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Les taux de glucose sanguin légèrement élevés peuvent déclencher des changements importants en cellules productrices d'insuline

En diabète, les boîtiers minuscules des « cellules bêtas » productrices d'insuline dans le pancréas ne produisent pas assez de l'hormone pour maintenir des gens en bonne santé, et leurs taux de glucose sanguin s'élèvent.

Peut-être bien entendu, leurs cellules bêtas fonctionnent alors très différemment que les cellules font dans les gens avec les taux de glucose sanguin normaux.

Ce qui est étonnant est que les changements du comportement de cellule bêta commencent à se produire quand les taux de glucose sanguin sont à peine élevés, dans le pre-diabètes s'échelonnent toujours.

« Ces légèrement fortes concentrations de glucose sont assez pour confondre réellement la cellule, » dit que déversoir de Gordon, DM, chercheur supérieur et médecin de cadres supérieurs au diabète de Joslin centrent.

Dans un papier récent publié dans le métabolisme moléculaire, le laboratoire du déversoir a présenté une quantité de caractéristiques neuves au sujet de la façon dont les cellules bêtas se comportent aux niveaux légèrement élevés du glucose sanguin.

Le travail fournit la preuve complémentaire principale d'un effet « de toxicité de glucose » que des aides de piloter le développement du type 1 et du diabète de type 2.

Étudiant les cellules bêtas chez les rats de laboratoire dont les taux de glucose sanguin ont été légèrement élevés, les changements trouvés par laboratoire du déversoir de l'expression du gène qui affectent pas simplement à quel point les cellules fonctionnent mais de leur capacité de se diviser et se développer, ainsi que leur vulnérabilité à l'auto-immunité et à l'inflammation.

Le déversoir, professeur de médecine à la Faculté de Médecine de Harvard, a longtemps étudié un desserrage de première phase appelé incompréhensible d'insuline de phénomène de diabète de type 2 et comment ce desserrage est arrêté pendant que la maladie progresse.

Dans les personnes en bonne santé avec les taux de glucose sanguin normaux, le déversoir explique, le fuselage répond rapidement au glucose avec une grande pointe de sécrétion d'insuline.

Si alors vous prenez les gens qui ont des taux de glucose légèrement plus élevés, au-dessus de 100 mg/dl, qui n'est toujours pas même diabète, ce desserrage de première phase d'insuline est nui. Et quand le niveau obtient au-dessus de 115 mg/dl, il a disparu. Tellement pratiquement toutes les cellules bêtas ne répondent pas à ce stimulus aigu. »

Déversoir de Gordon, DM, professeur de médecine, Faculté de Médecine de Harvard

Heureusement, les cellules éventuellement se réveillent et répondent à d'autres stimulus assez bien pour maintenir le glucose sanguin dans une gamme prediabetic.

Dans la première recherche, le déversoir et les collaborateurs ont étudié ce phénomène chez les rats qui ont été chirurgicalement modifiés pour produire légèrement des taux de glucose sanguin élevé, et constater que les cellules bêtas des rats sécrétées moins d'insuline.

Dans leurs dernières expériences, l'équipe de Joslin a utilisé la même approche avec le « ARN puissant ordonnançant » les méthodes qui ont indiqué des configurations d'expression du gène dans les cellules bêtas, quatre semaines ou dix semaines après la chirurgie. « Nous avons trouvé les changements incroyables de l'expression du gène, et plus le glucose est élevé, plus les modifications sont mauvaises, » le déversoir indique.

Comme prévu, les gènes impliqués dans la sécrétion d'insuline étaient très actifs dans les cellules bêtas. Plus de frappe étaient neuf altération découverte dans l'expression du gène qui pourrait rendre les cellules plus vulnérables.

Certaines de ces modifications ont été liées à la croissance des cellules--les cellules bêtas en bonne santé peuvent répondre aux taux de glucose sanguin accrus en se copiant, mais ces cellules se coinçaient pendant qu'elles essayaient de se diviser.

Supplémentaire, les cellules ont montré beaucoup de différences dans l'expression des gènes impliqués dans l'inflammation et l'auto-immunité de cellules.

En diabète de type 1, les « cellules de T » appelées de cellules immunitaires commencent à détruire hors circuit les cellules bêtas et les taux de glucose sanguin commencent à fluer.

L'équipe du déversoir a constaté que chez les rats avec juste des taux de glucose légèrement plus grands, cellules bêtas montrées des spectaculaires progressions dans l'expression de quelques gènes principaux impliqués dans des interactions à cellule T. Cet effet a pu effectuer aux cellules bêtas un meilleur objectif pour la crise auto-immune, et accélère ainsi la maladie.

Ceci qui trouve peut améliorer la compréhension de la mort rapide des cellules bêtas que de patients l'expérience type juste avant qu'elles soient diagnostiquées avec du diabète de type 1, déversoir indique.

Il pourrait également jeter la lumière la période de « lune de miel » expérience de certains après le diagnostic, dans lequel il est relativement facile régler leurs taux de glucose sanguin.

Au cours de cette période, si les traitements par insuline peuvent rapporter les cellules bêtas restantes vers le bas seulement aux taux de glucose légèrement élevés, les cellules peuvent fonctionner bien mieux, il dit.

La toxicité de glucose pourrait également déclencher la perte de desserrage de première phase d'insuline pendant que le diabète de type 2 se développe, déversoir dit. Les Immunologue ont souvent blâmé cette perte sur l'inflammation des cellules bêtas, mais d'autres études ont prouvé que moins que la moitié de ces cellules semblent souffrir de l'inflammation.

« Tellement d'une certaine manière ces cellules bêtas sans la preuve de l'inflammation finissent la sécrétion correctement, » le déversoir indique. « Nous pensons que ces taux de glucose plus élevés entraînent la panne. »

Plus de preuve pour le rôle des taux de glucose sanguin plus élevés en diabète de type 2 vient du sous-ensemble de gens subissant la chirurgie de bypass gastrique qui « sont guéris » du diabète et reviennent aux taux de glucose sanguin sains. « Leur desserrage de première phase d'insuline vient également juste de nouveau à la normale, qui équipe parfaitement de notre hypothèse, » il dit.

Aref Ebrahimi, un stagiaire de Harvard travaillant dans le laboratoire de déversoir, était auteur important sur le papier. Le Hollister-Blocage de Jennifer de Joslin, le Brooke Sullivan, le Ryohei Tsuchida et le Bonner-Déversoir de Susan étaient des co-auteurs. Le support de fil est venu des instituts de la santé nationaux, la recherche et Wellness Foundation et le centre de recherche du diabète de Joslin.

Source:
Journal reference:

Ebrahimi, A. G. (2020) Beta cell identity changes with mild hyperglycemia: Implications for function, growth, and vulnerability. Molecular Metabolism. doi.org/10.1016/j.molmet.2020.02.002.