Introduction Le diabète est un problème majeur de santé publique à l’échelle mondial. Son évolution est silencieuse et insidieuse jusqu'à l'apparition de complications lourdes de conséquences en termes de morbidité et de mortalité. Le diabète est une maladie chronique, invalidante et coûteuse qui s’accompagne de graves complications. L’une des quatre Maladies Non Transmissibles (MNT) prioritaires identifiés par l’OMS, reconnue comme épidémie mondiale ; le diabète inflige aujourd’hui un lourd fardeau aux systèmes de santé déjà, fort dépourvus, des pays à bas et moyens revenus et pourrait devenir la 7ème principale cause de décès dans le monde d’ici 2030 (OMS, 2013). Les fibres alimentaires sont nécessaires pour le maintien de l'organisme en bonne santé. En effet, une consommation élevée en fibres est associée à une faible incidence des maladies cardiovasculaires, de l'obésité et du diabète de type 2 au sein d'une population (Kromhout et al., 1982 ; ADA, 2002). De nombreuses études portant sur l'alimentation des végétariens et les non végétariens ont montré que le taux de cholestérol sérique et la mortalité étaient plus faibles chez les végétariens. Cette différence serait liée à une consommation élevée de fibres alimentaires (Howarth et al., 2005). Dans les pays industrialisés, le taux de mortalité due aux maladies cardiovasculaires est inversement associé à la consommation des fibres alimentaires (Lin et al., 1993). Cependant, seules les fibres solubles sembleraient avoir un intérêt métabolique : il s'agit des gommes, des mucilages et des polyosides gélifiants ou pectines contenus dans de nombreux fruits et légumes. Elles possèdent la propriété d'abaisser le taux de cholestérol (activité hypocholestérolémiante), le taux de glucose (activité hypoglycémiante) et le taux de triglycérides sériques (Judd et Truswell, 1985). Le taux de cholestérol sérique pouvant être réduit de 10 à 15% par des régimes enrichis en fibres solubles (Anderson et al., 1991). La stratégie mondiale de l’OMS pour l’alimentation, l’exercice physique et la santé vient compléter les travaux de l’OMS sur le diabète en se concentrant sur des approches à l’échelle des populations, visant à promouvoir un régime alimentaire sain et un exercice physique régulier, réduisant ainsi le problème mondial toujours plus grand posé par le surpoids et l’obésité. (GSRND, 2010 ; WHO, 2011) Les régimes alimentaires riches en fibres peuvent contrôler la triglycéridémie. Chez les diabétiques un régime qui renferme 35 à 40 g de fibres par 1000 Cal diminuera rapidement la glycémie et les besoins en insuline et il réduira également la cholestérolémie (Anderson, 1980). L’objectif de ce travail est l’évaluation de l’effet de la supplémentation d’un régime standard en cellulose chez des rates gestantes rendues diabétiques par la streptozotocine, par la détermination de quelques paramètres biochimiques (cholestérol total, triglycérides et protéines totales) au niveau tissulaire (foie, intestin et tissu adipeux). Etat actuel sur le sujet Chapitre I Généralités sur le diabète sucré 1-Définition du diabète sucré : Selon l’OMS le diabète est une maladie chronique qui apparaît lorsque le pancréas ne produit pas suffisamment d’insuline ou que l’organisme n’utilise pas correctement l’insuline qu’il produit. L’insuline est une hormone qui régule la concentration de sucre dans le sang. L’hyperglycémie, ou concentration sanguine élevée de sucre, est un effet fréquent du diabète non contrôlé qui conduit avec le temps à des atteintes graves de nombreux systèmes organiques et plus particulièrement des nerfs et des vaisseaux sanguins. La glycémie est le paramètre central dans le diabète sucré ; c’est le taux de glucose dans le sang (Ménat, 2005). Un individu est diabétique quand sa glycémie à jeun est supérieure ou égale à 1.26g/l. On distingue quatre types de diabète sucré suivant la cause de la maladie (étiologie) dont les plus répandus sont le diabète de type 1 et 2 (tableau 1). L’hyperglycémie chronique est accompagnée d’une perturbation des métabolismes glucidique, lipidique et protéique, résultant d’un défaut de la sécrétion d’insuline, de son activité ou des deux associées (Chevenne et al., 2001). A long terme, des complications organiques touchant, particulièrement, les yeux, les nerfs, les reins, le cœur et les vaisseaux apparaissent. Ces complications constituent toute la gravité du diabète sucré. Tous ces effets nocifs de l’hyperglycémie justifient le besoin d’équilibrer aussi parfaitement que possible le taux du glucose dans le sang (Jaspreet et al., 2003). Il existe des risques élevés associés au diabète, notamment par atteinte vasculaire (rétrécissement du diamètre des artères), entraînant des risques de troubles cardiovasculaires (cardiopathies ou accidents vasculaires cérébraux), de perte de vue (rétinopathie diabétique), d’ulcères des pieds pouvant nécessiter jusqu’à l’amputation du pied ou de la jambe, et d’insuffisance rénale nécessitant des dialyses ou une transplantation (Fontbonne et Simon, 2004). Le diabète le plus courant est le diabète de type 2, qui représente environ 90% des cas de diabète. Plusieurs facteurs de risque sont étroitement associés à ce type de diabète, à savoir : • un excès de poids ou une obésité, il est vraisemblable qu’une accumulation de graisses et de produits dérivés du métabolisme des graisses dans certains tissus comme le muscle et le foie entrave les effets de l’insuline. • l’absence d’exercice physique, l’exercice physique augmente le transport de glucose dans les cellules et contribue, comme l’insuline, à abaisser la glycémie ; de plus, la pratique régulière de l’exercice contribue à réduire l’excès de poids. Tableau 1 : Caractéristiques respectives des diabètes de type 1 et 2 Type 1 Type 2 Souvent 0 Souvent Avant 35 ans Après 40 ans Début Rapide ou explosif Lent et insidieux Poids Normal ou maigre Obésité ou surcharge adipeuse Antécédents Age abdominale 2-Prévalence du diabète : Le nombre de personnes atteintes de diabète sucré dans le monde connait une croissance accélérée. Il était 135 millions en 1995 et pourrait atteindre 300 millions de personnes en 2025. L’augmentation attendue du nombre de diabétiques de type 2 se traduira par plus de 130 millions de nouveaux cas dans le monde entre 2007 et 2025, essentiellement dans les pays en voie de développement. Le diabète est responsable d’une morbidité et d’une mortalité accrues (Yang et al., 2012). Le diabète est en augmentation rapide dans toutes les parties du monde, au point qu’il a maintenant atteint des proportions épidémiques. En 2014, 9% de la population adulte (18 ans et plus) était diabétique. En 2012, le diabète a été la cause directe de 1,5 million de décès. Plus de 80% des décès par diabète se produisent dans des pays à revenu faible ou intermédiaire. (WHO, 2014). En France, plus de 3 millions de personnes sont diabétiques, 15 % sont diabétiques insulinodépendant (type 1) et 85% non insulinodépendants (type 2). Selon l’OMS, le diabète est un véritable problème de santé publique aussi bien en France, où l'on dénombre environ 3,5% de diabétiques, mais aussi en Europe où le nombre de diabétiques est évalué à 48 millions, et aux Etats-Unis où il y a 15 millions de diabétiques pour moitié méconnus. Les spécialistes estiment que plus de 500 000 français sont diabétiques sans le savoir. La répartition géographique de la maladie prend la forme étonnante d’un sablier (OMS, 2011). En Afrique, la prévalence est plus élevée en zone urbaine qu'en zone rurale et on estime à près de 7,5 millions, le nombre de diabétiques dont 75 % se retrouvent au Maghreb et en Afrique Australe (WHO, 2000). La prévalence du diabète est plus élevée dans les pays développés que dans les pays en voie de développement et il en sera toujours ainsi jusqu'à 2025 selon les prévisions. Cette prévalence chez les adultes dans les pays développés risque d'augmenter de 51 millions en 1995 à 72 millions en 2025 avec une élévation dans les zones urbaines par rapport aux zones rurales (AFD, 2000). La prévalence du diabète augmente parallèlement au vieillissement, à l'urbanisation, à la sédentarité et au développement de l'obésité dans les populations des pays industrialisés. Cette maladie n'épargne pourtant pas les pays en voie de développement où le diabète non insulinodépendant atteint parfois une prévalence de 20 à 30%, en raison d'une prédisposition génétique couplée à une modification rapide du mode de vie : urbanisation brutale, sédentarisation et alcoolisation des populations (OMS). Le nombre de décès attribués au diabète a été estimé à un peu plus de 800 000, mais on sait depuis longtemps que ce chiffre a été largement sous-estimé. En réalité, il est plus probable qu’il se situe aux alentours de 4 millions de morts par an, soit 9% de la mortalité totale. En fait, le nombre des décès en relation avec le diabète est plus particulièrement du à des complications cardiovasculaires (OMS). 3-La classification du diabète : Une fois le diagnostic du diabète sucré est confirmé, le problème de sa classification va se poser. Dans ses rapports (1980/1985), l’OMS distinguait deux principaux types de diabètes : le diabète de type1 (insulinodépendant, DID) et le diabète de type 2(non insulinodépendant, DNID); bien que d’autres types, puissent être inclus. Il s’agit du diabète gestationnel, le diabète lié à la malnutrition, l’intolérance au glucose. La nouvelle classification proposée repose sur l’étiologie de la maladie et non sur le degré d’hyperglycémie ou son traitement. Cette classification étiologique comporte de nombreux types de diabète, dont les plus fréquents sont le diabète de type1 et le diabète de type2 (OCDE, 2011). 3-1 Diabète de type 1 : Le diabète de type 1 est provoqué par une réaction auto-immune au cours de laquelle les propres défenses de l’organisme attaquent les cellules bêta du pancréas qui produisent l’insuline. L’organisme devient alors incapable de fabriquer l’insuline dont il a besoin. Les causes du diabète de type 1 ne sont pas clairement établies. La maladie peut toucher des personnes de tout âge, mais apparaît généralement chez les enfants ou les jeunes adultes. Les personnes atteintes de cette forme de diabète ont besoin d’insuline chaque jour afin de maintenir leur glycémie sous contrôle. Sans insuline, les personnes atteintes de diabète de type 1 ne peuvent survivre FID 2013. Les personnes atteintes de diabète de type 1 peuvent mener une vie saine et normale grâce à la combinaison d’une insulinothérapie quotidienne, d’une surveillance étroite, d’une alimentation saine et de la pratique régulière d’une activité physique. Selon la sixième édition d’Atlas du diabète de la FID 2013. 3-2 Diabète de type 2 : Le diabète de type 2 est la forme la plus courante de la maladie. Il touche généralement les adultes mais est le plus souvent observé chez des enfants et des adolescents. Chez les personnes atteintes de diabète de type 2, l’organisme est capable de produire de l’insuline, mais soit la quantité produite est insuffisante, soit l’organisme ne réagit pas à l’action de l’insuline, ce qui entraîne une accumulation de glucose dans le sang. De nombreuses personnes atteintes de diabète de type 2 en sont longtemps inconscientes car plusieurs années peuvent s’écouler avant que les symptômes apparaissent ou soient reconnus. Pendant ce temps, l’excès de glucose dans le sang provoque des dommages à l’organisme. Le diagnostic n’est souvent posé que lorsque des complications du diabète se sont déjà développées (FID 2013). Bien que les raisons de l’apparition du diabète de type 2 soient encore inconnues, il existe plusieurs facteurs de risque importants, entre autres : • l’obésité ; • une alimentation peu équilibrée ; • l’inactivité physique ; • un âge avancé ; • des antécédents familiaux de diabète ; • l’ethnie ; 3-3 Diabète gestationnel : C'est un type de diabète différent des premiers. Il se définit comme un trouble de la tolérance glucidique de sévérité variable survenant ou diagnostiqué pour la première fois pendant la grossesse. Il entraîne des anomalies de cette tolérance glucidique avec afflux du glucose de la mère vers le fœtus et un hyperinsulinisme fœtal réactionnel (Landmark et Marpeau, 2001). Les facteurs de risque sont : - l'âge maternel inférieur à 25 ans ; - la présence d'antécédent familial de diabète ; - le surpoids maternel avant la grossesse 3-4 Diabète expérimental: Le diabète expérimental consiste à produire, chez l’animal, un état comparable au diabète sucré, en vue de mieux comprendre le diabète sucré de l’homme ou de trouver de nouvelles thérapies (Wright et al., 1980). Le diabète sucré peut être induit par différentes techniques dont l’injection de la streptozotocine (STZ) qui est largement utilisée (Szkudelski, 2001). Actuellement, les deux produits chimiques les plus largement utilisés pour induire le diabète expérimental sont l’alloxane et la streptozocine. (Pinheiro, 2011). La streptozotocine : La streptozocine est un antibiotique isolé à partir de Streptomyces achromogenes ; (Alejandro, 2002 ; Emre, 2007) C’est une glucosamine nitrosé, qui entraîne un effet cytotoxique sélectif des cellules β des îlots de Langerhans (Tanko, 2008 ; Hajzadeh, 2011 ; Haribabu, 2013) La STZ est un analogue du glucose pour le récepteur GLUT2. Elle pénètre ainsi spécifiquement dans les cellules β où son pouvoir alkylant induit de nombreux dommages. Elle est ainsi utilisée dans le traitement des insulinomes (Emre, 2007). Mode d’action : Le mécanisme d’action de cet agent diabétogène reste encore mal connu. Cependant, les études antérieures ont montré son action sur les îlots de Langerhans, en réduisant la masse des cellules β et par conséquent une insulinopénie caractéristique d’une hyperglycémie chronique ou transitoire (Chen et Ianuzzo, 1981 ; Aughsteen, 2000; Szkudelski, 2001). Chapitre II Les fibres alimentaires 1-Définition des fibres alimentaires : Les fibres font partie de la famille des glucides, ce sont des polysaccharides connus et exploités depuis de nombreuses années par l'industrie, à cause de leur abondance, leurs sources renouvelables, non-toxiques, biodégradables, et à l’origine de plusieurs produits dérivés, après modifications chimiques et biochimiques (Zohuriaan et Shokrlahi, 2004). Les polysaccharides ne sont pas seulement utilisés comme réserves énergétiques par les être vivants, mais également pour assurer de nombreuses fonctions biologiques (Genestie, 2006). Ils représentent une classe très intéressante de produits actifs, et sont identifiés comme composés multifonctionnels, avec plusieurs activités pharmacologiques (Deters et al., 2005). Ils peuvent être extraits de nombreux organismes, tels que les micro-organismes (xanthane, scléroglucane,…), les algues (alginate, carraghénane,…), les crustacés (chitine), les mammifères (héparine, chondroïtine sulfate,…) et les végétaux supérieurs (Warrand, 2004). 2-Types de fibre alimentaires : Les fibres alimentaires sont composées en grande partie des glucides et d'autres éléments de la structure de la plante qui résistent à la digestion. Les fibres alimentaires sont classés en fonction de leur solubilité en : 2-1- Fibres solubles : dans l'eau comme les pectines, les gommes et les mucilages. Elles entraînent une augmentation considérable de la viscosité et leurs solutions sont utilisées comme additifs alimentaires en tant qu'épaississant et gélifiant. De même, elles purifient et atténuent la réaction glycémique et sont associés dans l'amélioration du contrôle de la glycémie (Slavin, 2003). 2-2- Fibres insolubles : dans l'eau comme la cellulose, l'hémicellulose et la lignine qui composent la structure des feuilles, des fruits et des racines. Elles favorisent l'élimination intestinale en diminuant le temps de transit et en augmentant le poids des fèces. Elles sont susceptibles de réduire les risques des maladies coronariennes et du diabète de type 2 (Howarth et al., 2005). 3-Effet des fibres alimentaires : Bien qu'il ne s'agisse pas d'un nutriment, les fibres alimentaires, représentent une composante importante de notre régime alimentaire, essentiellement parce qu'elles traversent l'organisme sans être absorbées. Aussi, il y a très peu de cas d'excès en fibres alimentaires car les surplus ne sont pas emmagasinés dans l'organisme : ils sont plutôt éjectés par voie intestinale. Une alimentation équilibrée, pour les adultes, doit fournir environ 25 à 30 % de fibres alimentaires par jour (Stephen, 1983). 4-Effet des fibres alimentaires sur le métabolisme des lipides et glucides : Les études faites aussi bien sur les humains que sur les rats ont mis en évidence d'une part l'adsorption des lipides par les fibres alimentaires et d'autres part la réduction de la glycémie post prandiale (Hennen, 1996). L'enrichissement de la ration hydrocarbonée en fibres, est en fait le principal facteur d'amélioration glycémique et lipidique induit par les régimes riches en hydrates de carbones. Dans les sociétés africaines traditionnelles, la phytothérapie est grandement valorisée et largement utilisée dans le traitement des maladies métaboliques à l'instar du diabète sucré, de l'obésité ou des dyslipidémies grâce à la présence de certains fibres ou polysaccharides complexes contenus dans les plantes médicinales (Abo et al., 2007). 5-Définition de la cellulose : La cellulose est la molécule organique renouvelable la plus abondante sur terre, Elle représente plus de la moitié de la biomasse terrestre et constitue un réservoir de carbone sous forme organique à l’échelle de la planète (Fonty et Chaucheyras-Durand, 2007). C’est un homopolysaccharide composé de longues chaines de B (1- 4)-D glucose, basé sur la répétions d’unité de cellobiose, les chaines sont orientées en un assemblage cristallin stabilisé par des liaisons faibles de types hydrogène intra- et inter chaines (Res et al., 2006). Le motif répétitif est constitué par deux monomères de glucose, l'un droit, l'autre renversé. En raison de la structure orientée du polymère, les deux extrémités de la chaîne sont différentes et seule l'une d'elles présente un OH hémi acétalique à propriété réductrice. 6-Caractéristiques de la Cellulose: La cellulose est le principal constituant de la paroi cellulaire des végétaux (Paris et Hurabielle, 1981). Elle existe à l'état majoritaire dans de nombreuses plantes à fibres textiles comme le lin, le chanvre, le jute, la ramie. Elle est presque pure, dans les poils recouvrant les graines de coton (Paris et Hurabielle, 1981). Le degré de polymérisation varie de 300 à 15000 selon l'origine botanique, l'âge du tissu, le procédé de l'obtention. Dans les parois secondaires des végétaux supérieurs, le degré de polymérisation est de 6 à 10000; dans les capsules de coton non ouvertes, il atteindrait 15000 (Bruneton, 1999). Les chaînes sont associées en paquets de micro fibrilles formant un réseau visible au microscope électronique. Dans ces micro fibrilles, les molécules sont liées entre elles par des liaisons hydrogènes (figure 1). La liaison osidique est faible, mais répétée un grand nombre de fois assurent une grande cohésion, conduisant dans certaines régions à un arrangement cristallin. Ce dernier est responsable de la biréfringence de la cellulose en lumière polarisée et de sa propriété de diffracter les rayons X. La taille et la forme des micro fibrilles, lesquelles regroupent un nombre variable de chaînes (500 à 2000), dépendent des cellules, de l'âge des espèces. Leurs sections peuvent être plus faibles, de 0.1 nm chez les microfibrilles très fines jusqu'à exceptionnellement 30 nm chez l'algue Valonia sp où l'on trouve une cellulose à grande cohésion, constituant une référence pour les études cristallographiques. La cellulose apparaît ainsi largement polymorphe (Guignard, 1996). Figure 1: Arrangement cristallin des chaines d’une microfibrille de cellulose (Res et al., 2006) 7-Les différents types de cellulose : Les hémicelluloses : Ils constituent entre 10-25% de la matière sèche des fourrages. Les hémicelluloses présentent un axe caractéristique linéaire qui est généralement formé d’un seul monomère. Elles portent des chaines latérales courtes et flexibles formées de sucres simples ou de petites séquences de sucres. Ces derniers sont liés entre eux par différentes types de liaisons : B (1-4) ; B (1-3) ; α (1-4) ; α (1-3). Le nombre des ramifications, leur répartition le long de l’axe et la longueur des chaines latérales conduisent à une grande variété de macromolécules, aux propriétés différentes (Jarrige et al., 1995) (figure 2) Les xylanes sont les hémicelluloses les plus importantes des céréales et des monocotylédones. La digestibilité des hémicelluloses est fortement liée à celle de la cellulose et négativement corrélée à la lignification (Meyer et al., 2005). Figure 2 : Structure de l ’hémicellulose (exemple de Glucuronoarabinoxylane) (Res et al., 2006) La lignine : Après la cellulose, les lignines constituent le composé organique le plus abondant sur terre. Ils contribuent à former 20% de la biomasse terrestre et 30% du carbone organique de cette biomasse (Res et al., 2006). Elles sont des polymères hautement condensés, formés par la déshydrogénation et la polymérisation de trois alcools à noyaux phénylpropane C 6-C3 : les alcools trans-p-coumarylique, trans-coniférylique et trans-sinapylique (Sarmi- Manchado et Cleynier, 2006). Elle agit principalement comme une barrière passive en incrustant tout l’espace disponible dans les parois (figure 3). Elle confère aux parois végétales des propriétés d’imperméabilité et de résistance aux attaques microbiennes et constitue le principal obstacle à la disponibilité des glucides pour les microorganismes (Fonty et Chaucheyras-Durand, 2007). Figure 3 : Les alcools constitutifs des lignines (Res et al., 2006) Chapitre III Les métabolismes 1-Métabolismes La couverture des besoins énergétiques de l’homme est principalement assurée par deux classes de nutriments : les glucides et les lipides, même si les protéines jouent également un rôle quoique plus complexe (Leverve, 2005). 1.2. Métabolisme des lipides : L’image des lipides dans le public n’est pas bonne. Ils sont considérés comme responsables de nombreuses maladies, ce qui est vrai lorsque leur consommation est inappropriée (Chevallier, 2009). Les lipides regroupent toute la famille des graisses : acides gras saturés ou insaturés, phospholipides, cholestérol et triglycérides (Beaudet et al., 2001). 1.3. Métabolisme du cholestérol : Le cholestérol d’origine exogène ou endogène, appartient à la famille des stérols, n’est contenue que dans les aliments d’origine animale. Le cholestérol participe à la formation des membranes cellulaires, c’est un précurseur de nombreuses molécules (hormones stéroïdiennes, acides biliaires, vitamine D). La biosynthèse se fait essentiellement au niveau du foie (50%) mais aussi dans de nombreux tissus comme l’intestin, la paroi artérielle, la peau… La synthèse se fait à partir de l’acétyl-CoA par une voie complexe. A l’état normal, chez les sujets sains, une consommation régulièrement excessive de cholestérol limite sa production endogène, ce qui perturbe la régulation et rompt l’équilibre. Le cholestérol sanguin est transporté dans le plasma sous forme de lipoprotéines ; il est distribué du foie aux différents tissus par les LDL, et des tissus vers le foie par les HDL qui ont un rôle d’épurateur. Ces derniers, plus leur concentration est élevée, meilleure est la protection cardiovasculaire (Chevallier, 2009). 1.4. Métabolisme des triglycérides : Les triglycérides sont formés d’une molécule de glycérol estérifiée par trois molécules d’acides gras d’origine à la fois exogène et endogène par la synthèse qui est réalisée au niveau du foie et de l’intestin. Les TG sont une source d’énergie utilisable par la plupart des organes, soit directement soit après stockage dans le tissu adipeux. Les TG sont transportées du foie vers les différents organes par les VLDL. L’hypertriglycéridemie est fréquemment présente en cas d’excès pondéraux (Chevallier, 2009). 1.5. Métabolisme des protéines totales : Les protéines alimentaires fournissent les acides aminés nécessaires à la couverture des besoins protéiques de l’organisme. Les fonctionnalités des protéines comportent la croissance, la fonction et l’entretien des tissus, des organes et du système de défense immunitaire. La synthèse protéique hépatique se fait à partir des substrats aminés, les protéines ainsi formées sont orientées en fonction de divers signaux métaboliques (agression, inflammation, affection…). La protéolyse met à disposition les acides aminés dans la circulation générale pour satisfaire les besoins spécifiques des organes. Le catabolisme protidique fournit l’azote qui est éliminé par les urines (Schlienger, 2011) Matériel et méthode 1- Protocole expérimental 1-1- Choix d’animaux : Notre travail a été réalisé sur la lignée de rats blancs Wistar élevés au niveau de l’animalerie du département de Biologie, Faculté des Sciences de la nature et de la vie, Sciences de la terre et de l’univers, Université de Tlemcen. Les animaux sont maintenus dans une animalerie où la température et l’hygrométrie sont maintenues constantes à 25°c et 60%. Les animaux ont un accès libre à la nourriture et à l’eau. (Figure 4). Figure 4 : Conditionnement des rats dans l’animalerie de l’université. 1-2 Régimes : L’étude comprend des rats Wistar femelles dont le poids est compris entre180 et 200 g, ces rates reçoivent le régime standard enrichi en cellulose pendant la période de gestation. Les rates sont réparties en trois lots : - Un lot témoin constitué de 3 femelles qui consomment le régime standard enrichi en cellulose à 10%. - Un lot expérimental constitué de 3 femelles rendues diabétiques, par injection de streptozotocine au 5ème jour de gestation, qui consomment le régime standard. - Un lot expérimental constitué de 3 femelles rendues diabétiques, par injection de streptozotocine au 5ème jour de gestation, qui consomment le régime standard enrichi en cellulose à 10%. Préparation de la solution de streptozotocine : La sterptozotocine est une poudre de glucosamine nitrosé dissoute dans une solution tampon a pH= 4. La dose utilisée de STZ est de 50mg/ Kg de poids du rat, au 5ème jour de la gestation une seule injection est effectuée par rate, dans le but d’induire le diabète expérimental. 1-3 Sacrifice et prélèvement des organes : A la fin de la gestation, les rates sont anesthésiées au chloral 10% (0.3 ml par 100g de poids corporel) et sont sacrifiées. Après le prélèvement sanguin, le foie, le tissu adipeux, l’intestin sont soigneusement prélevés, rincés avec du Na Cl à 0,9%, ensuite pesés. Une partie aliquote est prélevée pour la détermination des teneurs tissulaires en lipides et protéines, le reste est conservé à -20°C en vue d’effectuer d’autres dosages. 2-Dosage des paramètres lipidiques tissulaires 2-1- Détermination des teneurs en cholestérol total et triglycérides Le cholestérol total et les TG sont dosés par des méthodes enzymatiques colorimétriques (Kit spinreact) au niveau des organes après broyage d’une partie aliquote (0.1g) dans du tampon phosphate/ EDTA à pH=7,2 en présence de sulfate dodécyl de sodium (SDS 1%) (1/1, v/v), et centrifugation à 3000 tours pendant 10minutes. Dosage du cholestérol total : La réaction consiste à libérer le cholestérol de la liaison ester par la cholestérol-estérase, et d’oxyder le cholestérol libre non estérifié par la cholestérol-oxydase. L’indicateur est une quinonéimine formée à partir de peroxyde d’hydrogène, de la 4aminophénazone, sous l’action catalytique de la peroxydase. La concentration en quinonéimine colorée est mesurée à 505 nm, elle est proportionnelle à la concentration en cholestérol total. CHE Cholestérol esterifié + H2O Cholestérol + acide gras CHOD Cholestérol libre + O2 4- Cholesténone + H2O2 POD 2 H 2 O 2 + Phenol + 4-Aminophénazone Quinonimine + 4H2 O Dosage des triglycérides Lipase Triglycerides + H2 O Glycérol +acide gras Glycérol kinase Glycérol + ATP Glycérol 3phosphate + ADP G3 p-Oxydase Glycérol 3phosphate Dihydroxy-acétone phosphate 2 H2 O2 + 4 aminoantipyrine + parachlorophénol Peroxydase Quinonéimine + 4H2 O Les TG sont déterminés après hydrolyse enzymatique par des lipases en glycérol et acides gras libres. L’indicateur est un quinonéimine formée à partir de peroxyde d’hydrogène, de la 4-aminoantipyrine et du 4-chlorophénol sous l’action catalytique de la peroxydase. Le taux des triglycérides est déterminé à une longueur d’ondes de 505 nm. La concentration en quinonéimine est proportionnelle à la concentration totale en triglycérides. 2 – 2- Détermination des teneurs tissulaires en protéines totales : Les protéines totales sont dosées sur les organes (après leur broyage comme précédemment décrit) par la méthode de LOWRY et al. (1951) utilisant l’albumine sérique bovine comme standard. En milieu alcalin, le complexe formé par les ions Cu2+ et les groupements tyrosine et tryptophane des protéines est réduit par le réactif de Folin. La coloration bleue développée est proportionnelle à la quantité de protéines de l’échantillon. La lecture se fait à une longueur d’onde de 689 nm. 3– Analyse statistique : Les résultats sont présentés sous forme de moyenne ± erreur standard. La comparaison des moyennes est réalisée par le test ‘t’ de Student pour les deux lots de rats étudiés (expérimentaux et témoins). Cette analyse est réalisée grâce au logiciel STATISTICA, version (STATSOFT, TULSA, OK). Les différences sont considérées significatives à * P< 0.05 ; hautement significatives à **P< 0.01. Résultat et Interprétation 1-Teneurs en glycémie chez les rates gestantes témoins et expérimentales (diabétiques et diabétiques-cellulose) (Figure 1 et Tableau A1 en annexe). Les teneurs de la glycémie des rates expérimentales ont augmentées de manière hautement significative et significative par rapport aux rates témoins-cellulose. Une diminution significative de la glycémie est notée chez les rates expérimentales diabétiques nourries par un régime standard enrichi en cellulose par rapport aux rates diabétiques. 2-Teneurs tissulaires en cholestérol total chez les rates gestantes témoins et expérimentales (diabétiques et diabétiques-cellulose) (Figure 2 et Tableau A2 en annexe) Par rapport à leurs témoins, les rates expérimentales présentent une augmentation des teneurs en cholestérol total au niveau hépatique et adipeux. Quand à l’intestin, aucune variation n’est observée pour les teneurs en cholestérol entre les trois lots de rates gestantes étudiées. Les teneurs en cholestérol total du foie et du tissu adipeux sont significativement diminuées chez les rates diabétiques consommant le régime supplémenté en cellulose comparées aux rates diabétiques. 3-Teneurs tissulaires en triglycérides chez les rates gestantes témoins et expérimentales (diabétiques et diabétiques-cellulose) (Figure 2 et Tableau A3 en annexe) Les teneurs en triglycérides dans le foie et le tissu adipeux ont augmentées de manière très significative chez les rates expérimentales par rapport aux rates témoins. Cependant, aucune variation n’a été notée au niveau de l’intestin chez ces mêmes rates expérimentales comparées à leurs témoins. Une diminution significative des teneurs en triglycérides, au niveau hépatique et adipeux, est observée chez les rates diabétiques-cellulose par rapport aux rates diabétiques. 4-Teneurs en protéines totales des organes chez les rates gestantes témoins et expérimentales (Figure 3 et Tableau A4 en annexe) Concernant les teneurs en protéines totales des organes (foie et intestin), aucune différence n’a été retrouvé entre les rates gestantes témoins et les rates expérimentales. 18 ** 16 Glycémie (mmol/L) 14 12 *§ 10 8 6 4 2 0 Rates TC Rates D Rates DC Figure 1 : Teneurs plasmatiques de la glycémie chez les rates gestantes témoins et expérimentales Chaque valeur représente la moyenne ± erreur standard (ES), n=4. Les rates gestantes témoins sont nourries au régime standard enrichi en cellulose (TC); les rates gestantes expérimentales sont diabétiques et nourries respectivement au régime standard (D) et au régime standard enrichi en cellulose (DC). La comparaison des moyennes est effectuée par le test « t » de Student. Rates expérimentales comparées aux rates témoins : *p < 0.05 ; **p < 0.01 Rates diabétiques-cellulose comparées aux rates diabétiques : §P < 0.05. 16 ** Cholestérol total ( mg/ g de tissu) 14 ** 12 *§ 10 *§ 8 6 4 2 0 Foie Intestin Tissu adipeux 60 Triglycérides (mg/ g de tissu) ** 50 *§ ** 40 *§ 30 20 10 0 Intestin Foie Rates TC Rates D Tissu adipeux Rates DC Figure 2 : Teneurs tissulaires en cholestérol total et triglycérides chez les rates gestantes témoins et expérimentales Chaque valeur représente la moyenne ± erreur standard (ES), n=4. Les rates gestantes témoins sont nourries au régime standard enrichi en cellulose (TC) ; les rates gestantes expérimentales sont diabétiques et nourries respectivement au régime standard (D) et au régime standard enrichi en cellulose (DC). La comparaison des moyennes est effectuée par le test « t » de Student. Rates expérimentales comparées aux rates témoins : *p < 0.05 ; **p < 0.01 Rates diabétiques-cellulose comparées aux rates diabétiques : §P < 0.05. 180 Protéines totales (mg/ g de tissu) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Intestin Foie Rates TC Rates D Rates DC Figure 3 : Teneurs tissulaires en protéines totales chez les rates témoins et expérimentales Chaque valeur représente la moyenne ± erreur standard (ES), n=4. Les rates témoins sont nourries au régime standard enrichi en cellulose (TC) ; les rates expérimentales sont diabétiques et nourries respectivement au régime standard (D) et au régime standard enrichi en cellulose (DC). La comparaison des moyennes est effectuée par le test « t » de Student. Discussion Le diabète sucré est un des troubles métaboliques caractérisé par une hyperglycémie. Ces troubles métaboliques comprennent l’altération dans le métabolisme des glucides, des graisses et des protéines associées à des carences absolues ou relatives à des sécrétions d’insuline et / ou de l’action de l’insuline (Daisy et al., 2013). L’alimentation est riche en fibres et en antioxydants, sa capacité à réguler le poids corporel, son action favorable est la diminution du cholestérol total, du LDL-cholestérol, des triglycérides, et sur les risques cardiovasculaires (Boyer et al., 2004 ; Hyson, 2011). Cette étude est consacrée à déterminer l’effet d’un régime enrichi en cellulose sur les rats Wistar femelles gestantes rendues diabétiques par injection unique de STZ. En effet, nos résultats révèlent une réduction significative de la glycémie des rates gestantes diabétiques-cellulose comparées à des rates diabétiques consommant le régime standard seulement. Ces résultats sont en accord avec ceux de Yedda et al. (2003). Les lipides jouent un rôle important dans la pathogenèse du diabète sucré. Le niveau des lipides sérique est généralement élevé dans le diabète, et une telle élévation représente un facteur de risque de maladie coronarienne (Daisy et al., 2013). Par ailleurs, suite à l’injection de la STZ et installation du diabète expérimental chez les rates gestantes ; une augmentation significative des teneurs de cholestérol total tissulaire est retrouvée chez les rates expérimentales au niveau du foie et tissu adipeux par rapport aux rates témoins-cellulose. Quand à l’intestin, aucune variation n’est observée. En accord avec les travaux de Manisha Chandalia et al. (2000), une amélioration du profil lipidique tissulaire est notée chez les rates diabétiques-cellulose comparées aux rates diabétiques. De même, dans notre étude une augmentation très significative des taux des triglycérides au niveau hépatique et adipeux des rates expérimentales est constatée. Ce ci est en accord avec plusieurs études comme celles publiées par Maqsood et al. (2008) ; Asad et al. (2011) et Omari et al. (2011). Selon l’étude de Rideout et al. (2008), la cellulose contribue à réduire le taux des triglycérides. Cette étude a rapporté que dans le diabète induit par la STZ, l’augmentation de la glycémie est généralement accompagnée par une augmentation du taux des triglycérides et du cholestérol (Jarrin et al., 2002). Selon certains travaux, une diminution significative de la protéinémie est retrouvée chez les rates gestantes consommant un régime enrichie en fibre (Sivajothi et al., 2006 ; Daisy et al., 2009 ; Sayed et al., 2011 ; Luke et al., 2013). Ces résultats ne concordent pas avec les notre, qui n’ont révélé aucune différence du taux des protéines tissulaires au niveau hépatique et intestinal entre les deux groupes des rates gestantes expérimentales et les rates témoins. Conclusion La cellulose est une fibre alimentaire insoluble, son effet sur le diabète sucré permet de ralentir la vidange gastrique et aide à un changement du taux ou de site d’absorption du glucose dans l’intestin, et cela s’explique par l’association intime des glucides qui sont au niveau des aliments et la cellulose. Dans cette étude nous avons choisi un groupe de rats Wistar femelles pour déterminer les effets d’un régime enrichi en cellulose, sur le contenu lipidique et protéique de certains organes (foie, TA et intestin) au cours de la gestation. Ainsi, les résultats obtenus ont montré que la cellulose possède des effets bénéfiques sur les teneurs tissulaires en lipides qui semblent être améliorés chez les rates diabétiques consommant le régime standard supplémenté en cellulose santé comparées aux rates diabétiques consommant le régime standard uniquement. Par contre aucune différence n’est observée concernant le contenu protéique tissulaire entre les différents lots étudiés. Ces résultats mériteraient d’être approfondis sur d’autres espèces animales. Des travaux complémentaires seraient nécessaires tels que : Combinaison d’autres fibres alimentaires comme: la pectine et la gomme. Utilisation des fibres solubles pour la détermination d’autres paramètres biochimiques. Evaluation des paramètres du stress (catalase, hydroperoxydes, SOD, protéines Carbonylées, enzymes antioxydantes, minéraux) Références Bibliographiques AFD (Association Française des diabétiques) (2000). Une épidémie est annoncée. Equilibre. 214: 8 -10 . Abo K.A, Adeyemi A.A, Dosunmu A, (2007). Ethnobotanical survey of plants used in the treatment of infertility and sexually transmitted in southwest Nigeria. African Journal of Medecin and Medical Sciences. 29:325-327. Abu Abeeleh M., Bani Ismail Z .,Alzaben K R., Abu-Halaweh S A., Al-Essa., Jaafar Abuabeeleh M K., Alsmady M M. (2009). 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Rates TC Rates D Rates DC Cholestérol total (mg/g de tissu) Foie Intestin Tissu adipeux 7.77 ± 0.84 8.17± 0.5 7.73 ± 0.46 12.94 ± 1.1** 8.50 ± 0.22 11.22 ± 1.97** 9.64 ± 0.8*§ 8.26 ± 0.6 8.46 ± 0.62*§ TG (mg/g de tissu) Foie Intestin Tissu adipeux 24.95± 1.66 13.22 ± 0.8 32.48 ± 0.23 36.30 ± 1.58** 13.43 ± 0.7 52.145 ± 1.49** 28.98 ± 1.07*§ 13.25 ± 0.6 39.77 ± 1.57*§ Tableau A 3 : Teneurs tissulaires en protéines totales chez les rates gestantes témoins et expérimentales. Foie (mg /g de tissu) Intestin (mg /g de tissu) Rates TC 158.07 ± 3.18 65.74 ± 1.57 Rates D 150.97 ± 1.61 65.35 ± 1.50 Rates DC 151.97± 1.14 65.26 ± 1.59 Chaque valeur représente la moyenne ± erreur standard (ES), n= 3. Les rates gestantes témoins sont nourries au régime standard enrichi en cellulose (TC) ; les rates expérimentales sont diabétiques et nourries respectivement au régime standard (D) et au régime standard enrichi en cellulose (DC). La comparaison des moyennes est effectuée par le test « t » de Student. Rates gestantes expérimentales comparées aux rates gestantes témoins: *p< 0.05 ; **p < 0.01 Rates diabétiques-cellulose comparées aux rates diabétiques : §p< 0.05.