Le diabète, ça se passe aussi dans le cerveau

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Il y a au niveau des carotides des terminaisons nerveuses qui détectent très précisément la pression artérielle et les taux d’oxygène et de gaz carbonique dans le sang. Ces neurones transmettent un signal au cerveau, précisément à l’hypothalamus qui enverra ses instructions au système nerveux sympathique contribuant donc à l’équilibre homéostatique du cerveau qui ne peut supporter un déficit en oxygène. C’est un peu schématique mais c’est à peu près comme ça que ça se passe. Dans le cerveau lui-même, au niveau de l’hypothalamus, cette région du cerveau qui constitue un lien physique avec l’hypophyse, il existe toute une panoplie de neurones spécialisés qui détectent toutes sortes de signaux en provenance de l’ensemble de l’organisme. Pêle-mêle on peut citer la détection de la soif et de la faim, la thermorégulation, le déclenchement de la sueur (pour refroidir le corps) et des frissons (pour le réchauffer), l’alternance jour-nuit ou rythme circadien, la satiété, la pression artérielle, signal en provenance des carotides, le rythme cardiaque ou encore la dilatation des pupilles …

Mais ce qu’on ignorait jusqu’à une étude parue il y a quelques jours dans les PNAS c’est que l’hypothalamus régule également le taux de glucose dans le sang.

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Comme l’une des fonctions de l’hypothalamus est de sécréter des hormones variées et de contrôler la production d’hormones par l’hypophyse ou encore la thyroïde par l’intermédiaire de signaux chimiques appelés des facteurs (ou hormones) de sécrétion, on aurait pu imaginer aussi que l’hypothalamus pouvait mettre de l’ordre dans la régulation hormonale du taux de glucose dans le sang par le pancréas puisque justement ce même hypothalamus contrôle la faim et la satiété. Avancer une hypothèse aussi floue était séduisant, encore fallait-il la prouver expérimentalement. Pour ce qui concerne les deux hormones du pancréas impliquées dans la régulation du glucose sanguin, l’insuline et le glucagon, on s’était arrêté sur le fait que le pancréas répondait lui-même à ce taux de glucose sans aucune intervention de l’hypothalamus, le « chef d’orchestre de tout l’organisme ».

Pas du tout, il existe aussi dans ce petit bout de cerveau (voir l’illustration tirée de Wikipedia) des neurones détectant justement ce taux de glucose sanguin mais on ignorait complètement leur fonction. Le Docteur Sabrina Diano de la faculté de médecine de l’Université de Yale a mis au point des souris transgéniques auxquelles il manque une activité enzymatique provenant également de l’hypothalamus essentielle pour contrôler la quantité de ces petits peptides signaux sécrétés par ce même hypothalamus afin de jouer son rôle de « chef d’orchestre » le plus finement possible. Il s’agit d’une prolyl-endopeptidase, excusez du peu, qui a pour mission de détruire le surplus d’hormones et autres facteurs, appelés génériquement des neuropeptides, stimulant la sécrétion de diverses hormones agissant sur toute une série de fonctions essentielles à l’organisme. Ces souris développaient invariablement un diabète sévère inexpliqué. Or, très curieusement, la sécrétion de cet enzyme particulier se trouve être située dans la même région de l’hypothalamus qui est riche en neurones capables de réagir aux taux de glucose sanguin. Il est utile de rappeler encore que le glucose est la principale source d’énergie du cerveau et qu’il est bien normal que cet organe particulier (le cerveau) soit muni de tout un ensemble d’alarmes et de détecteurs afin de maintenir ce taux de glucose optimal pour son bon fonctionnement. Or il n’est donc pas non plus invraisemblable que le cerveau, via l’hypothalamus, puisse agir directement sur le pancréas pour maintenir l’apport en glucose vers le cerveau à un niveau optimal. Reste à déterminer comment ce mécanisme enzymatique nouvellement découvert intervient sur les fonctions pancréatiques.

Le pancréas est soumis aux signaux du système nerveux autonome aussi dénommé système sympathique ou encore adrénergique et c’est probablement par ce canal que l’hypothalamus transmet ses signaux puisque l’étude citée ici fait mention d’un effet positif de la noradrénaline sur la restauration de la tolérance au glucose des souris transgéniques utilisées. Reste à préciser ce mécanisme afin de trouver des outils d’approche conduisant vers d’éventuels traitements des diabètes de type 1 et 2. On n’en est pas encore là car intervenir directement sur les fonctions cérébrales n’est pas une mince affaire. Néanmoins cette étude a le mérite de révéler la complexité des mécanismes relatifs à l’équilibre du taux de glucose dans le sang et peut-être que quelque part on démasquera pour quelle raison certaines maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer sont liées à une insuffisance en la disponibilité en glucose, ce que l’on a appelé le diabète de type 3 (voir : https://jacqueshenry.wordpress.com/2013/11/15/alzheimer-un-diabete-de-type-3/).

Source : PNAS, article aimablement communiqué par l’auteur principal de l’article le Docteur Sabrina Diano, DOI :10.1073/pnas.1406000111

De plus en plus de cancers du pancréas en Europe, mais pourquoi ?

Capture d’écran 2014-04-25 à 20.21.47 Capture d’écran 2014-04-25 à 20.23.23 Il faut parfois 20 ans pour qu’un cancer du pancréas se déclare et il est alors naturellement bien trop tard. C’est la raison pour laquelle ce cancer est le plus souvent mortel (quelques % de survie à 5 ans) car les traitements administrés sont tous des tentatives de la dernière chance, il n’y a plus beaucoup d’alternatives possibles. Deux équipes de médecins des universités de Milan et de Lausanne ont épluché les statistiques des pays de l’Union Européenne et sont arrivé à la conclusion pas très réjouissante que le nombre de cancers du pancréas va continuer à progresser inexorablement alors que la plupart des autres types de cancer ont tendance à régresser mis à part les cancers du poumon chez les femmes. Les cancers pris en compte dans cette étude comprennent ceux de l’estomac, du poumon, du colorectum, du pancréas, du sein, de l’utérus y compris du col, de la prostate et les leucémies sur la période 1970 – 2009 avec des données additionnelles pour les six principaux pays de l’Union européenne, France, Allemagne, Italie, Pologne, Espagne et Grande-Bretagne jusqu’en 2011. De cette étude il ressort clairement que le nombre de cancers augmente année après année et tout ce que l’on peut raconter sur une alimentation saine et équilibrée supposée prévenir les cancers, par exemple du colon, n’a pas plus d’effet que les battements d’aile d’un papillon au milieu de la pampa argentine sur la météo dans le massif des Grisons. Force est de constater que le nombre de cancers du poumon croit chez les femmes alors qu’il décroit chez les hommes. Encore une fois il ne faut pas porter un jugement de valeur du genre les hommes sont plus sensibles aux campagnes contre le tabagisme que les femmes, ce qui ne veut rien dire du tout. Une des explications pourrait se trouver dans ces campagnes de sensibilisation au « genre » qui ne sont pas un fait particulier à la France. Le « genre » est aussi à l’ordre du jour dans d’autres pays européens et également aux USA. Pour le Japon (où je me trouve en ce moment à Tokyo pour ma plus grande satisfaction) les femmes sont des femmes qui parfois se promènent dans la rue ou dans le métro en kimono, quel autre accoutrement peut-il faire aussi subtilement ressortir la féminité qu’un kimono ? Le « genre » au Japon, ce sera pour plus tard. Si l’occurrence des cancers du poumon augmente chez les femmes l’explication est toute simple, ces dernières fument pour s’assumer et égaliser socialement les hommes, fumer c’est plus viril, et il y en qui n’hésitent pas à fumer le cigare ! C’est comme montrer ses seins couverts de décalcomanies ça fait aussi presque viril, je veux parler du mouvement hautement ridicule dit des « Femen » qui n’a pas encore réussi à me convaincre. Pour ne pas passer pour un horrible macho l’explication pourrait se trouver dans la combinaison pilule-tabac mais l’étude ne précise rien sur ce point précis … Pour l’augmentation des cas de cancers du pancréas, autant chez les femmes que chez les hommes, la situation est un peu plus complexe puisque pour parfaire cette étude il faudrait remonter 20 ans en arrière et disposer de données détaillées qui puissent expliquer ce phénomène. L’augmentation des diabètes de type 2 et l’obésité jouent certainement un rôle non négligeable mais ce sont des facteurs aggravants qui restent à prouver avec des statistiques détaillées. La prédisposition familiale au cancer du pancréas est par ailleurs considérée comme non significative du point de vue statistique, entendons-nous. Enfin, pour rendre encore la situation plus préoccupante il n’existe aucun test de dépistage du cancer du pancréas comme pour la prostate ou le colon. Il ressort donc de cette étude un sentiment de malaise inexpliqué sauf pour le cancer de la fumeuse. Source : doi:10.1093/annonc/mdu138 

Le diabète (type 2) va se faire dézinguer !

 

Le zinc est un oligo-éléments important pour le bon fonctionnement de l’organisme et sans vouloir dresser une liste des divers rôles du zinc, on peut mentionner son intervention dans la détoxification de l’ammoniaque par le foie, un poison violent pour la cellule. Si vous voulez vous shooter avec du zinc, mangez un bon steak avec une bonne grosse cuillère de moutarde, la viande et la moutarde sont d’excellentes sources de zinc.

Un autre rôle vital du zinc est sa participation dans la conversion du carbonate sanguin en CO2 au niveau des poumons dans le processus de la respiration mais surtout l’un de ses rôles centraux si situe dans la sécrétion de l’insuline. Le pancréas est d’ailleurs l’organe (ou plutôt la glande) le plus riche en zinc. Ce métal est transporté au niveau des cellules beta du pancréas par un système spécialisé et il se lie aux molécules d’insuline dans les granules de sécrétion pour former un complexe de six insulines autour de l’atome de zinc (voir l’illustration, Wikipedia) et quand l’insuline est sécrétée dans le sang, le zinc est récupéré pour resservir d’agent complexant et redirigé vers les cellules beta par un transporteur spécifique exprimé uniquement dans ces cellules et appelé ZnT-8. Pour faire les choses un peu moins simples mais c’est important pour comprendre la suite, ce transporteur est codé par le gène SLC30A8. Les curieux peuvent aller sur ce site du NCBI ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=169026 ) pour se documenter. Outre le fait que ce gène n’est exprimé que dans les cellules des îlots de Langerhans, le transporteur ZnT-8 a parfois la fâcheuse tendance à déclencher une réaction auto-immune contre lui-même conduisant fatalement à l’apparition d’une forme rare de diabète de type I puisque la sécrétion de l’insuline n’est plus assurée mais ce n’est pas le sujet de ce billet.

En réalité c’est la recherche de cibles médicamenteuses pour traiter l’autre forme de diabète, le type II, qui a conduit à une découverte pour le moins inattendue puisqu’elle concerne également ce gène SLC30A8. Le fait que plus de trois cent millions de personnes dans le monde souffrent de diabète de type II pour diverses raisons excite sérieusement les universitaires mais aussi et surtout les laboratoires pharmaceutiques car qui dit nouvelle cible appropriée dit nouvelle drogue et donc nouveaux profits. Trois cent millions de malades de longue durée, c’est un véritable pactole et l’enjeu en vaut vraiment la peine. Nonobstant ces considérations bassement mercantiles, un genre de consortium d’universitaires disséminés dans le monde entier et en particulier dans les pays scandinaves et les USA et avec l’appui non dissimulé de Pfizer a étudié 150000 patients présentant de rares mutations sur le gène SLC30A8 et chaque fois que ces mutations étaient identifiées les risques de développement de diabète de type II étaient significativement diminués.

Jouer sur l’expression d’un gène plutôt que sur l’activité de la protéine codée par ce dernier est une nouvelle approche thérapeutique qui commence à faire ses preuves et c’est encourageant pour développer de nouveaux médicaments. Et c’est l’identification de ces mutations protectrices qui ouvre la voie à ces investigations d’un type nouveau. Par exemple des mutations sur le gène CCR5 confèrent une protection contre le virus du SIDA et des drogues ont été imaginées pour bloquer ce gène. De même, le blocage du gène PCSK9 impliqué dans le taux de LDL (« mauvais cholestérol ») en diminuant ce dernier par un recyclage plus intense des LDL au niveau du foie a grandement favorisé la découverte d’un produit qui est actuellement en étude de phase III par Bristol-Myers-Squibb. Ce type de résultat est encourageant car modifier l’expression d’un gène est réversible et le traitement peut à tout moment être adapté alors qu’attaquer le produit du gène lui-même peut conduire à des effets secondaires désastreux. Là encore, le marché, dirais-je prosaïquement, des LDL est carrément juteux.

Mais revenons au SLC30A8. L’étude initiée en 2009 a permis par séquençage de l’ADN d’identifier des mutations discrètes sur ce gène qui, toutes, semblent protéger les non-diabétiques en particulier en Finlande contre le développement de diabète de type II. Ces mutations sont extrêmement rares en dehors de la Finlande et l’étude a aussi détecté une autre mutation sur le même gène en Islande. Dans les deux cas la glycémie est diminuée et le risque de diabète de type II supposé apparaître plus fréquemment chez des sujets en surpoids, par exemple, également diminué. Après avoir séquencé plus de 13000 ADN de ce gène une dizaine d’autres mutations ont été identifiées et toutes conduisent au même résultat, une protection contre le diabète de type II. Comme le gène SLC30A8 existe sous deux formes alléliques sur le chromosome 8, des mutations sur l’un seulement des allèles conduit à une protection supérieure à 65 % au risque de diabète. L’exact mécanisme de cette protection au niveau du transporteur de zinc ZnT-8 reste à expliquer mais ce que l’on peut imaginer c’est qu’une moindre abondance de ce transporteur pourrait jouer un rôle dans cette protection, une hypothèse contre-intuitive puisque justement ce transporteur est impliqué dans la sécrétion de l’insuline. On peut dire que la biologie a parfois ses raisons que la raison ignore … Il reste naturellement un long chemin à parcourir pour trouver un produit bloquant la transcription du gène SLC30A8 …

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Source : Broad Institute, MIT et Havard Medical School

Bientôt un pancréas à la demande ?

L’impression 3D dont je parlais il y a quelques jours va révolutionner une multitude de secteurs industriels et l’un des derniers en date est la construction. Aussi inimaginable qu’il puisse paraître un prototype d’impression 3D est maintenant capable de construire une maison en 24 heures. En lieu et place des bobines de fil de plastique de toutes les couleurs, il y a un réservoir de béton liquide qui alimente la tête d’impression. Ce procédé n’est pas encore tout à fait au point mais il le sera assurément dans quelques mois avec la formulation de béton fibré tout aussi résistant que le béton armé avec des retardateurs de prise ou au contraire des accélérateurs injectés au niveau de la tête d’impression. Bref, dans ce domaine nouveau et révolutionnaire, tout est imaginable et il n’y a qu’à rêver quelques minutes pour créer une start-up dans ce domaine.

Avec la technologie de l’impression 3D on va pouvoir reconstituer des organes à partir de cellules redirigées phénotypiquement pour être des cellules d’épithélium artériel ou de peau ou encore des cellules beta du pancréas, celles-là même qui sécrètent de l’insuline et pourquoi pas imaginer la reconstitution d’un pancréas entier, d’un poumon ou à la limite d’un cœur. Car l’alliance de l’impression 3D et de la culture de cellules peut potentiellement repousser les limites de ce que l’on était encore incapable d’imaginer il y a à peine trois ans.

Chaque jour des publications scientifiques relatent des avancées insoupçonnées dans le domaine particulier de la redirection des fonctionnalités des cellules en culture. On ne parle même plus de cellules souches ou embryonnaires (ça offusquait certains « experts » en éthique) puisqu’on peut rajeunir des cellules de peau et les rediriger pour régénérer des neurones ou des cellules cardiaques ou encore ces cellules beta du pancréas ultra-spécialisées pour produire de l’insuline mais pas n’importe comment, en fonctionnant selon la teneur en glucose dans le sang. Le souci avec les cellules beta était jusqu’à il y a encore quelques semaines l’extrême difficulté à les multiplier in vitro. Il était quasiment impossible de maintenir en vie ces cellules et surtout de les voir se multiplier dans une boite de culture au laboratoire. Il n’y a pas de problèmes de ce genre avec des fibroblastes de peau et c’est facile à comprendre puisque notre peau se régénère en permanence d’où l’aisance particulière avec laquelle on peut mettre ces cellules en culture qui s’organisent spontanément pour finalement reformer de la peau en quelques jours.

En utilisant un cocktail complexe d’hormones et de facteurs de croissance adéquats une équipe de biologistes du Gladstone Institute, affilié à UCSF (University of California San Francisco), est arrivée à reprogrammer ces cellules banales que sont les fibroblastes pour qu’elles redeviennent des cellules embryonnaires puis avec un cocktail différent rediriger ces cellules vers le type endodermique pour qu’elles répondent au signal induit par le glucose et qu’elles sécrètent finalement de l’insuline. Et après de multiples tentatives c’est finalement ce que ces biologistes ont obtenu, des cellules beta en partant de vulgaires cellules de peau. Ces nouvelles cellules ont été appelé PPLC, acronyme de Pancreatic Progenitor-Like Cell.

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Pour bien comprendre la démarche assez extraordinaire de cette approche il faut ici rappeler comment fonctionne le pancréas et comment il se forme au cours de la vie embryonnaire (voir l’illustration) puisque ces PPLC sont en quelque sorte les cellules qui formeraient le pancréas au cours du développement de l’embryon. Le pancréas provient d’une différenciation de l’endoderme en deux directions pour finalement arriver à un organe possédant deux fonctions très différentes. La première de ces fonctions dite exocrine est la production d’une panoplie d’enzymes impliqués dans la digestion qui sont, dirions-nous, injectés dans l’intestin au même niveau que la bile provenant du foie et qui n’est en fait qu’un puissant détergent. L’autre fonction du pancréas est dite endocrine et consiste à libérer dans le sang une série d’hormones essentielles pour l’homéostase générale de l’organisme. Ces deux fonctions du pancréas font que cet organe qui est plutôt une glande qu’un organe à proprement parler est aussi essentiel pour notre survie. Pour que tout se passe aussi harmonieusement que possible, c’est-à-dire pour la bonne santé du bonhomme, les cellules endocrines sont elles-mêmes organisées en îlots (Langerhans) pour que la régulation de leurs fonctions variées et parfois antagonistes puisse être optimale dans la mesure où les diverses cellules de ces îlots, pour utiliser une expression anthropomorphique, ne se marchent pas sur les pieds les unes les autres. Ces îlots de Langerhans sont d’une extrême complexité car on y trouve des cellules alpha qui produisent du glucagon, des cellules beta qui produisent de l’insuline et pour compliquer le tableau d’autres types de cellules produisant d’autres hormones peptidiques comme de la somatostatine ou de la ghreline, bref un truc très compliqué.

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Comme si c’était un miracle, ces PPLC obtenues dans les laboratoires du Gladstone Institute arrivent à tout faire en fin de re-différenciation, de l’insuline, du glucagon et les autres hormones, en reconstituant les fonctions endocrines du pancréas. Une véritable prouesse expérimentale ! Dans une boite de Petri c’était déjà un succès de voir que ces cellules en culture produisaient de l’insuline comme le remarqua Ke Li, post-doc ayant participé à cette étude (voir photo) mais l’étape suivante a consisté à transplanter ces mêmes cellules dans des souris génétiquement modifiées pour être diabétiques (type I) car étant incapables de sécréter de l’insuline. Comme cela est résumé dans l’illustration (tirée de Cell Stem Cell) la principale fonction de sécrétion de l’insuline est restaurée chez ces souris modèles.

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Ces résultats impressionnants sont un espoir pour traiter les diabétiques de type I qui doivent s’injecter de l’insuline tous les jours ou disposer de pompes à insuline pour tout simplement survivre. En « jouant » avec divers facteurs de croissance et autres hormones, il est possible de recréer des cellules ultra-spécialisées à partir de vulgaires cellules de peau sans courir de risques de rejets puisque ces cellules peuvent provenir du malade comme cela est déjà le cas pour régénérer une cornée à partir de cellules épithéliales de la bouche.

Et si avec ce type de technologie on allie l’impression 3D, alors les champs d’applications thérapeutiques deviendront à n’en pas douter immenses.

 

Source et photo : Gladstone Institutes, embryogenèse du pancréas, Wikipedia (puisqu’il vaut mieux citer ses sources pour ne pas être poursuivi par la police totalitaire française)

 

 

 

 

Un autre scandale sanitaire en vue ? Les anti-diabète !

Il existe des traitements contre l’hyperglycémie liée au diabète de type II. Les composés chimiques sont tous des inhibiteurs d’un enzyme qui régule la quantité circulante d’une hormone gastro-intestinale appelée incrétine et apparaissant au début de la digestion. Cette hormone stimule la sécrétion d’insuline et diminue la production de glucagon, comme on pouvait s’y attendre mais elle est très rapidement détruite par l’enzyme que je mentionnais plus haut, une dipeptidyl peptidase. Inhiber cet enzyme revient donc à obliger le pancréas à sécréter de l’insuline avec comme conséquence directe une glycémie fortement diminuée, c’est le but recherché par les drogues anti diabète. Une famille de ces drogues est appelée gliptine dont la sitagliptine est la plus connue et commercialisée sous les noms poétiques de Januvia, Xelevia, Ristaben, Tesavel ou encore Janumet. Vous noterez la créativité sans limite des laboratoires pharmaceutiques pour trouver un nom accrocheur à leurs poisons. Bref, Merck, AstraZeneca et Bristol-Myers Squibb réalisent un chiffre d’affaire global d’environ 6 milliards de dollars par an avec ces gliptines. Actuellement aux Etats-Unis, 575 personnes sous Januvia souffrant de pancréatites et 43 autres souffrant de cancer de pancréas (tant qu’ils sont encore vivants) ont déposé plainte contre Merck. La plupart des médecins universitaires sont plus ou moins, plutôt plus que moins d’ailleurs, conseillers des grands groupes pharmaceutiques surtout quand leur spécialisation scientifique fait autorité. Grassement rétribués pour leurs conseils, ils n’ont jamais contesté les essais cliniques toujours réalisés sur des sujets sains (voir mon billet sur le Canderel) et si un de leurs collègues conteste les résultats lus et approuvés par l’administration qui délivre les autorisations de mise sur le marché, administration également toute dévouée aux grands groupes pharmaceutiques, alors la situation devient vite gênante. C’est un peu comme pour le Médiator. Il a suffi d’une voix au ton différent pour que le scandale éclate. C’est ce qui est en train d’arriver à l’identique aux USA où une diabétologue réputé, le Docteur Peter Butler, chef du service d’endocrinologie de la UCLA School of Medicine, a tiré la sonnette d’alarme en publiant un article dans Diabetes Journal qui montre clairement que ces médicaments administrés à tort et à travers par des endocrinologues endoctrinés par des visiteurs médicaux formatés pour faire vendre leurs spécialités en dépit des effets secondaires souvent mortels produisent effectivement des hyperplasies du pancréas suivies de cancers. Or 100 % des cancers du pancréas sont mortels et les pancréatites se concluent souvent par des cancers. Naturellement, les laboratoires cités plus haut ont immédiatement contesté les résultats arguant du fait que « l’absence d’évidence est une évidence de l’absence ». Et le Docteur Butler de conclure sont article en mentionnant que si l’IATA, l’agence internationale du transport aérien raisonnait de la même façon, plus personne ne prendrait un avion ou encore « on est innocent tant qu’on n’a pas prouvé qu’on est coupable » mais un tel principe appliqué à des sociétés qui ont conduit des essais cliniques bâclés et donc en définitive malhonnêtes conduit au désastre et au scandale attendu pour les gliptines, comme pour les statines et le cholestérol …

Source : http://care.diabetesjournals.org/content/early/2013/05/06/dc12-2713.full.pdf

Les nanotechnologies au secours des diabétiques

Il y a les seringues pour s’injecter de l’insuline encore faut-il ne pas se tromper sur la dose nécessaire à un instant donné, il y a aussi les pompes programmées pour injecter de l’insuline pendant une durée déterminée et maintenant il y aura une nouvelle nano-technique tellement ingénieuse que je n’ai pas pu résister à écrire ce billet. L’idée est venue de chercheurs de l’Université de Chapel Hill en Caroline du Nord et du MIT à Boston. Ils ont emprisonné de l’insuline cristallisée dans des micro-billes qui peuvent être injectées par voie sous-cutanée. D’abord pour éviter que les billes ne se dispersent, ils ont imaginé deux sortes de micro-capsules perméables aux petites molécules circulant dans le sang constituées de dextrans, les unes chargées positivement et faites de chitosan, un polymère proche de la chitine des ailes d’insecte et constituant de la carapace des crevettes et les autres chargées négativement et faites d’alginate extrait des algues comme son nom l’indique. Ces deux produits sont parfaitement tolérés par l’organisme, les alginates sont d’ailleurs des additifs alimentaires bien connus. Les micro-billes négatives et positives s’attirent et forment des agrégats qui restent dans la zone de l’injection sous-cutanée. Mais là où l’astuce est encore plus frappante c’est qu’avec l’insuline ces capsule contiennent aussi un enzyme appelé glucose oxydase qui convertit le glucose en acide gluconique quand le glucose sanguin pénètre dans les micro-capsules. L’acidification qui en résulte, un peu comme ce qui se passe dans l’estomac, dissout l’enveloppe de la microcapsule et l’insuline est libérée dans les vaisseaux sous-cutanés et va progressivement vers le foie. Comme l’insuline joue alors son rôle, le taux de glucose dans le sang diminue et la glucose oxydase n’a plus assez de glucose à oxyder et le relâchement d’insuline est stoppé jusqu’à une nouvelle élévation du niveau de sucre sanguin. C’est un peu ce que l’on a pu observer chez des sujets normaux car le pancréas ne sécrète pas en continu l’insuline mais de manière oscillatoire avec une période de trois à six minutes. C’est donc le taux de glucose sanguin qui commande en temps réel la diffusion de l’insuline exactement comme ce qui se passe dans le pancréas.

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Pour tester leur idées les biologistes ont utilisé des souris modifiées génétiquement pour être diabétiques. Une seule injection de micro-billes par voie sous-cutanée a permis de réguler leur taux de sucre pendant plus de dix jours. Pour ceux, diabétiques ou non, qui sont opposés par idéologie plus que par conviction scientifique aux OGM, il faut rappeller que l’insuline injectable est produite par génie génétique et que l’utilisation de souris génétiquement modifiées a permis de valider cette nouvelle technique qui fera dans un avenir proche l’objet d’essais cliniques, quant aux nano-technologies, elles réservent encore de nombreuses surprises dans tous les domaines.

 

Source : news.ncsu.edu, illustration : ACS Nano 

La betatrophine, un espoir pour traiter le diabète ?

Plus de 370 millions de personnes souffrent de diabète dans le monde et ce n’est qu’une estimation peut-être optimiste et la grande majorité des diabétiques souffrent de diabète de type 2, une forme insidieuse d’hyperglycémie souvent liée au surpoids et à l’obésité (75 % des cas de diabète de type 2) mais la caractéristique principale du diabète de type 2 est qu’il semble insensible à l’insuline, en d’autres termes les cellules du pancréas (cellules beta) dédiées à la sécrétion d’insuline quand le taux de sucre sanguin augmente n’arrivent plus à remplir leur rôle correctement d’où un manque de régulation du stockage du sucre sous forme de glycogène dans le foie. Or des taux de sucre circulant élevés sont dommageables pour de nombreux organes dont les reins, le cœur, les yeux et le cerveau. L’administration d’insuline pour pallier à cette dérégulation de la fonction des cellules beta du pancréas serait une forme de traitement mais l’insuline doit être injectée par voie sous-cutanée, or sa demi-vie dans le sang n’est que de quelques minutes et ce problème peut être en partie contourné par l’utilisation de pompes à insuline. Bref, c’est compliqué, coûteux et astreignant. Les alternatives médicamenteuses ne sont pas non plus satisfaisantes car les effets secondaires sont parfois pires que les bénéfices observés.

Une équipe de chercheurs de l’Université d’Harvard vient de montrer qu’en fait c’est le foie où a lieu le stockage du sucre et la régulation de la synthèse des acides gras à partir du sucre (glucose) qui commande la multiplication des cellules beta du pancréas en sécrétant une hormone polypeptidique (comme l’insuline qui est aussi un polypeptide). Cette nouvelle hormone a immédiatement été appelée betatrophine et son effet est spectaculaire sur la multiplication de ces cellules pancréatiques spécialisées chez des souris modifiées génétiquement pour surproduire ce peptide. De plus ces cellules nouvellement apparues fonctionnent normalement et produisent de l’insuline en répondant normalement au signal du glucose circulant. Il s’agit d’un grand espoir dans le traitement du diabète si une forme injectable de cette nouvelle hormone qui est aussi présente chez l’homme s’avère fonctionner de manière analogue.

Mais que les diabétiques ne se réjouissent pas trop vite car un tel traitement demandera une longue étude avant d’être disponible sur le marché.

 

Source : http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(13)00449-2