L'acidocétose diabétique est une complication métabolique aiguë du diabète caractérisée par une hyperglycémie, une hypercétonémie et une acidose métabolique. L'hyperglycémie provoque une diurèse osmotique avec une perte importante de liquide et d'électrolyte. L'acidocétose diabétique est surtout observée au cours du diabète de type 1. Elle se manifeste par des nausées, des vomissements et des douleurs abdominales. Elle peut entraîner un œdème cérébral avec coma qui peut aboutir à la mort. L'acidocétose diabétique est reconnue par la mise en évidence d'une hyperglycémie associée à une cétonémie avec cétonurie et un trou anionique témoin d'une acidose métabolique. Le traitement comporte une réhydratation, l'administration d'insuline et la prévention de l'hypokaliémie.
(Voir aussi Diabète sucré et Complications du diabète sucré.)
L'acidocétose diabétique survient chez les diabétiques de type 1 et est moins fréquente chez les diabétiques de type 2. Elle se développe lorsque les taux d'insuline sont insuffisants pour satisfaire les besoins métaboliques de base. L'acidocétose diabétique est la première manifestation du diabète de type 1 chez une minorité de patients. L'insulinopénie peut être absolue (p. ex., lors de l'arrêt de l'administration d'insuline exogène) ou relative (p. ex., lorsque les doses habituelles d'insuline ne satisfont plus les besoins métaboliques au cours d'une infection aiguë, d'un traumatisme ou d'un stress physiologique).
Les contraintes physiologiques fréquentes qui peuvent déclencher une acidocétose diabétique comprennent
Infection aiguë (p. ex., pneumonie, infection des voies urinaires, COVID-19)
Grossesse
Traumatisme
Doses d'insuline manquées
Certains médicaments impliqués dans le déclenchement d'une acidocétose diabétique comprennent
Corticostéroïdes
Diurétiques thiazidiques
Sympathomimétiques
Inhibiteurs du sodium-glucose co-transporter 2 (SGLT-2)
L'acidocétose diabétique est moins fréquente dans le diabète de type 2 mais peut apparaître en cas de stress physiologique inhabituel. Le diabète de type 2 à tendance cétosique est une variante du diabète de type 2, parfois observée chez les sujets obèses, souvent d'origine africaine (dont afro-américaine ou afro-caribéenne). Les sujets qui ont un diabète sujet à la cétose peuvent présenter une altération significative de la fonction des cellules bêta avec hyperglycémie, et sont donc plus susceptibles de développer une acidocétose diabétique en cas d'hyperglycémie élevée.
Les inhibiteurs de SGLT-2 ont été impliqués dans l'induction d'acidocétose diabétique dans les diabètes de type 1 et 2. Chez la femme enceinte et chez les patients qui prennent des inhibiteurs de SGLT2, l'acidocétose diabétique peut survenir à des glycémies plus basses ou même normales.
L'acidocétose diabétique euglycémique peut également survenir en cas de consommation excessive d'alcool ou en cas de cirrhose.
Physiopathologie de l'acidocétose diabétique
La carence en insuline et une augmentation des hormones contre-régulatrices (glucagon, catécholamines, cortisol) provoquent le métabolisme des triglycérides et des acides aminés par l'organisme au lieu du glucose pour produire de l'énergie. Les concentrations plasmatiques de glycérol et d'acides gras libres (AGL) augmentent du fait de l'absence de limitation de la lipolyse. Les taux d'alanine augmentent en raison du catabolisme musculaire. Le glycérol et l'alanine procurent des substrats pour la néoglucogenèse hépatique qui est stimulée par l'excès de glucagon qui accompagne le déficit en insuline.
Le glucagon stimule aussi la conversion mitochondriale des acides gras libres en corps cétoniques. L'insuline bloque normalement la cétogenèse en inhibant le transport des dérivés du métabolisme des acides gras libres dans la matrice mitochondriale, mais la cétogenèse se poursuit en l'absence de l'insuline. Les principaux corps cétoniques, l'acide acétoacétique et bêta-hydroxybutyrique, sont des acides organiques forts dont l'accumulation entraîne une acidose métabolique. L'acétone dérivée du métabolisme de l'acide acétoacétique s'accumule dans le sérum et est lentement éliminée par la respiration.
L'hyperglycémie secondaire à un déficit en insuline suscite une diurèse osmotique avec une polyurie et des pertes d'électrolytes dans les urines. L'élimination urinaire des corps cétoniques entraîne des pertes supplémentaires de sodium et de potassium. La natrémie peut diminuer en raison de la natriurèse ou augmenter du fait de la déshydratation. La natrémie peut chuter du fait de la natriurèse ou augmenter en raison de l'excrétion de grandes quantités d'eau libre.
Le potassium est également éliminé en grandes quantités. Malgré un déficit total en potassium, la kaliémie initiale est généralement élevée en raison de la migration extracellulaire de potassium en réponse à l'acidose. La kaliémie chute généralement pendant le traitement par insuline qui fait migrer le potassium dans les cellules. Une hypokaliémie pouvant mettre la vie en danger peut survenir en cours de traitement si la kaliémie n'est pas monitorée et corrigée.
Symptomatologie de l'acidocétose diabétique
La symptomatologie de l'acidocétose diabétique comprend les signes liés à l'hyperglycémie associés à des nausées et à des vomissements et, en particulier chez l'enfant, à des douleurs abdominales. L'adynamie et la somnolence sont les signes d'une décompensation plus sévère. Les patients peuvent être hypotendus et tachycardes en raison de la déshydratation et de l'acidose; ils peuvent respirer profondément pour compenser l'acidose (dyspnée de Kussmaül). Ils peuvent également avoir une haleine "fruitée" du fait de l'expiration de l'acétone. La fièvre n'est pas un signe d'acidocétose diabétique. Sa présence correspond à l'existence d'une infection. En l'absence de traitement adapté, l'acidocétose diabétique évolue vers le coma et la mort.
L'œdème cérébral aigu est une complication survenant chez environ 1% des patients en acidocétose diabétique, principalement observé chez l'enfant et moins souvent chez l'adolescent et le jeune adulte. Une céphalée et un état fluctuant du niveau de conscience annoncent cette complication chez certains patients. Un arrêt respiratoire peut être la manifestation initiale chez d'autres. La cause, encore mal comprise, en serait la diminution trop rapide de l'osmolalité sérique ou une ischémie cérébrale. Ce trouble est principalement observé chez l'enfant de < 5 ans lorsque l'acidocétose diabétique est la première manifestation du diabète. Les enfants ayant l'urée sérique la plus élevée et la PaCO2 la plus basse au début des troubles sont à plus haut risque. Une correction retardée de l'hyponatrémie et l'utilisation de HCO3 dans le traitement de l'acidocétose diabétique sont des facteurs de risque supplémentaires.
Diagnostic de l'acidocétose diabétique
pH artériel
Cétonémie
Calcul du trou anionique
En cas de suspicion d'acidocétose diabétique, le dosage d'ionogramme sanguin, de l'urée, de la créatinine, des cétones et de l'osmolarité sériques doit être effectué. Il faut également rechercher une cétonurie. Les patients présentant un état clinique précaire ou ceux présentant une cétonémie pathologique doivent faire l'objet d'un dosage des gaz du sang artériel.
Le diagnostic d'acidocétose diabétique est défini par un pH artériel < 7,30 avec un trou anionique > 12 et une cétonémie. Les lignes directrices diffèrent sur les taux spécifiques d'hyperglycémie à inclure dans les critères diagnostiques de l'acidocétose diabétique. Une glycémie > 200 (11,1 mmol/L) ou > 250 mg/dL (13,8 mmol/L) est le plus souvent spécifiée; cependant, l'acidocétose diabétique pouvant survenir avec des glycémies normales ou légèrement élevées, certaines lignes directrices ne comprennent pas de niveau spécifique (1, 2).
Un diagnostic présomptif peut être posé lorsque le glucose et les cétones urinaires sont positifs à l'analyse d'urine. Les bandelettes urinaires et certains dosages des corps cétoniques sériques peuvent sous-estimer le degré de cétose parce qu'ils détectent l'acide acétoacétique et non l'acide bêta-hydroxybutyrique, qui est habituellement l'acide cétonique prédominant.
Le bêta-hydroxybutyrate sanguin peut être mesuré ou bien le traitement peut être débuté en fonction de la suspicion clinique et de la présence d'une acidose à trou anionique si les cétones sériques ou urinaires sont basses.
La symptomatologie d'une affection déclenchante doit être recherchée par les examens appropriés (p. ex., cultures, imagerie). Les adultes doivent subir un ECG pour dépister un infarctus du myocarde et évaluer le retentissement des anomalies de la kaliémie.
D'autres anomalies de laboratoire comprennent
Créatinine sérique élevée
Osmolalité sérique élevée
L'hyperglycémie peut provoquer une hyponatrémie de dilution, le sodium sérique mesuré est donc corrigé en ajoutant 1,6 mEq/L (1,6 mmol/L) pour chaque élévation de 100 mg/dL (5,6 mmol/L) de la glycémie au-dessus de 100 mg/dL (5,6 mmol/L).
Ainsi, chez un patient dont la natrémie est de 124 mEq/L (124 mmol/L) et la glycémie de 600 mg/dL (33,3 mmol/L), il convient d'ajouter 1,6 ([600 − 100]/100) = 8 mEq/L (8 mmol/L) à 124 pour obtenir une natrémie corrigée de 132 mEq/L (132 mmol/L).
Lorsque l'acidose est corrigée, la kaliémie chute. Un taux initial de kaliémie < 4,5 mEq/L (< 4,5 mmol/L) indique une perte potassique marquée et nécessite une supplémentation immédiate.
Les taux d'amylase et de lipase sont souvent élevés, même en l'absence de pancréatite (qui peut cependant exister en cas d'acidocétose alcoolique et chez les patients présentant une hypertriglycéridémie concomitante).
Références pour le diagnostic
1.Buse JB, Wexler DJ, Tsapas A, et al: 2019 Update to: Management of Hyperglycemia in Type 2 Diabetes, 2018. A Consensus Report by the American Diabetes Association (ADA) and the European Association for the Study of Diabetes (EASD). Diabetes Care 43(2):487–493, 2020. doi: 10.2337/dci19-0066
2. Garber AJ, Handelsman Y, Grunberger G, et al: Consensus statement by the American Association of Clinical Endocrinologists and American College of Endocrinology on the comprehensive type 2 diabetes management algorithm--2020 executive summary. Endocrine Practice 26:107–139, 2020.
Traitement de l'acidocétose diabétique
Sérum physiologique IV à 0,9%
Correction de l'hypokaliémie
Insuline IV (aussi longtemps que la kaliémie est ≥ 3,3 mEq/L [3,3 mmol/L])
Rarement bicarbonate de sodium IV (si pH < 7 après 1 heure de traitement)
Les priorités du traitement de l'acidocétose diabétique consistent en une correction rapide de la volémie, de l'hyperglycémie et de l'acidose, ainsi qu'en une prévention de l'hypokaliémie (1, 2). L'identification des facteurs déclenchants est également importante.
La prise en charge doit se faire en unité de soins intensifs parce qu'une surveillance clinique et biologique est initialement nécessaire toutes les heures ou toutes les deux heures pour adapter le traitement.
Rétablissement volumique
La volémie doit être rapidement rétablie pour élever la pression artérielle et assurer la perfusion glomérulaire; une fois la volémie restaurée, les déficits hydriques sont corrigés plus lentement, habituellement dans les 24 heures. La réhydratation initiale chez l'adulte est généralement obtenue par une perfusion IV rapide de 1 à 1,5 L de solution physiologique à 0,9% au cours de la première heure, suivie de perfusions de sérum physiologique à 250 à 500 mL/h. Des bolus supplémentaires ou une vitesse de perfusion plus rapide peuvent être nécessaires pour augmenter la pression artérielle. Des vitesses de perfusion plus lentes peuvent être nécessaires en cas d'insuffisance cardiaque ou en cas de risque de surcharge volémique. Si la natrémie est normale ou élevée, le sérum physiologique normal est remplacé par du sérum physiologique à 0,45% après une réanimation volémique initiale. Lorsque la glycémie chute à < 200 mg/dL (< 11,1 mmol/L), le liquide IV doit être changé et du dextrose à 5% à 10% peut être ajouté à une solution saline à 0,45%.
Chez l'enfant, les déficits en liquides sont estimés à 30 à 100 mL/kg du poids corporel. Des perfusions liquidiennes d'entretien (pour compenser les pertes courantes) doivent également être prescrites. La thérapie liquidienne initiale doit consister en une solution physiologique à 0,9% (10 mL/kg) en 1 à 2 h, qui peut être répétée, suivie d'une solution saline à 0,45% avec du dextrose lorsque la glycémie est < 300 mg/dL (16,7 mmol/L) et que la pression artérielle est stable et la diurèse adéquate. Le déficit liquidien restant doit être compensé en 24-48 heures (en prenant en compte les besoins de base) à une dose de 2 à 5 mL/kg/h, selon le degré de déshydratation.
Correction de l'hyperglycémie et de l'acidose
L'hyperglycémie est corrigée en administrant de l'insuline ordinaire 0,1 unité/kg IV sous forme de bolus initial, suivi d'une perfusion IV continue de 0,1 unité/kg/h dans du sérum physiologique à 0,9%. La dose d'insuline doit être maintenue si la kaliémie est ≥ 3,3 mEq/L (≥ 3,3 mmol/L). L'adsorption de l'insuline sur les parois de la tubulure IV peut induire des effets inattendus qui seront minimisés en préremplissant la tubulure IV avec une solution d'insuline. Si la glycémie ne chute pas de 50 à 75 mg/dL (2,8 à 4,2 mmol/L) au cours de la 1ère heure, les doses d'insuline doivent être doublées. Les enfants doivent recevoir une perfusion continue d'insuline IV de 0,1 unité/kg/h ou davantage avec ou sans bolus.
Les corps cétoniques doivent commencer à se normaliser en quelques heures si l'insuline est administrée à dose suffisante. Cependant, l'élimination des corps cétoniques peut être retardée lorsque l'acidose s'améliore du fait de la conversion du bêta-hydroxybutyrate en acétoacétate (qui est le "corps cétonique" mesuré dans la plupart des laboratoires).
Les valeurs du pH et du taux de HCO3 doivent aussi s'améliorer rapidement, mais la restauration d'un taux normal de HCO3 peut prendre 24 heures. Le bicarbonate ne doit pas être administré systématiquement car il peut induire un œdème cérébral aigu (principalement chez l'enfant). Si le bicarbonate est utilisé, il ne doit être démarré que si le pH est < 7, et seule une élévation modeste du pH doit être tentée avec des doses de 50 à 100 mEq (50 à 100 mmol) administrées en 2 heures, suivies d'une nouvelle mesure du pH artériel et de la kaliémie.
Lorsque a glycémie atteint < 200 mg/dL (< 11,1 mmol/L), il convient d'ajouter, chez l'adulte, du dextrose à 5-10% aux liquides de perfusion IV afin de réduire le risque d'hypoglycémie. La concentration de dextrose peut être ajustée et la dose d'insuline peut être réduite pour maintenir la glycémie à 150 à 200 mg/dL (8,3 à 11,1 mmol/L), mais la perfusion IV continue d'insuline doit être maintenue jusqu'à ce que le trou anionique soit réduit lors de 2 examens sanguins consécutifs et que le sang et l'urine soient systématiquement négatifs pour les cétones. Une plus longue durée de traitement par insuline et dextrose peut être nécessaire dans l'acidocétose diabétique associée à l'utilisation de l'inhibiteur de SGLT-2.
Lorsque le patient est stable et capable de manger, un régime caractéristique d'insuline basal-bolus est commencé. L'insuline IV doit être poursuivie 2 heures après que la dose initiale d'insuline basale en sous-cutané ait été administrée. Les enfants doivent continuer à recevoir 0,05 unité/kg/h d'insuline en perfusion jusqu'à ce que l'insuline en sous-cutané soit commencée et le pH que le pH soit > 7,3.
Prévention de l'hypokaliémie
La prévention de l'hypokaliémie nécessite l'administration de 20 à 30 mEq (20 à 30 mmol) de potassium dans chaque litre de liquide IV pour maintenir la kaliémie entre 4 et 5 mEq/L (4 et 5 mmol/L). Si la kaliémie est < 3,3 mEq/L (< 3,3 mmol/L), l'insuline doit être réduite et du potassium doit être administré à la dose de 40 mEq/h jusqu'à ce que la kaliémie soit ≥ 3,3 mmol/L (≥ 3,3 mmol/L); si la kaliémie est > 5 mEq/L (> 5 mmol/L), la supplémentation en potassium doit être suspendue.
Des valeurs de la kaliémie initialement normales ou élevées peuvent refléter des échanges à partir des réserves intracellulaires en réponse à l'acidose qui masquent la carence en potassium que présente la quasi-totalité des patients en acidocétose diabétique. L'administration d'insuline entraîne un retour rapide du potassium vers les cellules, ce qui nécessite une surveillance de la kaliémie toutes les heures ou toutes les 2 heures en phase initiale de traitement.
Autres mesures
Une hypophosphatémie apparaît souvent au cours du traitement de l'acidocétose diabétique, mais l'intérêt de sa correction est mal établi dans la plupart des cas. En cas d'indication (p. ex., au cours d'une rhabdomyolyse, d'une hémolyse ou d'affections neurologiques), une perfusion de phosphate de potassium de 1 à 2 mmol/kg, peut être administrée en 6 à 12 h. Si un traitement par phosphate de potassium est administré, habituellement, la calcémie diminue et doit être surveillée.
Le traitement d'une suspicion d'œdème cérébral repose sur l'hyperventilation, les corticostéroïdes et le mannitol mais ces mesures sont souvent inefficaces après un arrêt respiratoire.
Références pour le traitement
1. Gosmanov AR, Gosmanova EO, Dillard-Cannon E: Management of adult diabetic ketoacidosis. Diabetes Metab Syndr Obes 7:255–264, 2014. doi:10.2147/DMSO.S50516
2. French EK, Donihi AC, Korytkowski MT: Diabetic ketoacidosis and hyperosmolar hyperglycemic syndrome: review of acute decompensated diabetes in adult patients. BMJ 365:l1114, 2019. doi: 10.1136/bmj.l1114
Pronostic de l'acidocétose diabétique
Les taux globaux de mortalité de l'acidocétose diabétique sont < 1%; cependant, la mortalité est plus élevée chez les personnes âgées et chez les patients atteints d'autres maladies potentiellement mortelles. Le pronostic est plus grave en cas de choc ou de coma à l'admission. Les causes principales de décès sont le collapsus circulatoire, l'hypokaliémie et les infections. Dans des études plus anciennes chez des enfants présentant un œdème cérébral cliniquement apparent, environ un quart des patients sont décédés et 15 à 35% ont survécu avec des séquelles neurologiques persistantes (1, 2, 3). Une autre étude a eu des taux plus faibles de séquelles neurologiques persistantes et de décès (4).
Références pour le pronostic
1. Edge JA, Hawkins MM, Winter DL, Dunger DB: The risk and outcome of cerebral oedema developing during diabetic ketoacidosis. Arch Dis Child 85(1):16-22, 2001. doi:10.1136/adc.85.1.16
2. Marcin JP, Glaser N, Barnett P, et al: Factors associated with adverse outcomes in children with diabetic ketoacidosis-related cerebral edema. J Pediatr 141(6):793-797, 2002. doi:10.1067/mpd.2002.128888
3. Glaser N. Cerebral edema in children with diabetic ketoacidosis. Curr Diab Rep 2001;1(1):41-46. doi:10.1007/s11892-001-0009-7
4. Kuppermann N, Ghetti S, Schunk JE, et al. Clinical Trial of Fluid Infusion Rates for Pediatric Diabetic Ketoacidosis. N Engl J Med 2018;378(24):2275-2287. doi:10.1056/NEJMoa1716816
Points clés
L'acidocétose diabétique est une complication métabolique aiguë du diabète caractérisée par une hyperglycémie, une hypercétonémie et une acidose métabolique.
Une acidocétose peut se produire lorsque des facteurs de stress physiologiques aigus (p. ex., infections, infarctus du myocarde) déclenchent une acidose, une élévation modérée de la glycémie, une déshydratation et une perte importante de potassium chez les patients qui ont un diabète de type 1.
Le diagnostic d'acidocétose est défini par un pH artériel < 7,30 avec un trou anionique > 12 et une cétonémie associée à une hyperglycémie.
L'acidose se corrige habituellement par du liquide et de l'insuline IV; envisager l'HCO3 uniquement si l'acidose marquée (pH < 7) persiste après 1 heure de traitement.
Maintenir la dose d'insuline jusqu'à ce que la kaliémie soit ≥ 3,3 mEq/L (≥ 3,3 mmol/L).
L'œdème cérébral aigu est une complication rare (environ 1% des patients) mais mortelle, principalement chez l'enfant et moins souvent chez l'adolescent et le jeune adulte.
