Diabète de type 1: les cellules bêta pancréatiques facilitent-elles leur propre destruction ?
Publié par Adrien le 23/08/2018 à 00:00
Source: CNRS-INSB
Cette étude, publiée dans la revue Cell Metabolism, a permis l'identification des molécules présentées par les cellules bêta du pancréas permettant leur détection anormale par le système immunitaire et conduisant à leur destruction dans le diabète de type 1 (Cet article traite du diabète de type 1, une forme de diabète sucré. Il existe d'autres types de diabètes : voir la page d'homonymie...) (DT1). Elle change notre compréhension des mécanismes en jeu dans le DT1 et ouvre des perspectives vers le développement de vaccins pour lutter contre le DT1.


Figure: Les peptides présentés par la cellule bêta déclenchent l'auto-immunité du diabète de type 1. Ces peptides sont produits par des mécanismes conventionnels mais aussi par des voies moins classiques tels que l'épissage alternatifs de certains ARN messagers et la fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour...) de fragments peptidiques d'origine différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie...). Ils peuvent être potentiellement reconnus par les lymphocytes T circulants de tous les individus mais, dans le pancréas (Le pancréas est un organe abdominal, une glande annexée au tube digestif. Il est rétropéritonéal, situé derrière...), ils sont effectivement reconnus seulement par les lymphocytes T des patients diabétiques.
© Roberto Mallone

Le DT1 est causé par la destruction des cellules bêta du pancréas, cellules productrices d'insuline (L'insuline (du latin insula, île) est une hormone peptidique sécrétée par les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas. Elle a, avec le glucagon, un rôle majeur dans...), l'hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des récepteurs...) qui contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) la glycémie (La glycémie (du grec glukus = doux et haima = sang) désigne la concentration de glucose dans le sang ou plus exactement dans le plasma.). Cette destruction est due à un processus dit "auto-immun", c'est-à-dire à la reconnaissance anormale de cellules de notre organisme par le système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le « soi »...). Des globules blancs appelés "lymphocytes T CD8 cytotoxiques" attaquent anormalement les cellules bêta en reconnaissant des signaux à leur surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...) constitués de fragments de protéines (des peptides) qui dérivent des cellules bêta elles-mêmes. Malgré sa fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de...) croissante (+ 4% par an dans le monde (Le mot monde peut désigner :) occidental), le traitement du DT1 se limite aujourd'hui à apporter l'insuline qui n'est plus produite par le pancréas par de multiples injections quotidiennes. Mieux comprendre les mécanismes moléculaires à l'œuvre dans cette reconnaissance auto-immune permettrait de trouver des outils vaccinaux pour éviter la destruction des cellules bêta pancréatiques.

Dans le DT1, les lymphocytes attaquent par erreur les cellules bêta comme ils le feraient avec des cellules infectées. Pour cela, ils reconnaissent des peptides présentés à la surface des cellules bêta et s'amarrent ainsi à ces cellules avant d'entrainer leur destruction. Si ce mécanisme était connu, en revanche l'origine des peptides n'avait jusqu'à présent jamais été comprise.

C'est maintenant chose faite grâce à cette étude. Par des techniques de peptidomique et de transcriptomique qui permettent l'analyse de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) massives, les chercheurs ont fait l'inventaire complet des peptides présentés à la surface des cellules bêta pancréatiques. Alors que certains de ces peptides présentent une structure attendue, d'autres se sont révélés produits par des processus aberrants au sein des cellules bêta. De plus, ces peptides sont plus abondants en cas d'inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection,...), ce qui est le cas dans le DT1. L'analyse de lymphocytes de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) sanguine a montré que chez tous les individus, sains ou diabétiques, les lymphocytes sont capables de reconnaître les peptides en cause, mais c'est seulement chez les patients atteints de DT1 que cette reconnaissance se produit dans le pancréas.

Deux points importants se dégagent de cette étude: D'une part, l'identification des peptides ciblés par l'auto-immunité du DT1 apporte une réelle nouveauté dans la compréhension des mécanismes à l'œuvre et suggère que la cellule bêta n'est pas une "victime innocente", mais peut contribuer activement à sa propre destruction en se rendant plus visible par l'exposition des peptides incriminés à sa surface et ainsi plus vulnérable aux lymphocytes. Ceci pourrait expliquer pourquoi les lymphocytes cytotoxiques sont plus abondants que chez les individus sains dans le pancréas des patients DT1 (où ils sont exposés à des cellules bêta plus 'visibles'), mais pas dans le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est doté d’environ 5 litres de sang.) circulant (où ils ne sont pas entrés en contact avec les cellules bêta). D'autre part, ces peptides désormais identifiés pourraient servir à produire des vaccins, administrés par voie orale, pour prévenir et traiter le DT1. Contrairement aux vaccins habituels, il s'agirait ici de neutraliser plutôt que de stimuler les réponses immunitaires.
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