Nos os peuvent-ils nous protéger contre le diabète et l'obésité ?

Une équipe de chercheurs à l'IRCM dirigée par Mathieu Ferron, professeur et chercheur adjoint au Département de médecine de l'Université de Montréal, en collaboration avec des chercheurs à la Columbia University, ont découvert une nouvelle fonction de l'os en lien avec le diabète et l'obésité. Leur percée scientifique, publiée aujourd'hui dans la revue scientifique The Journal of Cell Biology, démontre comment une hormone produite par l'os, et qui est contrôlée en partie par la vitamine K, réussit à influencer le métabolisme de l'énergie et du glucose. 

L'équipe du Dr Ferron étudie les ostéoblastes, soit les cellules responsables de la formation osseuse. Plus précisément, les chercheurs s'intéressent à une hormone sécrétée par ces cellules osseuses, nommée ostéocalcine, qui est impliquée dans le contrôle de l'insuline et du glucose.

"Nos travaux antérieurs avaient démontré que l'ostéocalcine peut améliorer l'intolérance au glucose chez les souris diabétiques. En effet, nous avons montré que cette hormone augmente la production et la sécrétion d'insuline par le pancréas, ainsi que la sensibilité à l'insuline dans les tissus périphériques comme le muscle et la masse grasse" a expliqué le Dr Ferron, directeur de l'unité de recherche en physiologie intégrative et moléculaire à l'IRCM.

Selon certaines preuves circonstancielles émises par la communauté scientifique, il semblerait que l'ostéocalcine est contrôlée par la gamma-carboxylation, un processus qui modifie le fonctionnement de l'hormone et dépend de la vitamine K. Afin de confirmer ou d'infirmer cette théorie, les chercheurs de l'IRCM ont étudié les enzymes qui modifient l'ostéocalcine et ont observé l'impact qu'elles avaient sur le glucose. Pour ce faire, ils ont examiné des souris dans lesquelles les enzymes responsables de la gamma-carboxylation ou du recyclage de la vitamine K avaient été inactivés spécifiquement dans les ostéoblastes.

" Nous avons confirmé que l'activité hormonale de l'ostéocalcine dépend de la vitamine K, laquelle participe au processus de gamma-carboxylation. Plus concrètement, lorsque ce processus est inhibé dans les ostéoblastes, l'ostéocalcine présente dans la circulation sanguine est plus active, ce qui se traduit par un meilleur taux de glucose et une meilleure sensibilité à l'insuline qui, par conséquent, protège contre le diabète de type 2 et l'obésité " a ajouté le Dr Ferron.

Combinée à leurs travaux précédents, cette étude a permis aux scientifiques de mieux comprendre une nouvelle fonction de l'os, qui agit comme un organe endocrine en produisant une hormone, l'ostéocalcine, pour influencer le métabolisme de l'énergie et la sensibilité à l'insuline.

"Bien que cette percée puisse sembler surprenante à première vue, elle démontre que l'os est semblable à plusieurs autres organes; il est à la fois un receveur et un émetteur de signaux hormonaux. Une meilleure compréhension du fonctionnement de l'ostéocalcine pourrait éventuellement mener au développement de thérapies pour le diabète de type 2 et l'obésité qui cibleraient la vitamine K ou la gamma-carboxylation dans les ostéoblastes" a conclu le Dr Ferron.

À propos du projet de recherche

Les travaux de recherche ont été subventionnés par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), les National Institutes of Health (NIH) aux États-Unis et la Fondation J.A DeSève. Les autres auteurs de l'étude à l'IRCM sont Julie Lacombe, Ph. D., chercheuse associée, et Amélie Germain, étudiante à la maîtrise. Ils ont travaillé en collaboration avec l'équipe de Gérard Karsenty de la Columbia University à New York.