DIABÈTE: Quand l'hyperglycémie coupe la respiration et la circulation – Physical Review Letters

Une glycémie ou des niveaux élevés de sucre dans le sang ont un coût bien connu pour la santé. Cette recherche de l’Université de Washington suggère un autre effet délétère : Trop de sucre dans l’organisme pourrait endommager les protéines élastiques nécessaires au bon fonctionnement du cœur et des poumons, à la circulation sanguine comme à la respiration. Ces conclusions publiées dans la revue Physical Review Letters du 15 avril mettent en lumière de nouvelles répercussions néfastes possibles pour les patients diabétiques.

Ces chercheurs des Universités de Washington et de Boston ont découvert qu’un certain type de protéines présent dans les organes qui se détendent et se rétractent à plusieurs reprises, comme le cœur et les poumons, leur apporte une propriété électrique, appelée ferroélectricité, qui contribue à maintenir et développer les tissus conjonctifs. Mais, en cas de trop forte exposition au sucre, certaines de ces protéines ne peuvent plus remplir leur fonction.

Cette propriété, appelée ferroélectricité, est une réponse à un champ électrique dans lequel une molécule passe d’une charge positive à une charge négative. Ce n’est que récemment que les scientifiques ont découvert cette propriété à l’élastine, sur des tissus animaux et constaté que lorsqu’exposée au sucre, la protéine élastine ralentit ou stoppe sa commutation ferroélectrique. Un dysfonctionnement qui peut conduire à un durcissement des tissus conjonctifs et, en fin de compte, à la dégradation d’une artère ou d’un muscle.

L’étude suggère que le phénomène est présent dans plusieurs types de tissus et associé au vieillissement et au diabète, explique Jiangyu Li, professeur agrégé de génie mécanique et co-auteur de l’étude. Son équipe montre en effet le phénomène, au niveau des protéines, sur des tissus mous de mammifères, en isolant, du tissu aortique, 2 types de protéines, le collagène et l’élastine. Le collagène fibreux est très présent dans les tissus biologiques, l’élastine chez les animaux vertébrés, chez qui elle permet la contraction du cœur et des poumons. Mais lorsque les chercheurs traitent l’élastine avec du glucose, ils constatent une commutation ferroélectrique réduite de 50%. Cette interaction entre le sucre et les protéines imite un processus naturel appelé glycation, par lequel les molécules de sucre se fixent aux protéines, dégradant leur structure et leur fonction. La glycation se produit naturellement lorsque nous vieillissons et est associée à un certain nombre de maladies comme le diabète, l’hypertension artérielle et l’artériosclérose.

Or cette constatation, obtenue sur le tissu aortique s’applique à d’autres tissus biologiques contenant l’élastine, comme les poumons et la peau.

Source: Physical Review Letters via University of Washington High glucose levels could impair ferroelectricity in body’s connective tissues (Visuel@ Jiangyu Li, University of Washington : Les taches bleues montrent comment des niveaux élevés de glucose perturbent la commutation ferroélectrique dans une protéine d’élastine).

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