Des chercheurs identifient des cellules « de premier secours » dans le pancréas, essentielles au contrôle de la glycémie

Comment notre corps parvient-il à contrôler si précisément la glycémie ? Une équipe internationale dirigée par le professeur Nikolay Ninov du Centre de thérapies régénératives de Dresde (CRTD), qui fait partie de l’Université technique de Dresde, nous a permis de trouver la réponse. Ils ont découvert un groupe spécial de cellules « de premier secours » dans le pancréas, qui jouent un rôle crucial dans le déclenchement de la réponse glycémique.

Leurs résultats ont été publiés dans la revue Progrès scientifiques.

Notre corps doit maintenir un taux de sucre dans le sang à un niveau optimal. Un taux trop élevé ou trop bas peut être dangereux. Cet équilibre est perturbé en cas de diabète, ce qui entraîne de graves problèmes de santé. Les cellules bêta du pancréas gèrent cet équilibre en libérant de l’insuline lorsque le taux de sucre dans le sang augmente.

Comprendre comment les cellules bêta fonctionnent et coordonnent la réponse à l’augmentation de la glycémie peut finalement aider à développer de meilleurs traitements contre le diabète.

Toutes les cellules bêta ne sont pas égales

« En observant le pancréas, nous nous sommes demandé si toutes les cellules bêta étaient réellement aussi sensibles au sucre. Des études antérieures suggéraient que certaines pourraient être plus sensibles que d’autres », explique le professeur Nikolay Ninov, chef du groupe de recherche au CRTD de Dresde.

Pour comprendre le fonctionnement du pancréas, l’équipe de Ninov s’est tournée vers le poisson-zèbre. Ce petit poisson tropical possède un pancréas qui fonctionne de manière similaire à celui de l’homme. En même temps, il présente un avantage considérable. Les chercheurs peuvent utiliser des poissons transparents, dépourvus de tout pigment, et observer le fonctionnement du pancréas en temps réel dans le poisson vivant.

L’équipe a découvert qu’un petit groupe de cellules bêta sont plus sensibles au taux de sucre que les autres. Ces cellules réagissent au glucose plus rapidement que les autres cellules, c’est pourquoi l’équipe de Ninov les appelle cellules « premières intervenantes ». Elles déclenchent la réponse au glucose, qui est suivie par les autres « cellules suiveuses ».

Hiérarchie cachée dans le pancréas

L’équipe voulait tester si les premiers intervenants sont nécessaires pour que les cellules suiveuses réagissent au glucose.

En utilisant des poissons transparents, le groupe Ninov a exploité l’optogénétique, une technologie moderne basée sur la lumière qui permet d’allumer ou d’éteindre des cellules individuelles à l’aide d’un faisceau lumineux.

La désactivation des cellules de premier secours a réduit la réponse à la glycémie des cellules suiveuses. Dans le même temps, lorsque les cellules de premier secours ont été activées de manière sélective, la réponse des cellules suiveuses a été renforcée.

« Les premiers intervenants se situent au sommet de la hiérarchie des cellules bêta en ce qui concerne le contrôle de la réponse au sucre. Il est intéressant de noter que seulement environ 10 % des cellules bêta agissent en tant que premiers intervenants. Cela suggère que cette petite population de cellules sert de centre de contrôle pour réguler l’activité du reste des cellules bêta », explique le professeur Ninov.

Caractéristiques uniques des cellules de premiers intervenants

Pour découvrir ce qui rend les cellules de premier secours uniques, les chercheurs ont comparé l’expression génétique des cellules bêta très sensibles au glucose à celle des cellules moins sensibles. Ils ont découvert que les cellules de premier secours sont impliquées dans la production de vitamine B6. Les cellules de premier secours expriment une enzyme clé impliquée dans la transformation de la forme inactive de la vitamine B6 alimentaire en forme active dans les cellules.

En étroite collaboration avec l’équipe du professeur Guy Rutter de l’Université de Montréal, les chercheurs ont arrêté la production de vitamine B6 dans le pancréas du poisson zèbre et de la souris. La capacité des cellules bêta à réagir à une glycémie élevée a été considérablement réduite chez les deux espèces.

« Cela indique que la vitamine B6 joue un rôle conservé au cours de l’évolution dans la réponse au glucose. Il est possible que les premiers intervenants produisent et fournissent de la vitamine B6 aux autres cellules bêta pour réguler leur activité. L’une de nos prochaines étapes sera de vérifier si c’est bien le cas », explique le professeur Ninov.

Implications pour la recherche sur le diabète

« Nous savons désormais que certaines cellules déclenchent la réponse au glucose et que la vitamine B6 est essentielle à ce processus », explique le professeur Ninov. La vitamine B6 sert de cofacteur à plus d’une centaine d’enzymes essentielles qui jouent des rôles cruciaux dans les cellules, allant du contrôle de la respiration cellulaire à la production de neurotransmetteurs.

« Il existe en effet un ensemble de recherches qui démontrent une corrélation entre de faibles niveaux de vitamine B6 et l’incidence des maladies métaboliques et du diabète de type 2. Nous aimerions nous concentrer davantage sur l’exploration de ce lien », conclut le professeur Ninov.

Comprendre comment la vitamine B6 régule les cellules bêta du pancréas pourrait conduire à de nouvelles connaissances sur la pathologie du diabète et, à terme, à de nouveaux traitements.