Les chercheurs de la Tohoku University Graduate School of Medicine ont révélé une étape principale clé dans la voie Hépatique ERK qui conduit à une production accrue d'insuline. Alors que leurs travaux antérieurs se sont concentrés sur les aspects de la voie de signalisation du foie au pancréas, cette étude actuelle montre une étape encore antérieure qui commence dans le côlon lorsqu'elle est enflammée – déclenchée par l'obésité. La présente étude a révélé un nouveau rôle que joue le tractus gastro-intestinal dans la régulation de l'homéostasie du glucose.
L'insuline est une hormone produite par les cellules β dans le pancréas. Vous pouvez penser à l'insuline comme une clé qui déverrouille les cellules pour permettre au glucose de pénétrer le sang, de sorte qu'il peut être utilisé comme énergie. Cependant, les individus atteints d'obésité peuvent devenir résistants à l'insuline, ce qui fait que le pancréas sécrète plus d'insuline pour essayer de suivre. Cela se produit par un relais de signal neuronal inter-organes originaire de la voie ERK hépatique. En raison de la relation étroite entre l'obésité et l'apparition du diabète, la compréhension de cette voie en profondeur pourrait aider à développer de nouvelles façons de traiter ou de prévenir cette condition.
« Le but de cette étude était de définir comment l'obésité en particulier déclenche cette cascade », explique Junta Imai (Université Tohoku). « Nous avons théorisé que cela avait à voir avec l'inflammation dans le côlon, car les facteurs pro-inflammatoires peuvent jouer un rôle excitateur dans la voie hépatique ERK. »
Les chercheurs ont développé une série approfondie d'expériences pour déterminer si l'inflammation colique due à l'obésité pourrait avoir un impact sur la voie ERK hépatique. Premièrement, le groupe de recherche a analysé les souris sans obésité qui avait reçu un médicament pour provoquer une inflammation dans le côlon. En conséquence, ils ont constaté que la simple caution de l'inflammation dans le côlon active la voie ERK dans le foie, stimule la voie du relais neuronal et augmente le nombre de cellules β même chez les souris sans obésité. Ensuite, en analysant des colons de souris dans lesquels l'obésité a été induite par un régime riche en calories, il a été constaté que l'inflammation colique, ainsi que l'activation hépatique de la voie ERK et l'augmentation des cellules β, s'étaient produites chez ces souris obèses.
« Une constatation passionnante a été lorsque nous avons essayé de traiter les souris obèses avec une inflammation du côlon en abaissant leur inflammation, cela a en fait empêché la voie ERK dans le foie d'activer », explique Imai. « Malgré le fait que la souris était toujours obèse, ciblant l'inflammation du côlon était exactement ce qui était nécessaire pour modifier la voie ERK. »
Cette recherche dévoile un lien manquant dans la voie, déterminant que le foie détecte l'état de l'obésité par l'inflammation colique et l'inflammation colique sert de premier déclencheur de la prolifération des cellules β pendant le développement de l'obésité. Ces réalisations conduiront à des progrès dans la compréhension du mécanisme derrière la prolifération des cellules β afin de maintenir une glycémie normale. En outre, il est prévu que cette recherche pourrait aider à progresser le développement de traitements et de méthodes de prévention pour le diabète.
Ces résultats ont été publiés dans JCI Insight le 8 mai 2025.
Cette recherche a été soutenue par la subvention de la Société japonaise de la promotion des sciences (JSPS) Kakenhi pour la recherche scientifique (23K24383, 22K19303, 20H05694); The Japan Science and Technology Agency (JST), Moonshot R&D (JPMJMS2023); et l'Agence japonaise pour la recherche et le développement médicaux (AMED), AMED-PRIME (21GM6210002H0004).
