DIABÈTE : Le cerveau joue aussi un rôle clé dans la glycémie

Un gène clé dans les neurones régulateurs de glycémie

Les niveaux de glucose dans le sang sont étroitement contrôlés aux niveaux d’hormones sécrétées dans le pancréas, telles que l'insuline et le glucagon. Certains scientifiques se sont donc demandé si les neurones qui détectent le glucose dans le cerveau jouent vraiment un rôle dans la régulation du taux de glucose dans le corps.

L’étude répond à cette question de longue date, en examinant chez des animaux modèles, le rôle d'un groupe particulier de neurones sensibles au glucose dans le maintien de l'équilibre glycémique. Les scientifiques observent que les neurones sensibles au glucose peuvent être divisés en 2 groupes selon la façon dont ils réagissent aux fluctuations du glucose :

• un groupe, des neurones excités par le glucose, un mécanisme attendu car le glucose est un carburant pour la plupart des cellules, y compris les neurones ; plus de carburant disponible soutient une activité cellulaire accrue ;
• un autre groupe, constitué par les neurones inhibés par le glucose, c’est-à-dire qui s’activent au contraire, lorsque les niveaux de glucose sont bas.

La recherche se concentre sur ce groupe, moins étudié, des neurones inhibés par le glucose, les neurones gastro-intestinaux, situés dans le noyau hypothalamique ventromédian. Les chercheurs identifient les canaux ioniques sur ces neurones gastro-intestinaux qui médient la détection d'un faible taux de glucose. Les canaux ioniques sont des protéines à la surface des neurones qui permettent aux ions chargés d'entrer et de sortir de la cellule. Ce processus est nécessaire pour l'activation ou le déclenchement neuronal.

• un canal ionique appelé anoctamine 4 (ano4) est nécessaire à l'activation des neurones gastro-intestinaux en réponse à un faible taux de glucose ;
• ano4 est même un marqueur des neurones gastro-intestinaux.

Neurones gastro-intestinaux et diabète de type 1 : chez la souris modèle murin de diabète de type 1, l’privée de cellules bêta pancréatiques productrices d'insuline, donc privée d'insuline, l’augmentation de la glycémie déclenche rapidement un diabète. Mais l’élimination du gène ano4 dans ces neurones permet de normaliser la glycémie. En effet, les neurones inhibés par le glucose ne "font plus remonter" la glycémie.

En conclusion, l’étude suggère que les neurones sensibles au glucose dans le cerveau jouent un rôle clé dans la régulation du glucose dans tout le corps. En particulier, les neurones gastro-intestinaux ont une fonction importante pendant le diabète, lorsque les cellules bêta pancréatiques ne produisent pas suffisamment d'insuline pour contrôler la glycémie. Et les niveaux de glucose sanguin pourraient être manipulés assez efficacement en supprimant un seul gène dans les neurones gastro-intestinaux, un petit groupe de cellules du cerveau.

Il reste à voir si l'inhibition pharmacologique d'ano4 pourrait permettre de contrôler la glycémie chez les humains souffrant de diabète de type 1 et de type 2.