From diabetes to heart disease : studies on dyslipidemia-induced B-cell dysfunction, immunomodulation in heart transplantation, and cardiac stem cell therapy

Diabetes is a growing epidemic with devastating human, social and economic impact. It is associated with significant changes in plasma concentrations of lipoproteins. We tested the hypothesis that lipoproteins modulate the function and survival of insulin-secreting cells. We first detected the presence of several receptors that participate in the binding and processing of plasma lipoproteins and confirmed the internalization of fluorescent LDL and HDL particles in insulin-secreting β-cells. Purified human VLDL and LDL particles reduced insulin mRNA levels and β-cell proliferation, and induced a dose-dependent increase in the rate of apoptosis. In mice lacking the LDL receptor, islets showed a dramatic decrease in LDL uptake and were partially resistant to apoptosis caused by LDL. VLDL-induced apoptosis of β-cells involved caspase-3 cleavage and reduction in levels of the c-Jun N-terminal (JNK) Interacting Protein-1 (IB1/JIP-1). In contrast, the pro-apoptotic signaling of lipoproteins was antagonized by HDL particles or by a small peptide inhibitor of JNK. The protective effects of HDL were mediated, in part, by inhibition of caspase-3 cleavage and activation of the protein kinase Akt/PKB. Heart disease is a major cause of morbidity and mortality among patients with diabetes. When heart failure is refractory to medical therapy and cannot be improved by electrical resynchronization, percutaneous angioplasty or coronary graft bypass surgery, heart transplantation remains a "last resort" therapy. Nevertheless, it is limited by the side effects of immunosuppressive drugs and chronic rejection. Localized expression of immunomodulatory genes in the donor organ can create a state of immune privilege within the graft, and was performed in rodent hearts by infecting cells with an adenovirus encoding indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), the rate-limiting enzyme in the catabolism of tryptophane. Other strategies are based on genetic manipulation of dendritic cells (DCs) with immunosuppressive genes and in vitro exposure of DCs to agents that prevent their maturation by inflammatory cytokines. Finally, we used 5-bromo-2'-deoxyuridine, which is incorporated into DNA and diluted with cell division, to identify long-term label retaining cells in the adult rodent heart. The majority of these cells were positive for the stem cell antigen-1 (Sca-1) and negative for the endothelial precursor marker CD31. They formed cardiospheres in vitro and showed differentiation potential into mesenchymal cell lineages. When cultured in cardiomyogenic differentiation medium, they expressed cardiac-specific genes. Taken together, these data provide evidence of slow-cycling stem cells in the rodent heart. Chronic shortage of donor organs opens the way to cardiac stem cell therapy in humans, although the long way from animal experimentation to routine therapy in patients may still take several years. - Du diabète de type 2 à la maladie coronarienne : trois études sur les dysfonctions de la cellule sécrétrice d'insuline induites par les dyslipidémies, l'immunomodulation dans la transplantation cardiaque, et la thérapie par des cellules souches myocardiques. Le diabète de type 2 a pris les dimensions d'une épidémie, avec des conséquences sociales et économiques dont nous n'avons pas encore pris toute la mesure. La maladie s'accompagne souvent d'une dyslipidémie caractérisée par une hypertriglycéridémie, des taux abaissés de cholestérol HDL, et des concentrations de cholestérol LDL à la limite supérieure de ce qui est considéré comme acceptable. L'hypothèse à la base de cette étude est qu'une modification des taux plasmatiques de lipoprotéines pourrait avoir une influence directe sur la cellule β sécrétrice d'insuline en modifiant sa fonction, sa durée de vie et son taux de régénération. Dans un premier temps, nous avons mis en évidence, sur la cellule β, la présence de plusieurs récepteurs impliqués dans la captation des lipoprotéines. Nous avons confirmé la fonctionnalité de ces récepteurs en suivant l'internalisation de LDL et de HDL marqués. En présence de VLDL ou de LDL humains, nous avons observé une diminution de la transcription du gène de l'insuline, une prolifération cellulaire réduite, et une augmentation de l'apoptose, toutes fonctions de la dose et du temps d'exposition. L'apoptose induite par les VLDL passe par une activation de la caspase-3 et une réduction du taux de la protéine IB1/JIP-1 (Islet Brain1/JNK Interacting Protein 1), dont une mutation est associée à une forme monogénique de diabète de type 2. Par opposition, les HDL, ainsi que des peptides inhibiteurs de JNK, sont capables de contrer la cascade pro-apoptotique déclenchée, respectivement, par les LDL et les VLDL. Ces effets protecteurs comprennent l'inhibition du clivage de la caspase-3 et l'activation de la protéine kinase Akt/PKB. En conclusion, les lipoprotéines sont des éléments clés de la survie de la cellule β, et pourraient contribuer au dysfonctionnement observé dans le pancréas endocrine au cours du développement du diabète. La maladie cardiaque, et plus particulièrement la maladie coronarienne, est une cause majeure de morbidité et de mortalité chez les patients atteints de diabète. Plusieurs stratégies sont utilisées quotidiennement pour pallier les atteintes cardiaques: traitements médicamenteux, électromécaniques par resynchronisation électrique, ou communément appelés « interventionnels » lorsqu'ils font appel à l'angioplastie percutanée. La revascularisation du myocarde par des pontages coronariens donne également de très bons résultats dans certaines situations. Il existe toutefois des cas où plus aucune de ces approches n'est suffisante. La transplantation cardiaque est alors la thérapie de choix pour un nombre restreint de patients. La thérapie génique, en permettant l'expression locale de gènes immunomodulateurs dans l'organe greffé, permet de diminuer les réactions de rejet inhérentes à toute transplantation (à l'exception de celles réalisées entre deux jumeaux homozygotes). Nous avons appliqué chez des rongeurs cette stratégie en infectant le coeur greffé avec un adénovirus codant pour l'enzyme indoleamine 2,3-dioxygénase (IDO), une enzyme clé dans le catabolisme du tryptophane. Nous avons procédé de manière identique in vitro en surexprimant IDO dans les cellules dendritiques, dont le rôle est de présenter les antigènes aux lymphocytes Τ du receveur. Des expériences similaires ont été réalisées en traitant les cellules dendritiques avec des substances capables de prévenir, en partie du moins, leur maturation par des agents pro-inflammatoires. Finalement, nous avons exploré une stratégie utilisée couramment en hématologie, mais qui n'en est encore qu'à ses débuts au niveau cardiaque : la thérapie par des cellules souches. En traitant des rongeurs avec un marqueur qui s'incorpore dans l'ADN nucléaire, le 5-bromo- 2'-deoxyuridine, nous avons identifié une population cellulaire se divisant rarement, positive en grande partie pour l'antigène embryonnaire Sca-1 et négative pour le marqueur endothélial CD31. En culture, ces cellules forment des cardiosphères et sont capables de se différencier dans les principaux types tissulaires mésenchymateux. Dans un milieu de differentiation adéquat, ces cellules expriment des gènes cardiomyocytaires. En résumé, ces données confirment la présence chez le rongeur d'une population résidente de précurseurs myocardiques. En addenda, on trouvera deux publications relatives à la cellule β productrice d'insuline. Le premier article démontre le rôle essentiel joué par la complexine dans l'insulino-sécrétion, tandis que le second souligne l'importance de la protéine IB1/JIP-1 dans la protection contre l'apoptose de la cellule β induite par certaines cytokines.

Preserved capillary density of dorsal finger skin in treated hypertensive patients with or without type 2 diabetes

RESUME : La raréfaction des vaisseaux capillaires est une caractéristique de l'hypertension artérielle non traitée. Des données récentes indiquent que cette raréfaction peut être renversée par un traitement antihypertenseur chez les patients hypertendus non diabétiques. Malgré la fréquente association du diabète et de l'hypertension, on ne sait rien de la densité capillaire de patients diabétiques traités, souffrant d'hypertension artérielle. Nous avons dès lors recruté 21 patients normotendus (groupe contrôle), 25 patients souffrant uniquement d'hypertension artérielle , et 21 patients diabétiques (Diabète de type 2) souffrant également d'hypertension artérielle. Tous les patients hypertendus ont été traités avec un inhibiteur du système rénine-angiotensine, et une majorité présentait une tension artérielle moyenne en auto-contrôle à domicile de 135/85 mmHg ou moins. La densité capillaire a été évaluée par vidéomicroscopie sur la peau du dos des doigts et avec laser Doppler sur la peau de l'avant-bras (vasodilatation maximale induite par le chauffage local). Au final, il n'y avait pas de différence entre les groupes de l'étude, que ce soit lors des mesures de la densité capillaire sur le dos du doigt (groupe contrôle 101 ±11 capillaires, groupe des patients non- diabétiques hypertendus 99 ± 16, groupe des patients hypertendus et diabétiques 96 ± 18, p>0,5) ou lors des mesures de débit sanguin maximal sur la peau de l'avant-bras, un témoin indirect de la densité capillaire dans ce territoire (contrôles 666 ±114 unités de perfusion, non diabétique hypertendu 612 ± 126, hypertendus diabétiques 620 ±103, p> 0,5). En conclusion, notre étude est la première à démontrer que indépendamment de la présence ou non d'un diabète de type 2, la densité capillaire est normale chez les patients hypertendus présentant un contrôle raisonnable de la pression artérielle obtenue avec un bloqueur du système rénine-angiotensine.

The required beta cell research for improving treatment of type 2 diabetes.

In healthy individuals, insulin resistance is associated with physiological conditions such as pregnancy or body weight gain and triggers an increase in beta cell number and insulin secretion capacity to preserve normoglycaemia. Failure of this beta cell compensation capacity is a fundamental cause of diabetic hyperglycaemia. Incomplete understanding of the molecular mechanisms controlling the plasticity of adult beta cells mechanisms and how these cells fail during the pathogenesis of diabetes strongly limits the ability to develop new beta cell-specific therapies. Here, current knowledge of the signalling pathways controlling beta cell plasticity is reviewed, and possible directions for future research are discussed.

Paraoxonase2 polymorphisms are associated with nephropathy in Type II diabetes.

AIMS/HYPOTHESIS: Paraoxonase is a member of a multigene family of three genes. Paraoxonase2 gene polymorphisms have been associated with coronary heart disease in non-diabetic patients and with an increased fasting glycaemia in patients with Type II (non-insulin-dependent) diabetes mellitus. We tested the hypothesis of whether paraoxonase1 and paraoxonase2 polymorphisms were associated with diabetic nephropathy. METHODS: Our case-control study of 299 Swiss patients with Type II diabetes included 147 patients with confirmed diabetic nephropathy. RESULTS: In univariate analyses the two paraoxonase2 polymorphisms were associated with diabetic nephropathy. When subjected to multivariate analyses, both paraoxonase2 polymorphisms remained statistically associated with diabetic nephropathy independent of traditional risk factors (paraoxonase2-148: OR = 2.53, p = 0.003; paraoxonase2-311: OR = 2.67, p = 0.002). In addition, BMI interacted with paraoxonase2 polymorphisms as a risk factor of nephropathy. CONCLUSIONS/INTERPRETATION: The paraoxonase2 gene polymorphisms were significantly associated with diabetic nephropathy independent of traditional risk factors in Type II diabetic patients. The susceptibility to diabetic nephropathy was intensified by the degree of obesity. Pathophysiological pathways should be investigated and could be involved in insulin resistance or lipids metabolism or both.

Protocol for the modeling the epidemiologic transition study: a longitudinal observational study of energy balance and change in body weight, diabetes and cardiovascular disease risk.

ABSTRACT: BACKGROUND: The prevalence of obesity has increased in societies of all socio-cultural backgrounds. To date, guidelines set forward to prevent obesity have universally emphasized optimal levels of physical activity. However there are few empirical data to support the assertion that low levels of energy expenditure in activity is a causal factor in the current obesity epidemic are very limited. METHODS: The Modeling the Epidemiologic Transition Study (METS) is a cohort study designed to assess the association between physical activity levels and relative weight, weight gain and diabetes and cardiovascular disease risk in five population-based samples at different stages of economic development. Twenty-five hundred young adults, ages 25-45, were enrolled in the study; 500 from sites in Ghana, South Africa, Seychelles, Jamaica and the United States. At baseline, physical activity levels were assessed using accelerometry and a questionnaire in all participants and by doubly labeled water in a subsample of 75 per site. We assessed dietary intake using two separate 24-h recalls, body composition using bioelectrical impedance analysis, and health history, social and economic indicators by questionnaire. Blood pressure was measured and blood samples collected for measurement of lipids, glucose, insulin and adipokines. Full examination including physical activity using accelerometry, anthropometric data and fasting glucose will take place at 12 and 24 months. The distribution of the main variables and the associations between physical activity, independent of energy intake, glucose metabolism and anthropometric measures will be assessed using cross-section and longitudinal analysis within and between sites. DISCUSSION: METS will provide insight on the relative contribution of physical activity and diet to excess weight, age-related weight gain and incident glucose impairment in five populations' samples of young adults at different stages of economic development. These data should be useful for the development of empirically-based public health policy aimed at the prevention of obesity and associated chronic diseases.

Diabetes in Africa: the situation in the Seychelles

Comment on: Levitt NS. Diabetes in Africa: epidemiology, management and healthcare challenges. Heart 2008; 94: 1376-1382. doi: 10.1136/hrt.2008.147306. PMID: 18519551.

Control of pancreatic β-cell mass and function by gluco-incretin hormones : identification of novel regulatory mechanisms for the treatment of diabetes

Summary : Control of pancreatic ß-cell mass and function by gluco-incretin hormones: Identification of novel regulatory mechanisms for the treatment of diabetes The ß-cells of islets of Langerhans secrete insulin to reduce hyperglycemia. The number of pancreatic islet ß-cells and their capacity to secrete insulin is modulated in normal physiological conditions to respond to the metabolic demand of the organism. A failure of the endocrine pancreas to maintain an adequate insulin secretory capacity due to a reduced ß-cell number and function underlies the pathogenesis of both type 1 and type 2 diabetes. The molecular mechanisms controlling the glucose competence of mature ß-cells, i.e., the magnitude of their insulin secretion response to glucose, ß-cell replication, their differentiation from precursor cells and protection against apoptosis are poorly understood. To investigate these mechanisms, we studied the effects on ß-cells of the gluco-incretin hormones, glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) and glucagon-like peptide-1 (GLP-1) which are secreted by intestinal endocrine cells after food intake. Besides acutely potentiating glucose-stimulated insulin secretion, these hormones induce ß-cell differentiation from precursor cells, stimulate mature ß-cell replication, and protect them against apoptosis. Therefore, understanding the molecular basis for gluco-incretin action may lead to the uncovering of novel ß-cell regulatory events with potential application for the treatment or prevention of diabetes. Islets from mice with inactivation of both GIP and GLP-1 receptor genes (dK0) present a defect in glucose-induced insulin secretion and are more sensitive than control islets to cytokine-induced apoptosis. To search for regulatory genes, that may control both glucose competence and protection against apoptosis, we performed comparative transcriptomic analysis of islets from control and dK0 mice. We found a strong down-regulation of the IGF1 Rexpression in dK0 islets. We demonstrated in both a mouse insulin-secreting cell line and primary islets, that GLP-1 stimulated IGF-1R expression and signaling. Importantly, GLP-1induced IGF-1R-dependent Akt phosphorylation required active secretion, indicating the presence of an autocrine activation mechanism. We further showed that activation of IGF-1R signaling was dependent on the secretion of IGF-2 and IGF-2 expression was regulated by nutrients. Finally, we demonstrated that the IGF-Z/IGF-1R autocrine loop was required for GLP-1 i) to protect ß-cells against cytokine-induced apoptosis, ii) to enhance their glucose competence and iii) to increase ß-cell proliferation. Résumé : Contrôle de la masse des cellules ß pancréatiques et de leur fonction par les hormones glucoincrétines: Identification de nouveaux mécanismes régulateurs pour le traitement du diabète Les cellules ß des îlots de Langerhans sécrètent l'insuline pour diminuer l'hyperglycémie. Le nombre de cellules ß et leur capacité à sécréter l'insuline sont modulés dans les conditions physiologiques normales pour répondre à la demande métabolique de l'organisme. Un échec du pancréas endocrine à maintenir sa capacité sécrétoire d'insuline dû à une diminution du nombre et de la fonction des cellules ß conduit au diabète de type 1 et de type 2. Les mécanismes moléculaires contrôlant la compétence au glucose des cellules ß matures, tels que, l'augmentation de la sécrétion d'insuline en réponse au glucose, la réplication des cellules ß, leur différentiation à partir de cellules précurseurs et la protection contre l'apoptose sont encore peu connus. Afin d'examiner ces mécanismes, nous avons étudié les effets sur les cellules ß des hormones gluco-incrétines, glucose-dépendent insulinotropic polypeptide (G1P) et glucagon-like peptide-1 (GLP-1) qui sont sécrétées par les cellules endocrines de l'intestin après la prise alimentaire. En plus de potentialiser la sécrétion d'insuline induite par le glucose, ces hormones induisent la différentiation de cellules ß à partir de cellules précurseurs, stimulent leur prolifération et les protègent contre l'apoptose. Par conséquent, comprendre les mécanismes d'action des gluco-incrétines permettrait de découvrir de nouveaux processus régulant les cellules ß avec d'éventuelles applications dans le traitement ou la prévention du diabète. Les îlots de souris ayant une double inactivation des gènes pour les récepteurs du GIP et du GLP-1 (dK0) présentent un défaut de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose et une sensibilité accrue à l'apoptose induite par les cytokines. Afin de déterminer les gènes régulés, qui pourraient contrôler à la fois la compétence au glucose et la protection contre l'apoptose, nous avons effectué une analyse comparative transcriptomique sur des îlots de souris contrôles et dKO. Nous avons constaté une forte diminution de l'expression d'IGF-1R dans les îlots dKO. Nous avons démontré, à la fois dans une lignée cellulaire murine sécrétant l'insuline et dans îlots primaires, que le GLP-1 stimulait l'expression d'IGF-1R et sa voie de signalisation. Par ailleurs, la phosphorylation d'Akt dépendante d'IGF1-R induite parle GLP-1 nécessite une sécrétion active, indiquant la présence d'un mécanisme d'activation autocrine. Nous avons ensuite montré que l'activation de la voie de signalisation d'IGF-1R était dépendante de la sécrétion d'IGF-2, dont l'expression est régulée par les nutriments. Finalement, nous avons démontré que la boucle autocrine IGF-2/IGF-1R est nécessaire pour le GLP-1 i) pour protéger les cellules ß contre l'apoptose induite par les cytokines, ii) pour améliorer la compétence au glucose et iii) pour augmenter la prolifération des cellules ß. Résumé tout public : Contrôle de la masse des cellules ß pancréatiques et de leur fonction par les hormones gluco-incrétines: Identification de nouveaux mécanismes régulateurs pour le traitement du diabète Chez les mammifères, la concentration de glucose sanguine (glycémie) est régulée et maintenue à une valeur relativement constante d'environ 5 mM. Cette régulation est principalement contrôlée par 2 hormones produites par les îlots pancréatiques de Langerhans: l'insuline sécrétée par les cellules ß et le glucagon sécrété par les cellules a. A la suite d'un repas, l'augmentation de la glycémie entraîne la sécrétion d'insuline ce qui permet le stockage du glucose dans le foie, les muscles et le tissu adipeux afin de diminuer le taux de glucose circulant. Lors d'un jeûne, la diminution de la glycémie permet la sécrétion de glucagon favorisant alors la production de glucose par le foie, normalisant ainsi la glycémie. Le nombre de cellules ß et leur capacité sécrétoire s'adaptent aux variations de la demande métabolique pour assurer une normoglycémie. Une destruction complète ou partielle des cellules ß conduit respectivement au diabète de type 1 et de type 2. Bien que l'augmentation de la glycémie soit le facteur stimulant de la sécrétion d'insuline, des hormones gluco-incrétines, principalement le GLP-1 (glucagon-like peptide-1) et le GIP (glucose-dependent insulinotropic polypeptide) sont libérées par l'intestin en réponse aux nutriments (glucose, acides gras) et agissent au niveau des cellules ß, potentialisant la sécrétion d'insuline induite par le glucose, stimulant leur prolifération, induisant la différentiation de cellules précurseurs en cellules ß matures et les protègent contre la mort cellulaire (apoptose). Afin d'étudier plus en détail ces mécanismes, nous avons généré des souris déficientes pour les récepteurs du GIP et du GLP-l. Les îlots pancréatiques de ces souris présentent un défaut de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose et une sensibilité accrue à l'apoptose par rapport aux îlots de souris contrôles. Nous avons donc cherché les gènes régulés pas ces hormones contrôlant la sécrétion d'insuline et la protection contre l'apoptose. Nous avons constaté une forte diminution de l'expression du récepteur à l'IGF-1 (IGF-1R) dans les îlots de souris déficientes pour les récepteurs des gluco-incrétines. Nous avons démontré dans un model de cellules ß en culture et d'îlots que le GLP-1 augmentait l'expression d'IGF-1R et la sécrétion de son ligand (IGF-2) permettant l'activation de la voie de signalisation. Finalement, nous avons montré que l'activation de la boucle IGF-2/IGF-1R induite par le GLP-1 était nécessaire pour la protection contre l'apoptose, l'augmentation de la sécrétion et la prolifération des cellules ß.

Hypoglycémie et traitement du diabète de type 2. Le retour à une normoglycémie n'est pas nécessairement la meilleure stratégie thérapeutique [Hypoglycemia and diabetes treatment: the return to normal glucose level is not always the best therapeutic strategy].

Recent clinical trials with type 2 diabetic patients and the quest of normal glyceamic values, have revealed difficulties and limitations. These too normal glyceamic targets corresponding to the physiological standards are associated with very high rate of hypoglycemia and an increase of mortality. A too simplistic view of treatment: "the lowest, the better is in the diabetes" is no longer defensible. The knowledge from complex systems behavior invites us to search targets adapted to a new state of equilibrium due to loss of self-regulation. These targets should not aim the physiological standards but to be adapted to patient's situation. Shared decision-making and consensus are the two pillars of this new strategy supported by the new ADA-EASD guidelines.

Structural alterations of the coronary arterial wall are associated with myocardial flow heterogeneity in type 2 diabetes mellitus.

PURPOSE: To determine the relationship between carotid intima-media thickness (IMT), coronary artery calcification (CAC), and myocardial blood flow (MBF) at rest and during vasomotor stress in type 2 diabetes mellitus (DM). METHODS: In 68 individuals, carotid IMT was measured using high-resolution vascular ultrasound, while the presence of CAC was determined with electron beam tomography (EBT). Global and regional MBF was determined in milliliters per gram per minute with (13)N-ammonia and positron emission tomography (PET) at rest, during cold pressor testing (CPT), and during adenosine (ADO) stimulation. RESULTS: There was neither a relationship between carotid IMT and CAC (r = 0.10, p = 0.32) nor between carotid IMT and coronary circulatory function in response to CPT and during ADO (r = -0.18, p = 0.25 and r = 0.10, p = 0.54, respectively). In 33 individuals, EBT detected CAC with a mean Agatston-derived calcium score of 44 +/- 18. There was a significant difference in regional MBFs between territories with and without CAC at rest and during ADO-stimulated hyperemia (0.69 +/- 0.24 vs. 0.74 +/- 0.23 and 1.82 +/- 0.50 vs. 1.95 +/- 0.51 ml/g/min; p < or = 0.05, respectively) and also during CPT in DM but less pronounced (0.81 +/- 0.24 vs. 0.83 +/- 0.23 ml/g/min; p = ns). The increase in CAC was paralleled with a progressive regional decrease in resting as well as in CPT- and ADO-related MBFs (r = -0.36, p < or = 0.014; r = -0.46, p < or = 0.007; and r = -0.33, p < or = 0.041, respectively). CONCLUSIONS: The absence of any correlation between carotid IMT and coronary circulatory function in type 2 DM suggests different features and stages of early atherosclerosis in the peripheral and coronary circulation. PET-measured MBF heterogeneity at rest and during vasomotor stress may reflect downstream fluid dynamic effects of coronary artery disease (CAD)-related early structural alterations of the arterial wall.

Managing diabetes in Switzerland : a systemic approach

Executive summaryThe increasing prevalence of chronic diseases is one of the major causes of rising health expenditure, as stated by the WHO. Not only chronic diseases are very costly, but they are by far the leading cause of mortality in the world, representing 60% of all deaths. Diabetes in particular is becoming a major burden of disease. In Switzerland around 5% of the population suffer of type 2 diabetes and 5 to 10% of the annual health care budget is attributable to diabetes. If the predictions of WHO do realise, the prevalence of diabetes will double until 2030 and so is expected the attributable health expenditure.The objective of this thesis is to provide policy recommendations as to slow down the disease progression and its costly complication. We study the factors that influence diabetes dynamics and the interventions that improve health outcomes while decreasing costs according to different time horizon and use systems thinking and system dynamic.Our results show that managing diabetes requires using integrated care interventions that are effective on three fronts: (1) delaying the onset of complications, (2) slowing down the disease progression and (3) accelerating the time to diagnosis of diabetes and its complications. We recommend firstly the implementation of those interventions targeted at changing patients' behaviour which are also less expensive, but require a change in the delivery of care and medical practices. Then policies targeted at an earlier diagnosis of diabetes, its prevention and the diagnosis of complications are to be considered. This sequence of interventions allows saving money, as total costs decrease, even including the costs of interventions and result in longer life expectancy of diabetics in the long term.In diabetes management there is therefore a trade-off between medical costs and patients' benefits on the one hand and between the objectives of obtaining results in the short or long term on the other hand. Decision makers need to deliver acceptable outcomes in the short term. Considering this criterion, the preferred policy may be to focus only on diagnosed diabetics, thus attempting to slow down the progression of their disease, compared to an integrated care approach addressing all the aspects of the disease. Such a policy also yields desirable results in terms of costs and patients' benefits.

Postmortem diagnosis of unsuspected diabetes mellitus.

Vitreous glucose, blood beta-hydroxybutyrate and glycated hemoglobin were systematically measured in a series of 500 medico-legal autopsies in order to characterize the glycemic control during the weeks preceding death and identify ketoacidosis as the cause of death in diagnosed and unsuspected diabetics. Unenhanced CT-scans, histology and toxicology were performed in all cases. 16 cases of diabetic ketoacidosis were identified based on the results of all investigations. Among those, 13 cases concerned individuals with pre-existing diagnoses of diabetes mellitus whereas 3 cases concerned individuals with undiagnosed diabetes. A recent cocaine use was observed in 2 cases. C-reactive protein, interleukin-6 and interleukin-10 were measured and proved to be increased in all cases of diabetic ketoacidosis, whereas markers of generalized, bacterial infection and sepsis were normal in most of these cases. The results of this study highlight the usefulness of systematically performing biochemistry to identify ketoacidosis in unsuspected diabetics. It also emphasizes the role of toxicology and biochemistry to support the diagnosis of diabetic ketoacidosis and delineate the pathophysiological mechanisms that may disrupt the metabolic balance and finally lead to death in diabetic individuals.