Une étude dans le Journal de chimie biologique décrit une nouvelle façon de déterminer l'âge des colis de stockage d'insuline, connu sous le nom de granulés, et met en lumière la façon dont leur âge affecte leur libération dans la circulation sanguine. Les résultats pourraient aider les experts à mieux comprendre le diabète et à affiner les thérapies pour ce diabète.

L'insuline est une hormone qui gère le niveau de sucre, ou glucose, dans la circulation sanguine. Elle est sécrétée par le pancréas dans la circulation sanguine lorsque la glycémie augmente. Lorsque l'insuline circule dans le sang, les muscles et d'autres cellules absorbent le glucose pour l'utiliser comme carburant, et ainsi les niveaux de sucre dans le sang diminuent. Dans le diabète de type 2, anciennement connu sous le nom de diabète de l'adulte, ce processus échoue. Le glucose s'accumule dans le sang, soit parce que le pancréas ne peut pas produire suffisamment d'insuline pour suivre l'apport en sucre alimentaire, soit parce que la glande ne fonctionne tout simplement pas comme elle le devrait.

Environ un Américain sur 10 et plus de 415 millions de personnes dans le monde souffrent de diabète, selon les Centers for Disease Control and Prevention. Jusqu'à 95 % d'entre eux ont le type 2. Le traitement nécessite souvent des injections d'insuline douloureuses et fréquentes ou l'utilisation de pompes à insuline mécaniques. Il n'y a pas de remède.

Les chercheurs ont noté dans leur article que les thérapies existantes pour le diabète augmentent la sécrétion d'insuline sans tenir compte de l'âge des granules d'insuline. "Par conséquent, " ils ont écrit, "ces approches ne sont efficaces que pour une courte période."

L'insuline est produite par les cellules β du pancréas et stockée dans des granules d'insuline, qui sont ensuite organisés en pools et finalement sécrétés dans la circulation sanguine. Les pools de granules d'insuline jeunes sont préférés pour la sécrétion par rapport aux pools d'anciens, pour des raisons qui restent obscures.

Les scientifiques dont les travaux ont été publiés dans JBC voulaient en savoir plus sur la façon dont les cellules pancréatiques peuvent distinguer les pools de granules d'insuline jeunes ou vieux.

« Les thérapeutiques actuelles ne tiennent pas compte de l'existence de mares, " a déclaré Melkam Kebede, un professeur assistant à l'Université de Sydney qui a supervisé l'étude. « Par évolution, les cellules (pancréatiques) ont déterminé quoi sécréter ou non. Comprendre le mécanisme et les différences moléculaires entre les pools va certainement nous conduire vers quelque chose de significatif. »

Dans leur papier, les chercheurs décrivent une technique qu'ils ont développée pour distinguer les granules d'insuline plus jeunes des plus anciens. Les scientifiques ont placé une protéine fluorescente, appelé Syncollin-dsRedE5TIMER, dans des granules d'insuline nouvellement créés et a utilisé un laser et un détecteur pour visualiser ce marqueur. Dans les granules plus jeunes, le marqueur émet une lumière fluorescente verte; à mesure que les granules vieillissent, le marqueur commence à émettre une fluorescence rouge.

Les auteurs ont surveillé les mouvements et d'autres changements dans les pools de granules d'insuline et ont constaté que, comme prédit, les cellules de souris et humaines libèrent préférentiellement des pools de granules d'insuline plus jeunes dans la circulation sanguine en réponse au glucose.

Les chercheurs ont ensuite cherché à en savoir plus sur la façon dont les cellules pancréatiques trient les granules d'insuline en pools et les libèrent lorsqu'elles subissent un stress métabolique. Le souci est que, en cas de stress, "Les cellules β pourraient potentiellement perdre leur capacité à distinguer les jeunes (granules) des vieux, " ont-ils écrit dans leur journal.

L'équipe a isolé des cellules β de souris et a simulé une dépression chronique, des taux de sucre dans le sang élevés et normaux et des taux de glucose différents déterminent quels pools de granules d'insuline, Jeune ou vieux, sont sécrétées. Ils ont vu des résultats similaires lorsqu'ils ont utilisé un modèle de souris commun pour le diabète de type 2 connu sous le nom de souris db/db.

Ces découvertes sont importantes, Kebede a dit, parce que "tous les médicaments qui affectent la sécrétion d'insuline... poussent simplement n'importe quel granule dans la cellule et finissent par échouer."

Les granules d'insuline plus anciens sont naturellement dégradés dans les cellules bêta fonctionnant normalement, l'auteur principal noté Belinda Yau de l'Université de Sydney, mais, dans le diabète, un plus grand pourcentage de pools de granules d'insuline est sécrété, et il y a un décalage dans la façon dont ils sont publiés.

Être capable de visualiser les granules d'insuline à mesure qu'ils vieillissent et de mieux comprendre comment leur âge affecte leur sécrétion peut conduire à la découverte de nouveaux biomarqueurs capables d'indiquer le développement du diabète et pourrait aider à la création de thérapies pour le diabète de type 2.

"Si nous pouvons comprendre ce qui compose les granules et les fait faire ce qu'ils font, nous pouvons trouver un moyen de cibler les choses qui ralentissent ou accélèrent leur sécrétion, " dit Yau.