Notre équilibre glycémique repose sur la capacité des cellules bêta du pancréas à détecter le glucose et à sécréter de l’insuline pour maintenir notre taux de sucre dans le sang. Si ces cellules dysfonctionnent, l’équilibre est rompu et le diabète se développe. Jusqu’à présent, la communauté scientifique s’accordait à dire que les cellules bêta avaient besoin des autres cellules productrices d’hormones du pancréas pour fonctionner correctement. Une équipe de l’Université de Genève (UNIGE) a démontré le contraire : chez des souris adultes dont le pancréas ne contient que des cellules bêta, la régulation de la glycémie et la sensibilité à l’insuline sont encore meilleures que chez les animaux standards. Ces résultats, qui ouvrent des perspectives cliniques majeures, sont à lire dans la revue Métabolisme de la nature.
En 2010, l’équipe dirigée par Pedro Herrera, professeur au Département de médecine génétique et développement et au Centre du diabète de la Faculté de médecine de l’UNIGE, a découvert la remarquable capacité des cellules pancréatiques à changer de fonction. Si les cellules bêta meurent prématurément, les cellules endocrines normalement responsables de la production d’autres hormones, comme le glucagon ou la somatostatine, peuvent se mettre à produire de l’insuline.
Jusqu'à présent, on pensait que les cellules adultes différenciées d'un organisme ne pouvaient pas se régénérer et se réorienter fonctionnellement. Le déclenchement pharmacologique de cette plasticité cellulaire pourrait donc constituer la base d'une toute nouvelle thérapie contre le diabète. Mais que se passe-t-il si toutes les cellules du pancréas endocrine abandonnent leur fonction d'origine pour commencer à produire de l'insuline ? C'est ce que nous avons voulu découvrir dans notre nouvelle étude.''
Pedro Herrera, professeur au Département de médecine génétique et du développement et au Centre du diabète de la Faculté de médecine de l'UNIGE
Les cellules non bêta ne sont pas essentielles
Il était admis que les cellules bêta ne pouvaient fonctionner correctement qu'en présence des autres cellules productrices d'hormones – cellules alpha, delta et gamma – regroupées en îlots au sein du pancréas. « Pour le vérifier, nous avons produit des souris chez lesquelles, lorsqu'elles atteignent l'âge adulte, toutes les cellules non bêta du pancréas peuvent être éliminées de manière sélective pour observer comment les cellules bêta parviennent à réguler la glycémie », explique Marta Perez Frances, chercheuse au laboratoire de Pedro Herrera et première auteure de ces travaux. « De manière surprenante, non seulement nos souris étaient parfaitement capables de gérer efficacement leur taux de sucre dans le sang, mais elles étaient même en meilleure santé que les souris témoins ! »
Même lorsqu'elles étaient soumises à un régime riche en graisses ou à des tests de résistance à l'insuline – l'un des principaux marqueurs du diabète – ces souris présentaient une sensibilité accrue à l'insuline dans tous les tissus cibles, et notamment dans le tissu adipeux. Pourquoi ? « Il existe un processus d'adaptation au cours duquel l'organisme recrute d'autres cellules hormonales extérieures au pancréas pour faire face à la diminution soudaine du glucagon et d'autres hormones pancréatiques, note Pedro Herrera. Mais cela montre clairement que les cellules non bêta des îlots pancréatiques ne sont pas indispensables au maintien de l'équilibre glycémique. » Ces résultats sont surprenants et remettent en cause les conceptions dominantes jusqu'à présent.
De nouvelles thérapies émergentes
Naturellement, environ 2 % des cellules pancréatiques changent de fonction en cas de déficit en insuline. L’enjeu est désormais d’identifier une molécule capable d’induire et d’amplifier cette conversion. Une autre stratégie consisterait à différencier les cellules souches in vitro pour produire de nouvelles cellules bêta avant de les transplanter chez les patients.
« Nos résultats démontrent que les stratégies axées sur les cellules à insuline pourraient s'avérer payantes », s'enthousiasme Pedro Herrera. « La prochaine étape de nos travaux consistera donc à établir le profil moléculaire et épigénétique des cellules non-bêta d'individus diabétiques et non diabétiques dans l'espoir d'identifier les éléments qui pourraient permettre d'induire la conversion de ces cellules dans le contexte pathologique du diabète. »
