Cette nouvelle étude « révolutionnaire » de l’Université d’Exeter qui utilise un système de cellules humaines en laboratoire, révèle que les cellules bêta productrices d’insuline peuvent changer de fonction, en particulier en cas de diabète et que ce changement peut être réversible. En décryptant dans la revue Human Molecular Genetics le fonctionnement du système de messagerie à ARN, qui indique aux protéines comment se comporter dans les cellules, avec des spécificités en cas de diabète, cette recherche permet de mieux comprendre comment l'hyperglycémie peut modifier le comportement des cellules productrices d'hormones et ouvre la voie à de nouveaux traitements.
Ces changements induisent en effet certaines cellules bêta à ne plus produire suffisamment d’insuline pour réguler le taux de sucre dans le sang, mais à produire plutôt de la somatostatine, une hormone qui peut bloquer la sécrétion d’autres hormones importantes, dont justement l’insuline. L’auteur principal, le professeur Lorna Harries, de l'Université d'Exeter explique que ces travaux pourraient conduire à de nouveaux traitements permettant de protéger ces cellules et donc de préserver chez les patients la capacité à fabriquer leur propre insuline.
Créer un système de cellules entièrement humaines pour mieux comprendre l'impact du diabète
Une méthodologie innovante : l’équipe a développé une toute nouvelle méthode pour créer un système de cellules entièrement humaines et étudier l'impact du diabète sur les humains plutôt que chez l’animal. L'équipe a regardé précisément ce qui arrive aux cellules bêta humaines lorsqu'elles sont exposées à un environnement qui imite le diabète de type 2. Alors que la perte de cellules bêta se produit à la fois dans le diabète de type 1 et de type 2, les chercheurs ont supposé que le microenvironnement des cellules participait à leur élimination. Ils constatent alors qu’une partie des cellules bêta ne sont plus des cellules bêta produisant de l’insuline mais se mettent à fabriquer une hormone différente appelée somatostatine, caractéristique d'une cellule delta.
Des cellules bêta se transforment en cellules delta : en analysant le tissu pancréatique post mortem de personnes atteintes de diabète de type 1 ou de type 2, les chercheurs constatent une plus forte concentration de cellules delta, ce qui suggère que le diabète pourrait être à l'origine de cette transformation de certaines cellules bêta en cellules delta chez l'Homme, comme c'est le cas avec les cellules étudiées en laboratoire. C’est tout l’intérêt de ce modèle cellulaire humain, car chez la souris, la plupart des modifications consistent en un passage de cellules bêta à alpha, et non en cellules delta.
Pourquoi les cellules passent de bêta à delta ? L’examen de la régulation des gènes qui déterminent le type de message ARN qui permet aux cellules de gérer leur environnement montre que certains gènes, en cas de diabète, présentent une perturbation de la signalisation. Les auteurs suggèrent que cela pourrait expliquer pourquoi les cellules se comportent différemment.
Les chercheurs montrent enfin, sur leur modèle cellulaire, qu’il est possible d’inverser ces changements et donc de transformer les cellules delta en cellules bêta en rétablissement l'environnement cellulaire « normal » ou en restaurant les gènes régulateurs et leur signalisation.
Un résultat très prometteur qui suggère de nouvelles thérapies du diabète.
Source: Human Molecular Genetics 17 May 2019 DOI: 10.1093/hmg/ddz094 Cellular stressors may alter islet hormone cell proportions by moderation of alternative splicing patterns
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