Glycogen storage disease type 1 and diabetes: Learning by comparing and contrasting the two disorders

Glycogen storage disease type 1 (GSD1) and diabetes may look at first like totally opposite disorders, as diabetes is characterized by uncontrolled hyperglycaemia, whereas GSD1 is characterized by severe fasting hypoglycaemia. Diabetes is due to a failure to suppress endogenous glucose production (EGP) in the postprandial state because of either a lack of insulin or insulin resistance. In contrast, GSD1 is characterized by a lack of EGP. However, both diseases share remarkably similar patterns in terms of pathophysiology such as the long-term progression of renal dysfunction and hepatic steatosis leading to renal failure and the development of hepatic tumours, respectively. Thus, much may be learned from considering the similarities between GSD1 and diabetes, especially in the metabolic pathways underlying nephropathy and fatty liver, and perhaps even more from their differences. In this review, the differences between diabetes and GSD1 are first highlighted, as both are characterized by alterations in EGP. The molecular pathways involved in liver pathologies, including steatosis, hepatomegaly (glycogenic hepatopathy) and the development of liver tumours are also compared. These pathologies are mainly due to the accumulation of lipids and/or glycogen in hepatocytes. Finally, the similar pathways leading to nephropathy in both diabetic and GSD1 patients are described. In conclusion, comparisons of these pathologies should lead to a better understanding of the crucial role of EGP in the control of glucose and energy homoeostasis. Moreover, it may highlight similar therapeutic targets for the two disorders. Thus, this review suggests that the treatment of adult patients with either GSD1 or diabetes could be carried out by the same specialists–diabetologists.

RésuméLa glycogénose de type 1 et le diabète peuvent apparaître comme deux maladies « miroir » puisque le diabète se caractérise par une hyperglycémie non contrôlée, alors que la glycogénose de type 1 se caractérise par des hypoglycémies à jeun sévères. Le diabète est dû notamment à un défaut de suppression de la production endogène de glucose (PEG) à l’état postprandial, lié à l’absence de la production d’insuline ou à une résistance à l’insuline. Au contraire, les glycogénoses de type 1 sont caractérisées par une absence de production de glucose par l’organisme. Cependant, ces deux maladies partagent un profil physiopathologique à long terme très similaire, avec une progression de la dysfonction rénale conduisant à une insuffisance rénale et une stéatose hépatique, conduisant au développement de tumeurs. La comparaison de ces deux pathologies va permettre de mettre en exergue de grandes similitudes entre les glycogénoses de type 1 et le diabète, en particulier au niveau des voies métaboliques qui sous-tendent la néphropathie et la stéatose hépatique. Dans cette revue, nous allons d’abord souligner les différences entre ces deux pathologies, qui sont toutes deux caractérisées par des défauts de la PEG. Ensuite, nous comparerons les voies moléculaires impliquées dans les pathologies hépatiques, notamment la stéatose, l’hépatomégalie (hépatopathie glycogénique) et le développement de tumeurs hépatocellulaires. Ces pathologies sont essentiellement dues à l’accumulation de lipides et/ou de glycogène dans les hépatocytes. Enfin, les voies métaboliques menant à la néphropathie des diabétiques et des patients atteints de glycogénoses de type 1 seront décrites. En conclusion, la comparaison de ces pathologies devrait nous aider à mieux comprendre le rôle crucial de la PEG dans le contrôle du glucose et l’homéostasie énergétique. De plus, cette étude devrait permettre de mettre en évidence des cibles thérapeutiques similaires dans ces deux pathologies. Ainsi, le traitement des patients atteints de diabète ou de glycogénose de type 1 pourrait être utilement effectué à l’âge adulte par les mêmes spécialistes, c’est-à-dire les diabétologues.