Diabète de type 1: il est plus proche du traitement qui génère de nouvelles cellules d'insuline

Des recherches récentes ont ouvert de nouvelles voies dans la recherche d'un traitement du diabète de type 1 générant des cellules productrices d'insuline.

Diabète de type 1: il est plus proche du traitement qui génère de nouvelles cellules d'insuline

Diabète de type 1: il est plus proche du traitement qui génère de nouvelles cellules d'insuline

Des scientifiques de l'Université de Copenhague au Danemark et du Helmholtz Zentrum München de Neuherberg, en Allemagne, ont cartographié les signaux qui déterminent le destin des cellules progénitrices du pancréas.

Ces cellules immatures peuvent devenir des cellules d'îlots produisant de l'insuline ou un autre type de cellule.

Le magazine Nature présente un article sur les résultats.

Cette recherche révèle que les cellules progénitrices pancréatiques rebondissent et que leur environnement immédiat, ou matrice extracellulaire, joue un rôle important dans la décision de leur devenir.

"Nous avons pu le faire", déclare le professeur Henrik Semb, auteur principal et directeur de l'Institut de recherche translationnelle sur les cellules souches du Helmholtz Zentrum München, "cartographier le signal déterminant si les cellules progénitrices pancréatiques deviendront endocriniennes, à la manière de l'insuline, produisant des cellules bêta , ou des cellules canalaires ».

Diabète de type 1 et cellules d'îlots

L'insuline est une hormone qui aide les cellules à absorber le glucose et l'utilise pour produire de l'énergie.

Le diabète se développe lorsque le taux de sucre dans le sang du corps est trop élevé. Cela peut arriver parce qu'il n'y a pas assez d'insuline (le diabète de type 1) ou parce que les cellules ne peuvent pas l'utiliser correctement (le diabète de type 2).

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Le diabète de type 1 se développe lorsque le système immunitaire détruit les cellules productrices d’insuline dans le pancréas.

Ces cellules existent dans des groupes appelés îlots de Langerhans, qui contiennent plusieurs types de cellules produisant des hormones. Ceux qui produisent de l'insuline s'appellent des cellules bêta.

La récente étude s'est concentrée sur les cellules progénitrices. Ces cellules immatures sont des "descendants précoces" de cellules souches.

Comme les cellules souches, les cellules progénitrices peuvent se développer dans plusieurs types de cellules. Cependant, contrairement aux cellules souches, elles ne peuvent pas se diviser et se reproduire indéfiniment. De plus, les cellules progénitrices peuvent mûrir dans une gamme plus limitée de types de cellules que les cellules souches.

Les cellules progénitrices sont 'constamment' en mouvement

Les cellules progénitrices sont difficiles à étudier car elles ne restent pas immobiles. "Ils se déplacent constamment dans le pancréas en développement, ce qui entraîne de fréquents changements environnementaux", explique le professeur Semb.

Comparez les cellules aux flippers qui rebondissent sur une machine: leur "score final est basé sur la somme des rencontres de quilles".

Pour examiner comment chaque parent réagissait à son environnement sans interférence d'autres cellules, ses collègues et lui ont pris des progéniteurs développés à partir de cellules souches humaines et les ont plantés sur des lames de verre contenant des micromotifs de protéines matricielles.

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Le professeur Semb dit que les chercheurs ont été très surpris par ce qu'ils ont découvert.

Ils ont constaté que différentes interactions avec les composants de la matrice extracellulaire modifiaient «l'état de la force mécanique dans le parent».

"Ces forces résultent des interactions entre la matrice extracellulaire, située à l'extérieur de la cellule, et le cytosquelette d'actine, situé à l'intérieur de la cellule", ajoute-t-il.

Cellules endocrines ou canalaires?

À l'aide d'expériences supplémentaires, l'équipe a découvert que l'exposition à plusieurs protéines de la matrice extracellulaire guidait les parents vers leur destination de différentes manières.

Selon les forces en cause, les cellules progénitrices sont devenues des cellules canalaires ou des cellules (endocrines) productrices d'hormones.

"Les expériences montrent que l'exposition à la laminine extracellulaire à matrice oriente les cellules progénitrices vers une destination endocrinienne en réduisant les efforts mécaniques dans les cellules", explique le professeur Semb.

"Inversement, l'exposition à la fibronectine entraîne un devenir dans le conduit en raison de l'augmentation des forces mécaniques", ajoute-t-il.

"Notre découverte ouvre de nouvelles voies car elle explique comment les cellules progénitrices multipotentes mûrissent dans différents types de cellules lors de la formation d'organes."

Henrik Semb

Les conclusions de l'équipe devraient aider à orienter le développement de traitements produisant des cellules productrices d'insuline à partir de cellules souches.

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"Nous pouvons maintenant remplacer un nombre important de substances dérivées de manière empirique, dont le mode d'action dans les protocoles de différenciation les plus récents est largement inconnu, avec des inhibiteurs à petites molécules qui ciblent des composants spécifiques de la nouvelle voie de mécanosignal. identifié », commente le professeur Semb.

Il ajoute que l'étude a également fourni un ensemble d'outils d'ingénierie de précision qui pourraient être utiles pour développer des traitements de remplacement cellulaire, non seulement pour le diabète de type 1, mais également pour d'autres maladies graves, telles que les maladies neurodégénératives.


[expand title = »références«]

  1. La mécanosignalisation via les intégrines dirige les décisions de destin des parents pancréatiques https://www.nature.com/articles/s41586-018-0762-2
  2. Quelles sont les cellules progénitrices? http://stemcell.childrenshospital.org/about-stem-cells/adult-somatic-stem-cells-101/what-are-progenitor-cells/

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