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Étudier les causes du diabète

Pour comprendre les causes du diabète, il faut comprendre comment l'organisme évalue l'état de son métabolisme et contrôle son équilibre énergétique.
Étudier les causes du diabète
Le diabète est une maladie grave, qui touche des centaines de millions de personnes dans le monde. Elle se caractérise par une insensibilité à l'insuline ou par un déficit de production de cette hormone par le pancréas. Le diabète est souvent associé à l'obésité, à la dyslipidémie et à l'hypertension. On suppose actuellement qu'un déséquilibre entre la consommation d'aliments énergétiques, la dépense d'énergie et son stockage conduisent à la prise de poids et finalement à l'apparition d'une résistance à l'insuline.

L'hypothalamus est la partie du cerveau où se fait la détection des changements de concentration extracellulaire des nutriments. Financé par l'UE, le projet THE DIABETIC BRAIN («The diabetic brain») a supposé que la fonction de détection des nutriments était perturbée dans le cerveau des diabétiques, ce qui conduit à déséquilibrer leur métabolisme.

Les scientifiques ont utilisé un modèle de l'obésité et de la résistance à l'insuline pour étudier les propriétés des neurones hypothalamiques sensibles aux nutriments. Ils se sont surtout intéressés aux neurones exprimant l'hormone de mélano-concentration (MCH). Pour étudier comment ces neurones détectent le glucose, les chercheurs ont utilisé une souris transgénique où ces cellules sont fluorescentes. Avec un colorant spécifique, les scientifiques ont observé en microscopie confocale à fluorescence que les neurones MCH soumis à du glucose présentaient des modifications bioénergétiques.

Pour comprendre les rapports entre l'obésité, le diabète et la physiologie de l'hypothalamus, les scientifiques ont étudié l'effet des thiazolidinediones (TZD). Les TZD sont des médicaments très utilisés pour traiter le diabète de type 2. Elles agissent sur des récepteurs particuliers, également présents dans certaines zones de l'hypothalamus et susceptibles de moduler le métabolisme périphérique, avec une prise de poids comme effet secondaire. L'impact dépend du neurone étudié et les effets peuvent être excitateurs ou inhibiteurs.

Le fonctionnement adéquat des neurones hypothalamiques excités ou inhibés par le glucose, nécessaire pour maintenir l'équilibre énergétique, peut être perturbé par un régime très riche en graisses. Le régime se traduit par l'apoptose des neurones hypothalamiques, conduisant au diabète. Cependant, les scientifiques n'ont pas constaté d'ajustement du nombre de cellules pendant les stades d'obésité et pré-diabétique.

Les résultats du projet indiquent que l'équilibre énergétique est contrôlé par une interaction complexe de signaux associés au métabolisme et dans l'hypothalamus. L'exploration des mécanismes impliqués apportera des informations inestimables sur l'obésité, la résistance à l'insuline et le diabète.

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