Chloé Moreau
Le niveau de glucose dans le sang du corps doit être maintenu dans une fourchette relativement étroite. Il ne peut pas être trop élevé, car il peut entraîner le diabète, et il ne peut pas être trop bas, car or truck il peut provoquer des évanouissements ou même la mort.
“Il existe de nombreux neurones sensibles au glucose dans le cerveau qui sont censés participer activement à la détection de petits changements des niveaux de glucose dans le corps, puis déclencher des réponses en conséquence pour ramener le niveau à une plage saine”, a déclaré le Dr Yong Xu, professeur de pédiatrie – nourishment, biologie moléculaire et cellulaire et médecine à Baylor. “Mais il y a eu plusieurs queries à ce sujet depuis longtemps.”
Le cerveau joue-t-il un rôle dans la régulation de la glycémie ?
Le concept accepté est que les niveaux de glucose dans le sang sont étroitement contrôlés par des hormones sécrétées dans le pancréas, telles que l’insuline et le glucagon. Ainsi, certains scientifiques se sont demandés si les neurones qui détectent le glucose dans le cerveau jouent-ils vraiment un rôle dans la régulation du taux de glucose dans tout le corps ?
Dans cette étude publiée dans le Journal of Scientific Investigation, Xu et ses collègues ont examiné le rôle d’un groupe particulier de neurones sensibles au glucose dans le maintien de l’équilibre glycémique chez des modèles animaux.
“Les neurones sensibles au glucose peuvent être divisés en deux groupes selon la façon dont ils réagissent aux fluctuations du glucose”, a expliqué Xu. “Un groupe est appelé neurones excités par le glucose (GE) et l’autre est les neurones inhibés par le glucose (GI). Dans cette étude, nous nous sommes concentrés sur le deuxième groupe, le moins étudié des deux.”
Les neurones GE sont activés ou excités lorsque le niveau de glucose autour d’eux est as well as élevé. “Ceci est attendu car or truck le glucose est un carburant pour la plupart des cellules, y compris les neurones”, a déclaré Xu. “Avoir in addition de carburant disponible soutiendrait une activité cellulaire accrue.”
D’autre section, les neurones gastro-intestinaux sont inhibés lorsque la glycémie est élevée et paradoxalement, ils sont activés lorsque la glycémie est additionally faible. “Cela a été déroutant pour les chercheurs, motor vehicle ils s’attendaient à l’inverse, moins d’activité neuronale lorsque le glucose est bas”, a déclaré Xu. “Nous voulions comprendre le mécanisme qui déclenchait l’activité neuronale gastro-intestinale en cas de faible taux de glucose et si cela contribuait à l’équilibre glycémique.”
Les chercheurs se sont concentrés sur les neurones gastro-intestinaux situés dans une région appelée noyau hypothalamique ventromédian (VMH) dans le cerveau de la souris. Plus précisément, ils ont étudié quels canaux ioniques sur les neurones gastro-intestinaux médiaient 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.
“Nous avons découvert qu’un canal ionique appelé anoctamine 4 (ano4) est nécessaire à l’activation des neurones gastro-intestinaux en réponse à un faible taux de glucose”, a déclaré Xu. “En fait, nos données montrent qu’ano4 est un marqueur définissant les neurones GI. Si un neurone VMH exprime ano4, alors c’est un neurone GI. Si un neurone VMH n’exprime pas ano4, ce n’est pas un neurone GI.”
Neurones gastro-intestinaux et diabète de variety 1
Ensuite, les chercheurs ont étudié le rôle des neurones gastro-intestinaux dans la régulation de la glycémie chez un modèle murin de diabète de form 1. Dans ce modèle, les cellules bêta pancréatiques productrices d’insuline sont absentes. Le manque d’insuline déclenche une augmentation de la glycémie, caractéristique du diabète. En éliminant génétiquement le gène ano4 dans les neurones gastro-intestinaux situés dans le VMH chez ces souris diabétiques, les chercheurs ont considérablement normalisé la glycémie.
“Nos résultats suggèrent que les neurones sensibles au glucose dans le cerveau sont importants pour la régulation du glucose dans tout le corps. Nous avons découvert que les neurones gastro-intestinaux ont une fonction importante pendant le diabète, lorsque les cellules bêta pancréatiques ne produisent pas d’insuline pour contrôler la glycémie”, a déclaré Xu. “Dans ce cas, les niveaux de glucose sanguin peuvent être manipulés assez efficacement dans le modèle de souris en supprimant un seul gène dans les neurones gastro-intestinaux, un petit groupe de cellules dans le cerveau. Ensuite, nous voulons déterminer si l’inhibition pharmacologique d’ano4 aiderait également contrôler la glycémie dans ce modèle de diabète de type 1 et dans les modèles de diabète de kind 2. »
Parmi les autres contributeurs à ce travail figurent Longlong Tu, Jonathan C. Bean, Yang He, Hailan Liu, Meng Yu, Hesong Liu, Nan Zhang, Na Yin, Junying Han, Nikolas Anthony Scarcelli, Kristine Marie Conde, Mengjie Wang, Yongxiang Li, Bing Feng, Peiyu Gao, Zhao-Lin Cai, Makoto Fukuda, Mingshan Xue, Qingchun Tong, Yongjie Yang, Lan Liao, Jianming Xu, Chunmei Wang et Yanlin He. Les auteurs sont affiliés à une ou plusieurs des establishments suivantes : Baylor Faculty of Medicine, Louisiana Point out University — Baton Rouge, Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute at Texas Children’s Healthcare facility and College of Texas Well being Science Centre -Houston.
L’étude a été financée par des subventions des National Institutes of Well being (P01DK113954, R01DK115761, R01DK117281, R01DK125480, R01DK120858, K01DK119471, R01 DK114279, R01DK120858, R01DK109934, R21NS1080 91, R01DK104901, R01DK12665, R01DK129548, R01MH117089, P01DK113954-AMC et R01CA193455). Un soutien supplémentaire a été fourni par l’USDA/CRIS (51000-064-01S et 3092-51000-064-02S), le DOD W81XWH-19-1-0429, la Fondation McKnight et les bourses postdoctorales de l’American Coronary heart Affiliation (2020AHA000Put up000204188 et 20Article35120600).
