Des scientifiques découvrent une « bonne » graisse qui combat le diabète

Des scientifiques découvrent une « bonne » graisse qui combat le diabète

Des chercheurs ont découvert une nouvelle classe de lipides chez l'homme, liée à une réduction de l'inflammation et à une amélioration de la glycémie chez les diabétiques.

LA JOLLA–Des scientifiques du Salk Institute et Centre médical des diaconesses Beth Israel (BIDMC) à Boston, une nouvelle classe de molécules, produites dans la graisse humaine et de souris, ont été découvertes qui protègent contre diabète.

Les chercheurs ont découvert que l'administration de cette nouvelle graisse, ou lipide, à des souris atteintes de l'équivalent du diabète de type 2 réduisait leur glycémie élevée, comme détaillé le 9 octobre dans CelluleL’équipe a également constaté que les niveaux de nouveaux lipides sont faibles chez les humains présentant un risque élevé de diabète, ce qui suggère que les lipides pourraient potentiellement être utilisés comme thérapie pour les troubles métaboliques.

Les lipides, comme le cholestérol, sont généralement associés à une mauvaise santé. Mais ces dernières années, des chercheurs ont découvert que tous les lipides ne sont pas mauvais pour la santé, comme les acides gras oméga-3, très vantés, présents dans les huiles de poisson. Les lipides récemment découverts, appelés acides gras hydroxy-acides gras (FAHFA), étaient moins présents chez les humains aux premiers stades du diabète et beaucoup plus élevés chez les souris résistantes au diabète.

« Sur la base de leur biologie, nous pouvons ajouter les FAHFA à la petite liste des lipides bénéfiques », explique Alan Saghatelian, Professeur Salk à l' Laboratoires de la Fondation Clayton pour la biologie des peptides et l'un des auteurs principaux de l'étude. « Ces lipides sont remarquables car ils peuvent également réduire l'inflammation, ce qui suggère que nous pourrions découvrir des opportunités thérapeutiques pour ces molécules dans les maladies inflammatoires, comme la maladie de Crohn et la polyarthrite rhumatoïde, ainsi que dans le diabète. »

Les FAHFA n'avaient pas été détectés auparavant dans les cellules et les tissus, car ils sont présents en faibles concentrations, ce qui les rend difficiles à détecter. Grâce aux techniques de spectrométrie de masse les plus récentes, Saghatelian et Barbara Kahn, vice-présidente du département de médecine du BIDMC et autre auteure principale de l'étude, ont découvert les FAHFA en examinant la graisse d'un modèle murin résistant au diabète développé par Kahn.

La protéine Glut4 se déplace à la surface cellulaire pour faciliter le transport du glucose du sang vers la cellule après un repas. La colonne de gauche indique la quantité totale de Glut4 (en vert) dans la cellule, tandis que la colonne de droite indique la quantité de Glut4 (en rouge) liée à la surface cellulaire, signe qu'elle est positionnée pour faciliter l'entrée du glucose dans la cellule.

La première ligne, sans insuline, montre une très faible quantité de Glut4 se déplaçant vers la surface cellulaire (en haut à droite, en rouge). La deuxième ligne, avec une faible quantité d'insuline présente, montre une certaine quantité de Glut4 à la surface cellulaire (au centre à droite, en rouge). La troisième ligne montre la même quantité d'insuline présente avec un lipide FAHFA, ce qui entraîne une augmentation significative de la quantité de Glut4 à la surface cellulaire, ce qui augmente la quantité de glucose pouvant pénétrer dans la cellule (en bas à droite, en rouge).

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Image : Centre médical Weill Cornell, Institut Salk et Centre médical Beth Israel Deaconess

« Nous avons modifié ces souris pour qu'elles contiennent davantage de transporteur de sucre, appelé Glut4, dans leur graisse, car nous avions montré que lorsque les niveaux de ce transporteur sont faibles, les personnes sont plus susceptibles de développer un diabète », explique Kahn. En examinant comment ce transporteur de sucre pourrait contribuer à la protection contre le diabète, l'équipe a observé une synthèse accrue d'acides gras chez les souris présentant une meilleure activité insulinique (et donc moins susceptibles de développer un diabète). L'équipe a collaboré pour déterminer quels lipides étaient impliqués.

« Alors que de nombreux autres lipides étaient essentiellement identiques entre les souris normales et les souris résistantes au diabète, nous avons observé une augmentation de 16 fois des lipides FAHFA chez les souris résistantes au diabète, ce qui constitue un changement majeur », explique Saghatelian. « Nous avons ensuite élucidé leurs structures en combinant spectrométrie de masse et synthèse chimique. Ces techniques nous ont permis de découvrir une toute nouvelle classe de molécules. »

Une fois qu'ils ont identifié les FAHFA comme étant le lipide qui était différent entre les souris normales et ces souris résistantes au diabète, ils ont découvert quelque chose d'autre d'important : lorsque les souris mangeaient des FAHFA, les niveaux de sucre dans le sang chutaient et les niveaux d'insuline augmentaient, indiquant la valeur thérapeutique potentielle des FAHFA.

Pour déterminer si les FAHFA sont également pertinents chez les humains, l'équipe a mesuré les niveaux de FAHFA chez les humains résistants à l'insuline (une condition qui est souvent un précurseur du diabète) et a constaté que leurs niveaux de FAHFA étaient plus faibles dans les graisses et le sang, suggérant que les changements dans les niveaux de FAHFA peuvent contribuer au diabète.

« L'augmentation des taux de ces lipides semble associée à des résultats positifs chez la souris et l'homme », explique Kahn, également professeur à la Harvard Medical School. « Nous démontrons que les lipides agissent par de multiples mécanismes. Lorsque la glycémie augmente, par exemple après un repas, ils stimulent rapidement la sécrétion d'une hormone qui signale au pancréas de sécréter de l'insuline. De plus, ces nouveaux lipides stimulent directement l'absorption du sucre par les cellules et réduisent les réponses inflammatoires dans les tissus adipeux et dans tout l'organisme. »

De gauche à droite : Shili Chen, Alan Saghatelian et Tejia Zhang

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Image : avec l'aimable autorisation du Salk Institute for Biological Studies

Ces effets combinés confèrent aux lipides un potentiel thérapeutique considérable, affirment les chercheurs. Outre leur faible concentration dans une grande variété de légumes, de fruits et d'autres aliments, les FAHFA sont également, contrairement aux autres lipides bénéfiques connus, produits et dégradés par l'organisme. De nouveaux médicaments pourraient cibler les voies de production ou de dégradation des lipides afin de réguler les taux de FAHFA.

Dans cette nouvelle étude, l'équipe a également identifié le récepteur cellulaire auquel se lient les FAHFA, appelé GPR120, pour contrôler la quantité de glucose absorbée par les cellules adipeuses. L'équipe pense qu'augmenter les taux de FAHFA dans l'organisme pourrait également permettre d'activer le GPR120 pour traiter ou prévenir le diabète.

« Ces travaux pourraient suggérer que les variations des taux de FAHFA constituent un nouveau mécanisme du diabète, jusqu'alors sous-estimé car ces lipides étaient méconnus », explique Saghatelian. « Nous espérons que ces travaux ouvriront la voie à de nouvelles thérapies susceptibles de stimuler la gestion de la glycémie par l'organisme. »

« Comme nous pouvons détecter de faibles taux de FAHFA dans le sang avant qu'une personne ne développe un diabète, ces lipides pourraient servir de marqueur précoce du risque de diabète », ajoute Kahn. « Nous souhaitons vérifier si la restauration des lipides avant l'apparition du diabète pourrait potentiellement réduire le risque, voire prévenir la maladie. »

Les auteurs de l'ouvrage comprennent Mark M. Yore, Ismail Syed, Pedro M. Moraes-Vieira, Tejia Zhang, Mark A. Herman, Edwin A. Homan, Rajesh T. Patel, Jennifer Lee, Shili Chen, Odile D. Peroni, Abha S. Dhaneshwar, Ann Hammarstedt, Ulf Smith, Timothy E. McGraw, Alan Saghatelian et Barbara B. Kahn.

Le financement de ce travail a été assuré par le National Institutes of Health, le Fondation JPB, Prix Searle Scholars, Fonds Burroughs Wellcome, Bourse de la Fondation Sloan et le programme de formation de Harvard en nutrition et métabolisme.

À propos du Salk Institute for Biological Studies :
Le Salk Institute for Biological Studies est l'un des principaux instituts de recherche fondamentale au monde. Des professeurs de renommée internationale y explorent des questions fondamentales des sciences de la vie dans un environnement unique, collaboratif et créatif. Axés à la fois sur la découverte et sur l'encadrement des futures générations de chercheurs, les scientifiques du Salk contribuent de manière révolutionnaire à notre compréhension du cancer, du vieillissement, de la maladie d'Alzheimer, du diabète et des maladies infectieuses en étudiant les neurosciences, la génétique, la biologie cellulaire et végétale, et les disciplines connexes.

Les réalisations de ses professeurs ont été récompensées par de nombreuses distinctions, dont des prix Nobel et des adhésions à l'Académie nationale des sciences. Fondé en 1960 par le Dr Jonas Salk, pionnier du vaccin contre la polio, l'Institut est une organisation indépendante à but non lucratif et un monument architectural.