Le diabète sucré de type 2 (T2DM) est causé par le dysfonctionnement des cellules bêta du pancréas endocrinien, associé à une résistance à l’insuline. Cela pourrait être induit par des facteurs environnementaux ou épigénétiques. Un nouvel article explique un modèle de diabète centré sur le rôle de l’obésité dans la dérégulation du glucose.
Introduction
Des modèles mathématiques ont été utilisés pour prédire les effets à long terme de l’utilisation de médicaments antidiabétiques à divers stades du DT2. Cependant, il n’existe pas de modèle pour prédire cette condition compte tenu de l’effet de multiples facteurs diabétogènes, comme un environnement qui favorise l’obésité.
Les recherches disponibles indiquent que l’hyperinsulinémie aggrave la résistance à l’insuline et vice versa. Certains scientifiques affirment que les cellules bêta deviennent hypersensibles aux graisses ou au glucose, produisant des niveaux d’insuline anormalement élevés. Cela provoque une résistance à l’insuline en tant que mécanisme de protection pour prévenir le stress métabolique induit par l’insuline.
Le modèle rapporté dans le document actuel, qui apparaît dans Biologie computationnelle PLOSont analysé la progression du diabète en fonction de plusieurs facteurs diabétogènes, y compris ceux liés au seuil d’obésité de l’individu pour un risque accru de diabète, ceux reliant l’ethnicité à une tolérance aux facteurs favorisant la prise de poids au-dessus du seuil d’obésité, ainsi que l’effet de la chirurgie bariatrique sur le risque de DT2.
Qu’a montré l’étude ?
Sur la base des lacunes de la recherche, les scientifiques ont développé un modèle qui examine l’impact des niveaux élevés d’insuline sur la résistance à l’insuline. Il étudierait les effets de multiples facteurs liés au développement du diabète en termes de dysfonctionnement des cellules bêta.
Ce modèle généralisé construit par les scientifiques a ensuite été affiné en spécifiant un facteur diabétogène lié à l’obésité. Il a examiné comment l’obésité affecte la régulation du glucose dans le corps. Il a prédit les changements dans les niveaux de glucose et d’insuline au cours d’une vie humaine, montrant comment la production de glucose dans le foie, le taux de libération d’insuline et la croissance de la masse des cellules bêta fonctionnelles changeaient lorsqu’ils étaient exposés au facteur diabétogène lié à l’obésité.
Ces tendances à long terme ont montré une corrélation étroite avec les données longitudinales réelles lorsqu’elles sont ajustées à une population spécifique, dans ce cas, les Indiens Pima. Ce groupe a été choisi en raison des longues données de suivi disponibles sur les changements à long terme et la direction des concentrations de glucose.
Le modèle pourrait différencier le sujet hyperinsulinémique sans anomalie de la glycémie de ceux atteints de prédiabète et de diabète manifeste. Dans un environnement qui favorise fortement l’obésité, la progression vers l’hyperinsulinémie s’est produite en sept ans en moyenne. Une décennie plus tard, le diabète s’est installé.
En environ deux décennies, la défaillance des cellules bêta a commencé à se manifester par une baisse des niveaux d’insuline, avec une véritable carence en insuline s’installant avec le temps.
La simulation a également montré que lorsque le même individu était exposé à un environnement avec seulement un risque obésogène léger, le taux de progression et la gravité de la maladie étaient nettement réduits.
Cela confirme la conclusion selon laquelle la perte de poids des patients obèses aide à soulager le diabète.”
Les résultats ont confirmé ce que les scientifiques soupçonnaient. Avec un contrôle approprié de l’obésité, le DT2 pourrait être inversé ou reporté, ou du moins sa gravité réduite. Cela explique également l’effet spectaculaire de la procédure bariatrique Roux-en-Y qui agit via une gluconéogenèse hépatique réduite et l’inversion du dysfonctionnement des cellules bêta, pour produire une restauration rapide et durable de l’euglycémie. Le modèle pourrait aider à décider du bon moment et du bon patient pour que de telles chirurgies aient le meilleur résultat.
Deuxièmement, les différences individuelles dans le niveau de dysfonctionnement des cellules bêta et de résistance à l’insuline se reflétaient dans la variation du risque de DT2. Tant que le facteur diabétogène lié à l’obésité restait inférieur au seuil, la personne restait euglycémique même si elle était obèse. Au fur et à mesure que le seuil était franchi à des degrés plus importants, le diabète commençait à progresser.
Ces valeurs seuils individualisées, qui fournissent des signes avant-coureurs des niveaux d’obésité pour prendre les interventions nécessaires pour prévenir le début du diabète, peuvent être utiles pour la prise de décision clinique.”
Un concept appelé seuil de graisse personnel (PFT) est utilisé pour personnaliser les régimes alimentaires des patients diabétiques, en utilisant des susceptibilités individualisées à des lipides excessifs de types spécifiques, ainsi que la quantité de graisse stockée dans le pancréas et le foie.
De même, les groupes ethniques atteints d’hyperinsulinémie basale pourraient conjurer avec succès le diabète en réduisant l’exposition aux facteurs obésogènes.
Enfin, les scientifiques ont examiné le mécanisme biologique de plusieurs paramètres clés spécifiés dans ce modèle et ont trouvé une grande pertinence pour le développement du DT2. Certaines informations intéressantes ont été obtenues, notamment l’amélioration prévue du pronostic lorsque le traitement visait à minimiser l’effet indésirable d’un facteur de risque de diabète sur les cellules bêta, par rapport à l’amélioration de l’environnement qui favorise le diabète. Autrement dit, les cellules bêta contrôlaient mieux les niveaux de glucose lorsqu’elles étaient protégées d’un environnement hostile, plutôt que lorsque les efforts de traitement étaient axés sur la modification de l’environnement, par exemple par des modifications alimentaires ou de l’exercice.
Encore une fois, certains patients ont montré un contrôle glycémique moins bon malgré une sensibilité accrue à l’insuline, ce qui indique que la résistance à l’insuline n’est pas la seule cible nécessaire dans le traitement du diabète. Certains individus développent rapidement un diabète sévère après une longue période d’euglycémie. Cette période prolongée précédente d’excellent contrôle de la glycémie était attribuable à une baisse de la production de glucose dans le foie, indiquant l’importance de celle-ci en tant que cible thérapeutique et préventive.
Quelles sont les implications ?
Cette étude peut encourager des interventions précises pour prévenir le diabète et faciliter le traitement individualisé des patients.”
Bien qu’utilisé ici pour comprendre comment le diabète progresse dans un environnement obésogène, le modèle peut étudier les effets d’autres facteurs, tels que l’hypersécrétion d’hormones thyroïdiennes ou d’épinéphrine sur le système de régulation du glucose dans le corps.
