Une nouvelle étude de l’Université Duke remet en question notre compréhension de la régulation de la glycémie et identifie une source inattendue de production d’une hormone clé dans la lutte contre le diabète de type 2.
Publiée le 19 septembre, cette recherche révèle que les cellules alpha pancréatiques, traditionnellement connues pour produire du glucagon (une hormone qui augmente le taux de sucre dans le sang), sont également capables de générer du GLP-1, une hormone qui stimule la production d’insuline et aide à réguler la glycémie. Le GLP-1 est la même hormone que celle imitée par des médicaments comme l’Ozempic et le Mounjaro.
En utilisant la spectrométrie de masse, les chercheurs ont découvert que les cellules alpha humaines peuvent produire naturellement des quantités significativement plus importantes de GLP-1 bioactif qu’on ne le pensait. L’étude, dirigée par le Dr Jonathan Campbell, a analysé des tissus pancréatiques de souris et d’humains de différents âges, poids et statuts diabétiques. Les résultats indiquent que le tissu pancréatique humain produit des niveaux plus élevés de GLP-1 bioactif, et que cette production est directement liée à la sécrétion d’insuline.
« Cette recherche démontre que les cellules alpha sont plus adaptables que nous ne l’imaginions », explique le Dr Campbell, professeur agrégé en endocrinologie au département de médecine de Duke et membre du Duke Molecular Physiology Institute. « Elles peuvent ajuster leur production hormonale pour soutenir les cellules bêta et maintenir un équilibre glycémique stable. »
Cette flexibilité pourrait transformer l’approche thérapeutique du diabète de type 2, une maladie caractérisée par l’incapacité des cellules bêta du pancréas à produire suffisamment d’insuline. En augmentant la production naturelle de GLP-1, il pourrait être possible d’améliorer le soutien de l’insuline et de mieux gérer la glycémie.
Les expériences menées sur des souris ont révélé un mécanisme surprenant : lorsque la production de glucagon était bloquée, les chercheurs s’attendaient à une diminution de l’insuline. Au lieu de cela, les cellules alpha ont augmenté leur production de GLP-1, améliorant ainsi le contrôle glycémique et stimulant la libération d’insuline.
« Nous pensions que l’élimination du glucagon perturberait la communication entre les cellules alpha et bêta et réduirait la sécrétion d’insuline », précise le Dr Campbell. « Or, cela l’a améliorée. Le GLP-1 a pris le relais, et il s’avère qu’il est un stimulant de l’insuline encore plus puissant que le glucagon. »
Pour approfondir cette découverte, les chercheurs ont manipulé deux enzymes, PC2 (impliquée dans la production de glucagon) et PC1 (impliquée dans la production de GLP-1). Bloquer PC2 a augmenté l’activité de PC1 et amélioré le contrôle glycémique. Cependant, l’élimination des deux enzymes a entraîné une chute de la sécrétion d’insuline et une augmentation de la glycémie, confirmant le rôle essentiel du GLP-1.
Bien que le GLP-1 soit généralement produit dans l’intestin, cette étude confirme que les cellules alpha du pancréas peuvent également libérer cette hormone dans la circulation sanguine après un repas, contribuant ainsi à abaisser la glycémie en augmentant l’insuline et en réduisant les niveaux de glucagon. Les chercheurs ont également observé que des facteurs de stress métabolique, tels qu’un régime riche en graisses, peuvent augmenter la production de GLP-1 dans les cellules alpha, bien que de manière modeste.
Ces résultats ouvrent la voie à de futures recherches visant à identifier des moyens sûrs de stimuler la production de GLP-1 par les cellules alpha, ce qui pourrait améliorer naturellement la sécrétion d’insuline chez les personnes atteintes de diabète.
L’équipe de Duke a également développé un test de spectrométrie de masse hautement spécifique, capable de détecter uniquement la forme bioactive du GLP-1 – celle qui stimule réellement la production d’insuline – et de distinguer cette forme des fragments inactifs souvent mesurés.
« Cette découverte révèle que le corps dispose d’un mécanisme de secours intégré », conclut le Dr Campbell. « Le GLP-1 est un signal beaucoup plus puissant pour les cellules bêta que le glucagon. La capacité de passer du glucagon au GLP-1 en période de stress métabolique pourrait être un moyen crucial pour l’organisme de maintenir le contrôle glycémique. »
Les autres auteurs de l’étude sont Canqi Cui, Danielle C. Leander, Sarah M. Gray, Kimberly EL, Alex Chen, Paul Grimsrud, Guo-Fang Zhang, David A. D’Alessio (Duke), Jessica O. Becker, Austin Taylor, Kyle W. Sloop, C. Bruce Verchere et Andrew N. Hoofnagle.
Ce travail a été financé par les National Institutes of Health, les Canadian Institutes of Health Research, les Borden Scholars et la Helmsley Charitable Trust Foundation.