Tout comme la gestion du trafic intelligent garantit un mouvement de véhicule lisse pendant les heures de pointe, notre corps s'appuie sur un système de circulation moléculaire pour gérer la poussée des niveaux de glucose après un repas. Les cellules β pancréatiques jouent un rôle majeur dans ce système en prenant le glucose du sang et en déclenchant une libération d'insuline dans la circulation sanguine. À l'intérieur de ces cellules, l'absorption du glucose est gérée par les transporteurs de glucose (Gluts) – les protéines qui se déplacent vers la surface des cellules β lorsque les niveaux de glycémie augmentent et facilitent l'entrée du glucose dans la cellule pour lancer la libération d'insuline.
Une nouvelle étude du Département de biologie et de génétique du développement (DBG), Institut indien des sciences (IISC), montre comment ce processus faiblit dans le diabète de type 2 (T2D) et comment la restauration pourrait ouvrir de nouvelles avenues thérapeutiques. L'œuvre, réalisée par le laboratoire de Nikhil Gandasi, professeur adjoint à DBG, est publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences (PNA).
Chez l'homme, GLUT1 est la principale « passerelle » du glucose dans les cellules β, tandis que chez la souris, GLUT2 joue ce rôle. L'équipe a étudié à la fois pour comprendre le processus d'absorption du glucose à travers les systèmes. En utilisant l'imagerie avancée des cellules vivantes, l'équipe a suivi les transporteurs GLUT1 et GLUT2 lorsqu'ils ont été recrutés dans la membrane des cellules β sous différents niveaux de glycémie. Dans les cellules saines, la hausse des niveaux de glucose provoque un déploiement rapide de glots vers la membrane. Ces transporteurs sont ensuite cyclées dans et à l'extérieur par l'endocytose médiée par la clathrine – un processus dans lequel les cellules intériorisent le matériau extracellulaire en formant des poches faites de la protéine clathrine. Cela garantit un approvisionnement constant de transporteurs à la surface pour une absorption efficace du glucose.
Dans les cellules β des personnes atteintes de T2D, ce trafic est mal géré. Moins de surbanes atteignent la membrane et leur cyclisme est altéré, ralentissant l'entrée du glucose. Cela, à son tour, réduit l'amarrage des granules d'insuline à la surface de la membrane des cellules β – en particulier ceux « amorcés » pour une libération rapide après avoir mangé – affaiblissant la capacité du corps à réguler la glycémie.
La plupart des études ont examiné ce qui se passe après que le glucose entre dans la cellule β. Nous nous sommes concentrés sur l'étape avant cela, l'entrée réelle du glucose, et comment cela est perturbé dans le diabète. En comprenant la dynamique de ces transporteurs, nous pouvons identifier de nouveaux points pour intervenir et améliorer la fonction des cellules β. «
Anuma Pallavi, doctorant en DBG et premier auteur de l'étude
Les résultats ont des implications thérapeutiques importantes. Les traitements actuels du diabète ciblent en grande partie l'action de l'insuline dans les tissus périphériques comme les muscles et les graisses, mais ce nouveau travail indique l'absorption du glucose à cellules β comme une cible prometteuse. Le laboratoire de Gandasi a précédemment identifié Pheophorbide A, une molécule dérivée de la plante qui peut stimuler la libération d'insuline en interagissant avec les transporteurs de glucose.
« Si nous pouvons restaurer un trafic de survie approprié, nous pouvons être en mesure de ralentir la progression de la maladie et de personnaliser les thérapies en fonction de l'état métabolique d'un patient », explique Gandasi.
