Les mitochondries sont essentielles pour générer de l'énergie qui alimente les cellules et les aide à fonctionner.
Cependant, les défauts mitochondriaux sont associés au développement de maladies telles que le diabète de type 2. Les patients qui souffrent de ce trouble sont incapables de produire suffisamment d'insuline ou d'utiliser l'insuline produite par leur pancréas pour maintenir leur glycémie à des niveaux normaux.
Plusieurs études ont montré que les cellules β pancréatiques productrices d'insuline des patients atteints de diabète ont des mitochondries anormales et sont incapables de générer de l'énergie. Pourtant, ces études n'ont pas pu expliquer pourquoi les cellules se sont comportées de cette façon.
Dans une étude publiée dans Sciencedes chercheurs de l'Université du Michigan ont utilisé des souris pour montrer que les mitochondries dysfonctionnelles déclenchent une réponse qui affecte la maturation et la fonction des cellules β.
Nous voulions déterminer quelles voies sont importantes pour maintenir une fonction mitochondriale appropriée. «
Emily M. Walker, Ph.D, professeur adjoint de recherche en médecine interne et premier auteur de l'étude
Pour ce faire, l'équipe a endommagé trois composants qui sont essentiels à la fonction mitochondriale: leur ADN, une voie utilisée pour se débarrasser des mitochondries endommagées et une qui maintient un bassin sain de mitochondries dans la cellule.
« Dans les trois cas, la même réponse du stress a été excitée, ce qui a fait devenir immature, ce qui a cessé de fabriquer suffisamment d'insuline et a essentiellement cessé d'être des cellules β », a déclaré Walker.
« Nos résultats démontrent que les mitochondries peuvent envoyer des signaux au noyau et changer le sort de la cellule. »
Les chercheurs ont également confirmé leurs résultats dans les cellules des îlots pancréatiques humains.
Le dysfonctionnement mitochondrial affecte plusieurs types de cellules
Leurs résultats ont incité l'équipe à étendre leur recherche dans d'autres cellules affectées pendant le diabète.
Perdre vos cellules β est le chemin le plus direct pour obtenir un diabète de type 2. Grâce à notre étude, nous avons maintenant une explication de ce qui pourrait se produire et de la façon dont nous pouvons intervenir et fixer la cause profonde. «
Scott A. Soleimanpour, MD
« Le diabète est une maladie multi-systèmes, vous prenez du poids, votre foie produit trop de sucre et vos muscles sont affectés. C'est pourquoi nous voulions également regarder d'autres tissus », a déclaré Scott A. Soleimanpour, MD, directeur du Michigan Diabetes Research Center et auteur principal de l'étude.
L'équipe a répété ses expériences de souris dans les cellules hépatiques et les cellules de stockage des graisses et a vu que la même réponse au stress était activée. Les deux types de cellules n'ont pas pu mûrir et fonctionner correctement.
« Bien que nous n'ayons pas testé tous les types de cellules possibles, nous pensons que nos résultats pourraient être applicables à tous les différents tissus affectés par le diabète », a déclaré Soleimanpour.
Inverser les dommages mitochondriaux pourrait aider à guérir le diabète
Quel que soit le type de cellule, les chercheurs ont constaté que les dommages aux mitochondries ne provoquaient pas la mort cellulaire.
Cette observation a soulevé la possibilité que si elles pouvaient inverser les dommages, les cellules fonctionneraient normalement.
Pour ce faire, ils ont utilisé un médicament appelé Isrib qui a bloqué la réponse au stress. Ils ont constaté qu'après quatre semaines, les cellules β ont retrouvé leur capacité à contrôler les niveaux de glucose chez la souris.
« Perdre vos cellules β est le chemin le plus direct pour obtenir un diabète de type 2. Grâce à notre étude, nous avons maintenant une explication de ce qui pourrait se produire et de la façon dont nous pouvons intervenir et fixer la cause profonde », a déclaré Soleimanpour.
L'équipe travaille à disséquer davantage les voies cellulaires qui sont perturbées et espèrent qu'ils pourront reproduire leurs résultats dans des échantillons cellulaires de patients diabétiques.
