Les personnes en surpoids ou obèses courent un risque considérablement accru de développer un diabète, mais on ne comprend pas exactement comment cela se produit.
Une nouvelle étude de la Washington University School of Medicine à St. Louis peut aider à expliquer comment l’excès de poids peut contribuer au diabète et peut fournir aux chercheurs un objectif pour aider à prévenir ou à retarder le diabète chez certaines personnes à risque. Les résultats suggèrent que de nombreuses personnes ayant des niveaux élevés d’insuline – ; un marqueur précoce de risque de diabète – ; ils ont également des défauts dans une enzyme importante pour le traitement d’un acide gras alimentaire clé.
La recherche est publiée le 11 janvier dans la revue Métabolisme cellulaire.
Entre 30 et 40 millions de personnes aux États-Unis souffrent de diabète de type 2, et 90 à 100 millions supplémentaires présentent des facteurs de risque qui les rendent susceptibles de développer un diabète de type 2 à l’avenir. Beaucoup de personnes à risque de diabète ont des niveaux d’insuline élevés, une caractéristique de la résistance à l’insuline et un signe que des problèmes peuvent se préparer. Si nous pouvions intervenir avant qu’ils ne développent réellement le diabète, nous pourrions prévenir d’importants problèmes de santé; tels que les maladies cardiaques, les maladies rénales chroniques, les lésions nerveuses, la perte de vision et d’autres problèmes ; chez un grand nombre de personnes.
Clay F. Semenkovich, MD, chercheur principal, directeur, division d’endocrinologie, métabolisme et recherche sur les lipides, faculté de médecine
Lorsqu’une personne a trop de graisse corporelle, cela signale aux cellules bêta du pancréas de sécréter plus d’insuline. Lorsque les niveaux d’insuline augmentent et restent élevés, le corps peut devenir résistant à l’insuline et éventuellement les cellules bêta qui sécrètent l’insuline peuvent échouer, entraînant le diabète.
Étudiant des échantillons de tissus humains, Semenkovich, professeur Irene E. et Michael M. Karl ; premier auteur Guifang Dong, PhD, scientifique senior; Xiaochao Wei, PhD, professeur agrégé de médecine; et d’autres chercheurs de l’Université de Washington ont découvert que la surproduction d’insuline implique un processus appelé palmitoylation. C’est le processus par lequel les cellules attachent le palmitate d’acide gras aux protéines.
Des milliers de protéines humaines peuvent se lier au palmitate, mais les chercheurs ont découvert que lorsque cet acide gras n’est pas éliminé des protéines des cellules bêta, le résultat final est le diabète. En examinant des échantillons de tissus de personnes maigres ou en surpoids, avec et sans diabète, les chercheurs ont découvert que les personnes atteintes de diabète manquaient d’une enzyme qui élimine le palmitate des cellules bêta.
« Ils hypersécrétent de l’insuline parce que ce processus tourne mal et ils ne peuvent pas réguler correctement la libération d’insuline par les cellules bêta », a expliqué Semenkovich. « La régulation de la libération d’insuline est contrôlée en partie par ce processus de palmitoylation. »
Avec ses collègues David W. Piston, PhD, le professeur Edward W. Mallinckrodt Jr. et directeur du département de biologie cellulaire et de physiologie, Maria S. Remedi, PhD, professeur de médecine et de biologie cellulaire et physiologie, et Fumihiko Urano, MD , PhD, professeur de médecine et de pathologie et d’immunologie, l’équipe de recherche a également modifié génétiquement une souris déficiente en l’enzyme appelée APT1, une enzyme responsable de l’élimination du palmitate des protéines. Les souris modifiées ont développé un diabète.
Parce que l’altération de la fonction APT1 contribuait au risque de diabète, les chercheurs ont travaillé avec le Center for Drug Discovery de l’université pour tester et identifier les composés qui peuvent augmenter l’activité enzymatique APT1.
« Nous avons trouvé plusieurs candidats-médicaments et nous les examinons », a déclaré Semenkovich. « Nous pensons qu’en augmentant l’activité de l’APT1, nous pourrions inverser ce processus et potentiellement empêcher les personnes à risque d’évoluer vers le diabète. »
Bien qu’il ait déclaré que les nouvelles découvertes identifiant APT1 comme cible sont une étape importante, Semenkovich a expliqué qu’APT1 n’est qu’une cible de traitement parmi d’autres.
« Le diabète de type 2 peut se développer de plusieurs manières », a-t-il déclaré. « Cette enzyme n’est pas la réponse, mais c’est un réponse, et il semble que nous disposions d’outils prometteurs qui pourraient empêcher certaines personnes atteintes de prédiabète de développer un diabète. »
École de médecine de l’Université de Washington
Dong, G. et coll. (2023) La palmitoylation associe une hypersécrétion d’insuline à une défaillance des cellules bêta dans le diabète. Métabolisme cellulaire. doi.org/10.1016/j.cmet.2022.12.012.