Les mitochondries des patients atteints de diabète de type 2 sont obstruées par des protéines défectueuses, selon les scientifiques

Les maladies liées au vieillissement sont associées à des défauts de synthèse et de repliement des protéines, notamment le cancer, les maladies cardiovasculaires et le diabète de type 2.

Des études antérieures ont montré que chez les patients atteints de diabète de type 2, les protéines se replient mal dans les cellules bêta productrices d'insuline des îlots pancréatiques. On pensait que le stress qui en résultait était principalement localisé au niveau du réticulum endoplasmique, un organite responsable de la production et de la distribution des protéines au sein de la cellule. Ce stress conduit finalement à la mort cellulaire.

Dans une nouvelle étude publiée dans Nature Metabolism, des scientifiques de l'Université du Michigan ont découvert que les mitochondries accumulent également des protéines mal repliées, entraînant la mort des cellules bêta. Inverser ce processus pourrait contribuer au traitement du diabète de type 2.

On savait auparavant que deux protéines, l'insuline et l'amyline, présentaient souvent un repliement incorrect chez les patients atteints de diabète de type 2. Toutes deux sont produites par les cellules bêta:

• L’insuline abaisse le taux de glucose dans le sang en aidant les cellules à absorber le sucre.
• L'amyline favorise une sensation de satiété après avoir mangé.

L'amyline peut former des agrégats amyloïdes dans les cellules β des diabétiques, similaires aux plaques amyloïdes observées dans le cerveau dans la maladie d'Alzheimer.

« Ces deux protéines sont depuis longtemps les seules à avoir été étudiées dans les cellules des îlots pancréatiques de personnes diabétiques », a déclaré le Dr Scott Suleimanpour, professeur de recherche sur le diabète et directeur du Michigan Diabetes Research Center.
« Nous souhaitions aborder cette question sans biais et identifier toutes les protéines mal repliées dans ces cellules. »

En séquençant les gènes et les protéines des cellules β saines et diabétiques, les scientifiques ont découvert que les systèmes de défense responsables de l’élimination des protéines mitochondriales mal repliées ne sont pas activés dans le diabète de type 2.

En particulier, les niveaux de la protéine LONP1, responsable de l’élimination des protéines endommagées ou mal repliées, se sont avérés réduits dans les cellules de donneurs diabétiques.

« Bien que LONP1 ait déjà été associé à des maladies mitochondriales rares, il s'agit de la première étude à montrer son rôle dans le diabète de type 2 », a déclaré Suleimanpour.

Pour confirmer leurs résultats, les chercheurs ont comparé des souris avec et sans système LONP1 actif. Les souris sans LONP1 présentaient des taux de glucose plus élevés et moins de cellules β. Ces anomalies ont été corrigées par la réintroduction de LONP1, ce qui suggère que cibler ce système pourrait constituer une nouvelle option thérapeutique.

« Il est clair que les personnes atteintes de diabète de type 2 ont des difficultés à éliminer les protéines mal repliées », a ajouté Suleimanpour.
« La prochaine étape consiste à trouver des médicaments capables de replier ou d'éliminer correctement ces protéines. »

Le groupe s'intéresse également à l'étude de l'évolution du diabète de type 2. Comme la maladie se développe souvent à l'âge adulte, les scientifiques supposent que des protéines mal repliées pourraient s'accumuler au fil du temps et finir par submerger les cellules bêta, entraînant ainsi la maladie. Une intervention précoce pourrait donc être essentielle.