distinct HOMA-IR values in CLD and cirrhotic patients (p=0.018). However, the number of patients with T2DM is the same in the CLD and cirrhosis groups (one third of patients in both groups). In addition, HOMA-IR levels differ according to disease etiology (p-value <0.001): MAFLD and HCV-associated liver disease are associated with higher levels of IR compared to ALD and other causes of CLD. Conclusion: CLD is already a predisposing factor to T2DM, regardless of the presence of cirrhosis. Furthermore, cirrhosis is a factor which in itself elicits additional increase in insulin levels. Our study also allowed us to confirm that certain disease etiologies are associated with more severe IR. Contexte et objectifs: L’insulino-résistance (IR), précurseur du diabète de type 2 (DT2), est définie comme l’incapacité d’une quantité donnée d’insuline d’entraîner une réponse physiologique dans des tissus insulino-sensibles. Une étude effectuée dans notre institution a mis en évidence qu’une IR est présente chez des patients avec une cirrhose. Ceci nous a amenés à questionner l’origine de cette IR et à investiguer si la cirrhose est le primum movens de l’IR ou si des altérations de l’insulino-sensibilité sont déjà présentes dans les maladies chroniques du foie (MCF) non-cirrhotiques. Méthodes: Pour répondre à ces questions, 425 patients ont été recrutés et divisés en trois cohortes: contrôle (n=16), MCF (n=278) et cirrhose (n=131). Chez les patients sans DT2, l’IR était quantifiée sur base de l’Homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) qui est un algorithme mathématique basé sur des valeurs de glycémie et d’insulinémie à jeun. Une comparaison entre les proportions de patients diabétiques dans les groups MCF et cirrhose a aussi été effectuée. Les niveaux d’HOMA-IR au sein des différentes étiologies ont été comparés. Les analyses descriptives de nos données comprennent le calcul de la moyenne  écart-type pour les données paramétriques et médiane – range pour les données non-paramétriques. Les tests de Mann-Whitney U et Kruskall-Wallis ont été utilisés pour comparer des variables entre deux groupes de données ou plus de deux groupes respectivement. Résultats: L’IR, représentée par un HOMA-IR dépassant une valeur de 2.5, est déjà présente dans les MCF non-cirrhotiques (médiane HOMA-IR 4.0). Ces valeurs d’HOMA-IR se situent entre celles rencontrées chez des patients contrôle et avec cirrhose (médiane 1.3 et 5.5 respectivement) avec une difference statistiquement significative entre nos trois cohortes (p <0.001). Plus particulièrement, la glycémie médiane chez nos patients CLD et cirrhose est similaire (98 mg/dL et 98.5 mg/dL respectivement) mais l’insulinémie varie (101.5 pmol/L et 132.3 pmol/L respectivement) donnant lieu à des HOMA-IR différents entre nos patients CLD et cirrhose (p=0.018). Cependant, la proportion de patients avec un DT2 est la même dans les groupes CLD et cirrhose (un tiers des patients dans les deux groupes). En outre, l’HOMA-IR change en fonction de l’étiologie de la maladie (p-value <0.001): MAFLD et hépatite C chronique sont associés à une IR plus importante par rapport aux ALD et aux autres étiologies. Conclusion: La présence d’une MCF favorise le développement de l’IR et du DT2, avant la survenue d’une cirrhose. La présence d’une cirrhose est associée à une élévation encore plus marquée du taux d’insuline. Enfin, notre étude a permis de confirmer que certaines étiologies de MCF sont associées à une IR plus sévère.