Le pancréas, une clé pour guérir le diabète ?

    Cellules pancréatiques

    Et si les cellules pancréatiques étaient capables de s’adapter pour pallier un manque d’insuline ? Une étude met en lumière l’étendue insoupçonnée de la plasticité cellulaire, ouvrant la voie à de nouvelles avancées dans le traitement du diabète. 

    Les découvertes d’une équipe de chercheurs de l’Université de Genève pourraient ouvrir de nouvelles perspectives dans le traitement du diabète. Elles reposent sur ce constat : certaines cellules du pancréas, non originellement spécialisées dans la production d’insuline, sont capables de changer de fonction et de se mettre à en produire. Le pancréas, chez la souris comme chez l’humain, abrite plusieurs types de cellules chargées de produire des hormones régulant le taux de sucre dans le sang. Ces cellules sont rassemblées dans de petites structures au sein de l’organe, les îlots pancréatiques.

    Au sein des îlots, on trouve des cellules dites « bêta », responsables de la production de l’insuline, une molécule qui permet de diminuer la quantité de sucre présente dans le sang. Dans le cas du diabète de type 1, une réaction auto-immunitaire détruit ces cellules. En l’absence d’insuline, les diabétiques sont en hyperglycémie permanente (c’est-à-dire avec trop de sucre sanguin), ce qui endommage les reins, les yeux, les neurones et augmente la probabilité d’infarctus ou d’AVC. Les traitements actuels du diabète de type 1 consistent essentiellement à injecter de l’insuline pour compenser le fait que cette hormone n’est plus produite par l’organisme.

    Un changement d’activité cellulaire

    Cependant, dans une étude publiée dans la revue Nature en 2010, l’équipe du professeur Pedro Herrera de l’Université de Genève a établi que d’autres cellules pancréatiques présentes au sein des îlots modifient leur activité pour se mettre à produire de l’insuline lorsque les cellules bêta sont massivement détruites chez les souris.  » Nous avons été surpris de constater ce changement d’identité pour une cellule différenciée, explique Fabrizio Thorel, co-auteur de cet article. Nos expériences de traçage génétique des cellules a révélé que certains types cellulaires des îlots étaient capables de changer de fonction.  » Une plasticité qui ne se limite pas aux cellules du pancréas, puisqu’une étude de 2003 avait déjà mis au jour un phénomène semblable au niveau des cellules sanguines.

    Les cellules reconverties dans les îlots pancréatiques en nouvelles cellules productrices d’insuline sont originellement soit des cellules alpha, chargées de la production de glucagon, une hormone qui augmente la concentration de sucre dans le sang (l’effet opposé de l’insuline), soit des cellules delta, chargées de la régulation de l’activité des cellules alpha et des cellules bêta. Du fait de cette plasticité cellulaire, le pancréas possède donc un pouvoir de régénération. Malheureusement, « on a observé que ce phénomène se limitait à un très petit nombre de cellules, 1 à 2% d’entre elles tout au plus », souligne le chercheur.

    Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Cell Biology, les chercheurs ont essayé de mieux comprendre le mécanisme à l’œuvre dans ces reconversions, et à discerner les signaux moléculaires responsables de ce changement. Leurs recherches ont montré que le phénomène de reconversion chez les souris est lié à l’environnement immédiat des cellules. Ce n’est pas l’excès de sucre dans le sang, mais l’absence d’insuline au sein des îlots pancréatiques qui favorise ces phénomènes de conversion cellulaire. Si les cellules bêta de l’îlot sont détruites, les cellules voisines ressentent le manque d’insuline. En d’autres termes, la présence d’insuline au niveau local inhibe la conversion des cellules alpha et delta dans des conditions normales ; a contrario, l’absence d’insuline déclenche ce changement d’identité. Ce phénomène est réversible car les cellules alpha converties en productrices d’insuline peuvent revenir à leur ancienne fonction si l’on restaure la signalisation de l’insuline dans l’îlot.

     

    Renforcer les mécanismes naturels de reprogrammation cellulaire

    Dès lors, les chercheurs ont pu aborder une autre question cruciale : est-il possible de renforcer artificiellement ce phénomène en encourageant l’ensemble des cellules alpha des souris à se reconvertir ? Une expérience clé a permis d’y répondre. En induisant artificiellement le facteur PDX1, un gène normalement exprimé dans les cellules bêta, les chercheurs ont observé un résultat impressionnant : la majeure partie  des cellules alpha, 70%, s’est mise à produire de l’insuline ! Ainsi cette capacité de conversion cellulaire n’est pas restreinte à 1-2% des cellules alpha.

    Reste à savoir si ces résultats pourront aboutir à des thérapies pour soigner le diabète de type 1 chez l’homme, ce qui n’est pas une sinécure. « Établir si ce phénomène existe ou s’il peut être induit chez l’homme n’est pas évident, explique Fabrizio Thorel, mais les premières observations réalisées sur des cultures d’îlots pancréatiques humains sont encourageantes, et laissent penser que les cellules humaines pourraient se comporter de la même façon« . Même s’il l’on est encore loin d’un traitement, ces recherches ont mis au jour un phénomène qui vaut la peine d’être observé de près.

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