Une nouvelle découverte rétablit la fonction des cellules insulines dans le diabète de type 2

En bloquant une protéine, VDAC1, dans les cellules bêta productrices d'insuline, il est possible de restaurer leur fonction normale en cas de diabète de type 2. Dans des expériences précliniques, les chercheurs à l'origine d'une nouvelle étude ont également montré qu'il était possible de prévenir le développement de la maladie. Les résultats sont publiés dans la revue scientifique Cell Metabolism.

Les chercheurs de l'Université de Lund en Suède estiment que la substance active, qui inhibe la protéine VDAC1, pourrait jouer un rôle dans le développement futur de médicaments pour le traitement du diabète de type 2.

«L'objectif est de pouvoir administrer la substance à des diabétiques de type 2 nouvellement diagnostiqués afin de permettre aux cellules bêta productrices d'insuline de conserver leur fonction. Ou, mieux encore, de le donner aux pré-diabétiques pour prévenir l'apparition du diabète de type 2 », a déclaré Albert Salehi, professeur associé et chef de l'équipe de recherche, qui a mené l'étude avec le professeur Claes Wollheim.

«Il s'agit d'une petite étude basée sur les dons de cellules de six personnes décédées atteintes de diabète de type 2, ainsi que sur un nombre limité d'expériences sur des modèles animaux. Des études supplémentaires sont nécessaires pour démontrer comment le blocage de VDAC1 affecte les tissus rénaux, cardiaques, musculaires et adipeux, par exemple. Cependant, les résultats obtenus jusqu'à présent sont si prometteurs que nous avons breveté l'utilisation de la substance active dans le domaine du diabète. Nous en sommes très heureux et cette étude initiale n'aurait pas été possible sans le soutien financier de la Fondation Forget », a déclaré Albert Salehi.

À la surface de la cellule au lieu de l'intérieur de la cellule

Les pré-diabétiques peuvent présenter une glycémie élevée pendant de nombreuses années avant de développer un diabète de type 2. Une glycémie élevée déclenche une série de processus négatifs. Entre autres, ils augmentent la production de VDAC1, une protéine dite canal dans les cellules qui, à l'aide d'une substance, l'ATP, libère de l'énergie des centrales électriques de la cellule, les mitochondries, vers d'autres parties être utilisé pour la sécrétion d'insuline.

À des taux de glucose constamment élevés, les taux de la protéine VDAC1 augmentent, ce qui entraîne la fixation de VDAC1 à la surface de la cellule. L'énergie (ATP) s'échappe alors de la cellule et provoque la mort cellulaire par manque d'énergie. Ceci, à son tour, conduit à une diminution du contrôle de la glycémie, entraînant éventuellement des complications organiques, telles que les maladies cardiovasculaires, les maladies rénales, la cécité et les accidents vasculaires cérébraux.

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Sécrétion d'insuline normalisée

Lorsque les chercheurs ont bloqué VDAC1 dans les cellules bêta de donneurs d'organes atteints de diabète de type 2, l'alimentation en énergie a été restaurée et la sécrétion d'insuline normalisée.

Les expériences ont ensuite été répétées sur des souris connues pour développer un diabète génétiquement conditionné. En conséquence, la maladie ne s'est pas développée et la production d'insuline a été maintenue pendant cinq semaines. Le traitement a été interrompu et le taux de glucose a augmenté.

«Il s'agit d'une petite étude réalisée sur des cellules de six donneurs décédés atteints de diabète de type 2 ainsi que d'un nombre limité d'expériences sur des modèles animaux. D'autres études sont nécessaires pour démontrer comment le blocage de VDAC1 affecte les tissus tels que les reins, les muscles cardiaques et la graisse. Mais poursuivre les résultats et réaliser les études sur l'homme nécessite plus de financement », déclare Albert Salehi.

Nouvelles découvertes sur la metformine

En plus des anticorps anti-VDAC1 et des inhibiteurs de VDAC1 spécifiques obtenus en collaboration avec des chercheurs israéliens, les chercheurs de Lund ont également utilisé le médicament contre le diabète, la metformine, pour obtenir le même effet.

«Nous avons montré un tout nouveau mécanisme pour le fonctionnement de la metformine sur les cellules bêta. Une équipe de chercheurs canadiens a récemment démontré que la metformine agissait non seulement à l'extérieur du pancréas, mais aussi protégeait les cellules bêta et améliorait la sécrétion d'insuline chez les personnes atteintes de diabète de type 2. Cet effet est probablement obtenu grâce à un impact sur le VDAC1 », explique Albert Salehi.

Lien avec la maladie d’Alzheimer

Il existe des liens entre le diabète de type 2, la démence et la maladie d’Alzheimer. Les auteurs de l’étude soulignent qu’il existe également un lien entre VDAC1 et la maladie d’Alzheimer, des taux élevés de VDAC1 pouvant être décelés dans les cellules cérébrales des parties du cerveau touchées à un stade précoce de la maladie.

"Nous pensons que la substance peut également avoir un effet positif sur ces patients en empêchant la mort des cellules cérébrales et en améliorant ainsi les capacités cognitives des patients", a déclaré Albert Salehi.

Facts / Diabète de type 2

Le diabète est l'une des principales maladies répandues qui affecte plus de 400 millions de personnes dans le monde. Environ 200 millions de personnes souffrent de diabète sans le savoir. La maladie est causée par la génétique et le mode de vie. Un régime alimentaire amélioré et plus d'exercice peuvent constituer un traitement suffisant pour certains, tandis que d'autres ont besoin de médicaments. Comme les autres formes de diabète, le diabète de type 2 peut entraîner des maladies cardiovasculaires, des lésions aux yeux, aux reins et aux nerfs.

Facts / VDAC1 et VDAC2

Dans les tissus et les cellules les plus étudiés, VDAC1 est plus prévalent que VDAC2. Le VDAC1 et le VDAC2 fonctionnent tous deux comme des canaux ioniques qui permettent à l'ATP de pénétrer.

Dans les cellules bêta, toutefois, VDAC2 est plus répandu, ce qui indique qu'il joue un rôle important dans les cellules bêta. Cependant, les îlots (avec cellules bêta) donnés de personnes décédées atteintes de diabète de type 2 ont plus de VDAC1 et moins de VDAC2, par rapport aux îlots de donneurs en bonne santé.

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Les protéines agissent comme des opposés: si VDAC1 augmente, VDAC2 diminue et inversement. Cette découverte a également été faite par notre équipe de recherche.

À l'aide d'un microscope confocal, les chercheurs ont pu localiser VDAC1 mais pas VDAC2 à la surface des cellules bêta chez les diabétiques de type 2. Dans les cellules saines et les cellules de personnes traitées à la metformine, la protéine était plutôt située à l'intérieur des cellules de la mitochondrie. Cela a été confirmé par une coloration par immunofluorescence du pancréas de non-diabétiques et de diabétiques de type 2.

Bailleurs de fonds:

L'étude a été financée par la campagne Forget Diabetes (une nouvelle fondation pour la collecte de fonds auprès de particuliers, d'entreprises et d'autres fondations), la Fondation Mats Paulsson et la Fondation Bo & Kerstin Hjelt pour le diabète.

Publication:

Préservation de la sécrétion d'insuline dans le diabète en inhibant la surexpression de VDAC1 et la translocation de surface dans les cellules β

Université de Lund

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