Identification de cibles moléculaires mitochondriales communes à différents stresses dans le dysfonctionnement des cellules bêta

Introduction : Une exposition chronique des cellules ancréatiques bêta à des stresses aussi variés qu’une concentration élevée de glucose, d’acides gras ou d’oxydants induit un dysfonctionnement du couplage entre le métabolisme du glucose et la sécrétion d’insuline, généralement lié au métabolisme mitochondrial et entraîne l’apoptose. Afin de déterminer les mécanismes moléculaires respectifs de ces différents stresses associés au diabète, nous avons voulu identifier de nouvelles cibles en combinant une analyse sélective de l’expression de gènes impliqués dans la fonction mitochondriale avec des outils bio-informatiques récemment développés. Un intérêt particulier a été porté sur l’expression des transporteurs mitochondriaux de la famille Slc25a. Matériels et méthodes : Les cellules INS-1E ont été cultivées pendant trois jours en présence de stresses variés : concentrations de glucose basse (5,5 mM), intermédiaire (11,6 mM) et élevée (25mM), de 0,4 mM palmitate ou d’oléate ou à un stress oxydatif 200microM H2O2) transitoire de 10 minutes. Après isolation de l’ARN total et synthèse de l’ADNc, le profil d’expression des 57 gènes d’intérêt sélectionnés a été obtenu par RT-PCR au moyen d’une carte micro-fluide (Mito-array). Les résultats ont été intégrés dans le programme bio-informatique Cytoscape, afin d’établir un réseau compréhensible des interactions géniques et de visualiser les changements complexes d’expression d’ARNm suite aux différents stresses. Résultats : Parmi les 49 gènes détectés dans les cellules INS-1E, nous avons identifié l’expression de 22 transporteurs mitochondriaux de la famille Slc25a. Une concentration élevée de glucose induit l’expression de plusieurs transporteurs (Slc25a1, Slc25a10, Slc25a13) ; résultats compatibles avec une activité anaplérotique/ cataplérotique élevée. Le degré d’insaturation des acides gras modifie l’expression des nombreux gènes de manière opposée, suggérant des effets spécifiques sur la cellule bêta tels que toxicité versus dysfonctionnement. Conclusion : Une meilleure compréhension des réseaux métaboliques altérés dans le dysfonctionnement des cellules bêta suite à différentes stresses sera utile dans l’approche thérapeutique du diabète.