Une étude révolutionnaire de la Duke University School of Medicine bouscule les idées reçues sur la régulation de la glycémie et révèle un acteur insoupçonné dans la lutte contre le diabète de type 2.
Publiée le 19 septembre, cette recherche dévoile que les cellules alpha du pancréas, longtemps considérées comme les uniques productrices de glucagon – une hormone qui élève le taux de sucre dans le sang pour maintenir l’énergie lors du jeûne ou de l’exercice – sont en réalité également capables de générer du GLP-1. Cette hormone, puissante et essentielle à la régulation du glucose, stimule la production d’insuline, à l’instar de celle imitée par des médicaments phares tels qu’Ozempic et Mounjaro.
Grâce à la spectrométrie de masse, les scientifiques de Duke ont démontré que les cellules alpha humaines produisent naturellement une quantité de GLP-1 bioactive bien supérieure à ce que l’on pensait auparavant. L’équipe, dirigée par Jonathan Campbell, PhD, a analysé des tissus pancréatiques humains et de souris, couvrant diverses tranches d’âge, masses corporelles et statuts diabétiques. Les résultats indiquent des niveaux nettement plus élevés de GLP-1 bioactif dans les tissus humains, avec une production directement corrélée à la sécrétion d’insuline.
« Cette recherche démontre que les cellules alpha sont plus flexibles que nous ne l’imaginions », affirme Jonathan Campbell, professeur agrégé à la division d’endocrinologie de la Duke University School of Medicine et membre du Duke Molecular Physiology Institute. « Elles peuvent ajuster leur production hormonale pour soutenir les cellules bêta et maintenir l’équilibre glycémique. »
Cette plasticité cellulaire pourrait transformer la prise en charge du diabète de type 2, une maladie où les cellules bêta pancréatiques peinent à produire suffisamment d’insuline pour réguler la glycémie. En stimulant la production endogène de GLP-1, une approche plus naturelle de soutien à l’insuline et de gestion du glucose pourrait voir le jour.
Un mécanisme de substitution inattendu
Des expériences menées sur des souris ont révélé un phénomène surprenant : lorsque la production de glucagon était bloquée, les scientifiques s’attendaient à une baisse des niveaux d’insuline. Au lieu de cela, les cellules alpha ont réorienté leur fonction, augmentant la production de GLP-1. Cette transition a permis d’améliorer le contrôle de la glycémie et de stimuler une libération d’insuline plus significative.
« Nous pensions que l’absence de glucagon altérerait la sécrétion d’insuline en perturbant la signalisation entre les cellules alpha et bêta », explique Jonathan Campbell. « Au contraire, cela l’a améliorée. Le GLP-1 a pris le relais, se révélant être un stimulateur d’insuline encore plus efficace que le glucagon. »
Pour confirmer ces observations, les chercheurs ont manipulé deux enzymes clés : la PC2, responsable de la production de glucagon, et la PC1, impliquée dans la production de GLP-1. Le blocage de la PC2 a entraîné une augmentation de l’activité de la PC1 et une amélioration du contrôle glycémique. Inversement, l’élimination simultanée des deux enzymes a provoqué une chute de la sécrétion d’insuline et une élévation de la glycémie, soulignant ainsi le rôle essentiel du GLP-1.
Perspectives pour le traitement du diabète
Bien que le GLP-1 soit principalement synthétisé dans l’intestin, cette étude confirme que les cellules alpha pancréatiques sont également capables de le libérer dans la circulation sanguine après un repas. Cette sécrétion contribue à abaisser la glycémie en stimulant la production d’insuline et en diminuant les niveaux de glucagon.
Les facteurs de stress métaboliques courants, tels qu’une alimentation riche en graisses, peuvent, de manière modeste, accroître la production de GLP-1 par les cellules alpha. Cela ouvre la voie à de futures recherches visant à stimuler en toute sécurité la libération de GLP-1 par ces cellules, offrant ainsi une possibilité d’améliorer naturellement la sécrétion d’insuline chez les personnes atteintes de diabète.
La mesure précise du GLP-1 a longtemps représenté un défi. L’équipe a mis au point une méthode de spectrométrie de masse de haute spécificité, capable de détecter exclusivement la forme bioactive du GLP-1, celle qui stimule réellement la production d’insuline, excluant ainsi les fragments inactifs.
« Cette découverte met en évidence un mécanisme de secours intégré dans le corps », conclut Jonathan Campbell. « Le GLP-1 est un signal beaucoup plus puissant pour les cellules bêta que le glucagon. La capacité à passer du glucagon au GLP-1 en période de stress métabolique pourrait être un mécanisme vital permettant au corps de maintenir le contrôle de sa glycémie. »