L'emballage des protéines peut-être à l'origine du diabète de type 1
Image microscopique électronique des exosomes sécrétés par les cellules pancréatiques © S. Baekkeskov / EPFL
Le diabète de type 1 apparaît lorsque les cellules immunitaires attaquent le pancréas. Des scientifiques de l’EPFL viennent de découvrir ce qui peut déclencher cette attaque, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour le traitement de la maladie.
Le diabète de type 1 est la forme la plus rare mais la plus agressive du diabète, qui frappe souvent les jeunes enfants et les adolescents. Les propres cellules immunitaires du patient se mettent à attaquer les cellules du pancréas qui produisent l’insuline, jusqu’à éliminer la production de celle-ci dans l’organisme. Les cellules immunitaires ciblent certaines protéines à l’intérieur des cellules productrices d’insuline. Toutefois, la manière dont cela se produit n’est pas claire. Des scientifiques de l’EPFL viennent de découvrir que l’attaque immunitaire dans le diabète de type 1 pourrait être déclenchée par la libération de protéines issues du pancréas lui-même, et aussi par l’emballage dans laquelle elle arrivent. Ce travail, qui a des implications importantes dans les stratégies thérapeutiques, est publié dans Diabetes.
Le diabète est une maladie dans laquelle l’organise produit des quantités inadéquates, ou nulles, de l’hormone insuline, qui régule les niveaux de sucre dans le sang. L’insuline est produite par un groupe de cellules du pancréas appelées cellules bêta. Dans le diabète de type 1, les cellules immunitaires du patient attaquent spécifiquement les cellules bêta, perturbant ainsi la production d’insuline. Mais nous ne savons pas vraiment ce qui pousse les cellules immunitaires à attaquer.
Des signaux auto-destructeurs
Des scientifiques du de l’Institute of Bioengineering de l’EPFL, dirigés par Steinunn Baekkeskov, viennent de découvrir que les cellules bêta pancréatiques sécrètent des protéines qui sont ciblées par l’attaque immunitaire. Mais ce ne sont pas seulement les protéines qui causent les problèmes: les chercheurs ont découvert que c’est aussi leur emballage.
Cet emballage apparaît sous la forme de petites vésicules nommées exosomes, qui sont sécrétées par tous les types de cellules pour distribuer différentes molécules aux fonctions variées. Mais des études antérieures ont montré que les exosomes peuvent aussi activer le système immunitaire. Sur cette base, les chercheurs de l’EPFL ont étudié des exosomes provenant de cellules bêta humaines et animales.
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Les résultats ont montré que les cellules bêta du rat et de l’homme sécrètent trois protéines connues pour être associées au diabète de type 1, et sont au demeurant utilisées par les cliniciens pour diagnostiquer son apparition chez les individus.
Les chercheurs pourraient aussi avoir découvert pourquoi l’attaque immunitaire sur le pancréas se déclenchent: lorsque les cellules bêta productrices d’insuline étaient exposées au stress, elles produisaient de grandes quantités d’exosomes, qu’elles agrémentaient encore de protéines activant les cellules immunitaires. Ces protéines fortement inflammatoires peuvent être impliquées dans le déclenchement de l’auto-immunité dans la maladie.
L’espoir est que cela va conduire à de nouvelles perspectives dans le développement de traitements plus efficaces, qui mettent l’accent sur le développement d’analogues de l’exosome contenant des molécules capables d’inhiber, plutôt que de stimuler, les cellules immunitaires. Ces molécules synthétiques seraient récupérées par les cellules immunitaires du patient, et les empêcheraient d’attaquer les cellules bêta.
Ce travail a été mené à l’Institue of Bioengineering (IBI) de l’EPFL au laboratoire de Steinunn Baekkeskov, avec la doctorante Chiara Cianciaruso et le post-doctorant Edward A.Phelps comme auteurs principaux, avec des contributions du la Proteomics Core Facility de l’EPFL, la Bio-Electron Microscopy Core Facility, la Bio-Imaging Core Facility et l’Institut de recherches expérimentales sur le cancer. Il bénéfice d’une collaboration avec le European Consortium in Islet Transplantation (ECIT) Islets for Basic Program des Hôpitaux universitaires de Genève et le San Raffaele Scientific Institute de Milan. Il a été financé par JDRF et l’EPFL.
Dossier de presse: http://bit.ly/2gdmQSU
Référence
Chiara Cianciaruso, Edward A. Phelps, Miriella Pasquier, Romain Hamelin, Davide Demurtas, Mohamed Alibashe Ahmed, Lorenzo Piemonti, Sachiko Hirosue, Melody A. Swartz, Michele De Palma, Jeffrey A. Hubbell, Steinunn Baekkeskov. Primary human and rat beta cells release the intracellular autoantigens GAD65, IA-2 and proinsulin in exosomes together with cytokine-induced enhancers of immunity.Diabetes 21 November 2016. DOI: 10.2337/db16-0671