Les maladies liées au vieillissement, y compris le cancer, les troubles cardiovasculaires et le diabète de type 2, sont associés à des défauts de synthèse et de repliement des protéines.
Des études antérieures ont montré que le mauvais repliement des protéines se produit dans les cellules β productrices d'insuline des patients atteints de diabète de type 2. Ces cellules se trouvent dans les îlots pancréatiques.
On pense que le stress qui en résulte se produirait principalement dans le réticulum endoplasmique, qui est responsable de la production et de la distribution de protéines à la cellule.
En fin de compte, le stress entraîne la mort cellulaire.
Dans une étude publiée dans Métabolisme de la naturedes chercheurs de l'Université du Michigan ont constaté que les mitochondries accumulent également des protéines mal repliées, qui tuent les cellules β.
L'inversion de ce processus pourrait aider à traiter le diabète de type 2.
Auparavant, les scientifiques avaient observé que deux protéines-insuline et l'amyline étaient fréquemment mal repliées chez les patients atteints de diabète de type 2.
Les deux sont produits par les cellules β dans le pancréas.
L'amyline favorise la sensation de plénitude après un repas, tandis que l'insuline aide à réduire la glycémie en aidant les cellules à apporter du sucre.
L'amyline peut former des agrégats amyloïdes dans les cellules β diabétiques qui sont similaires aux plaques amyloïdes trouvées dans le cerveau dans la maladie d'Alzheimer.
Ces deux protéines étaient la seule focalisation dans les cellules des îlots diabétiques. Nous voulions adopter une approche impartiale et trouver toutes les protéines mal repliées dans ces cellules. «
Scott Soleimanpour, MD, Larry Soderquist Professeur de recherche sur le diabète et directeur du Michigan Diabetes Research Center
L'équipe a comparé les cellules des îlots des donneurs avec le diabète de type 2 aux cellules de donneurs saines et a constaté que les protéines mal repliées s'accumulent dans les mitochondries à des niveaux plus élevés que dans les cellules des îlots.
Le groupe avait précédemment découvert que les dommages mitochondriaux affectent les cellules β, mais les mécanismes sous-jacents n'étaient pas clairs.
En séquençant les gènes et les protéines dans les cellules β saines et diabétiques, les chercheurs ont constaté que les systèmes de défense qui répondent aux protéines mitochondriales mal repliées ne s'allument pas pendant le diabète de type 2.
Plus précisément, LONP1, une protéine chargée de se débarrasser des protéines endommagées ou mal repliées, était plus faible dans les cellules des donneurs diabétiques.
« Bien que LONP1 ait certaines associations avec des maladies mitochondriales rares, il s'agit de la première étude à montrer qu'elle a un rôle dans le diabète de type 2 », a déclaré Soleimanpour.
L'équipe a confirmé ses résultats en comparant des souris qui avaient le système LONP1 avec ceux qui ne l'ont pas fait.
Les souris dépourvues de LONP1 avaient des niveaux de glucose plus élevés et moins de cellules β.
Ces défauts ont été inversés lorsque LONP1 a été réintroduit dans les souris, ce qui suggère que le ciblage de ce système pourrait être une nouvelle avenue pour la thérapie.
« Il est clair que les personnes atteintes de diabète de type 2 ont des problèmes pour éliminer les protéines mal repliées », a déclaré Soleimanpour.
« L'étape suivante consiste à trouver des médicaments qui peuvent aider à replier ou à éliminer ces protéines. »
Le groupe est également intéressé à comprendre le calendrier de l'évolution du diabète de type 2.
La condition est souvent trouvée chez les adultes et la soléanpour émet l'hypothèse que les protéines mal repliées pourraient s'accumuler au fil du temps et finalement submerger les cellules β, conduisant à la maladie.
Une intervention précoce pourrait donc être essentielle.
