Diabète: la régénération du pancréas chez le poisson-zèbre
06/01/16

Comment améliorer le traitement et la qualité de vie des patients diabétiques? Une des pistes  étudiées vise le renouvellement des cellules bêta du pancréas, responsables de la production de l'insuline. Une équipe du GIGA de l’Université de Liège, menée par Isabelle Manfroid et Marianne Voz, vient d'identifier, chez le poisson-zèbre, des cellules progénitrices qui permettent de régénérer ces cellules bêta, et ceci sans greffe ni médicaments.

Cinq cents mille diabétiques en Belgique, plus de 340 millions dans le monde, plus de 5 millions de décès chaque année... Le diabète n'est pas qu'une suite de chiffres effrayants, c'est aussi une communauté de chercheurs qui scrutent la maladie et essaient de lui trouver des parades. Comme les membres du laboratoire ZDDM (Zebrafish Development & Disease Models) du GIGA de l'Universitéde Liège: "Notre travail s'inscrit dans le contexte du diabète: au laboratoire, cela fait des années que l'on essaie de comprendre comment se forment les cellules bêta pancréatiques qui sont un acteur-clé dans le développement du diabète", précise Isabelle Manfroid, l'une des responsables du laboratoire ZDDM, au sein de l'unité de recherche Développement, Cellules souches et Médecine régénérative du GIGA.

Le diabète est caractérisé par la destruction des cellules bêta pancréatiques qui sécrètent l'insuline, l'hormone responsable de la baisse du  taux de sucre dans le sang. Il existe deux grands types de diabète. Celui de type 1 est provoqué par une dérégulation du système immunitaire qui détruit les cellules bêta: les malades deviennent hyperglycémiques et doivent s'injecter de l'insuline à vie. Celui de type 2 résulte d'une résistance à l'insuline: les tissus cibles de cette hormone (comme le muscle, le foie et les tissus adipeux qui normalement devraient consommer du glucose en réponse à l'insuline) n'y répondent plus, ce qui se traduit également par une hyperglycémie. A la longue, les cellules bêta essaient de compenser cette résistance à l'insuline, en tentant d'en fabriquer plus, elles s'épuisent et finissent par mourir. Les deux grands types de diabète se caractérisent donc par une hyperglycémie et une destruction des cellules bêta.

A côté des injections d'insuline à vie, il y a d'autres voies thérapeutiques. "Pour les cas graves, des greffes d'îlots de Langerhans sont parfois réalisées avec, malheureusement, une durée de vie des îlots transplantés et une stabilisation de la maladie assez limitées: ces patients n'ont d'abord plus besoin de s'injecter d'insuline pendant plusieurs mois voire quelques années puis la greffe n'est plus fonctionnelle et ils redeviennent à nouveau dépendants d'injections quotidiennes d'insuline. Une autre piste, seulement en cours de développement, vise à injecter des cellules bêta générées à partir de cellules souches humaines. Toutes ces thérapies ont de grosses limitations, et rien n'est curatif", poursuit Isabelle Manfroid.

zebrafish

Régénération tissulaire

"Une dernière voie thérapeutique, dans laquelle notre travail s'inscrit, serait de pouvoir stimuler la régénération de cellules bêta in situ, chez le patient, commente-t-elle. Et ceci à partir de cellules qui seraient déjà présentes in vivo dans le pancréas, soit des cellules souches pancréatiques ou des cellules progénitrices capables de régénérer les cellules bêta. Mais, il faut savoir que l'existence des cellules souches pancréatiques chez l'homme, et même chez la souris (modèle classique en laboratoire), est fortement controversée car elles sont difficiles à mettre en évidence..."

Comment se forment les cellules bêta pancréatiques chez le poisson-zèbre (Zebrafish), au cours du développement embryonnaire mais aussi chez l'adulte? Telle est la question qui occupe le laboratoire ZDDM depuis plusieurs années. Le modèle du poisson-zèbre peut paraître exotique, mais il très répandu dans la recherche. C'est un petit poisson d'eau douce d'origine tropicale, renommé pour sa capacité à régénérer ses tissus. Cette dernière propriété a particulièrement intéressé l'équipe du GIGA.
"Cette régénération n'est pas spontanée chez la souris: il faut injecter de l'insuline, cela prend beaucoup de temps et la régénération n'est pas complète. Cette capacité est aussi limitée chez l'homme. Nous aimerions comprendre la régénération dans un système où elle se fait efficacement et, si on trouve quelque chose permettant de régénérer les cellules bêta chez le zebrafish, ceci pourrait être appliqué à l'homme. A long terme, bien entendu. Nous voulons vraiment comprendre ces mécanismes de régénération et pouvoir à terme les réveiller ou les stimuler chez les patients diabétiques", espère-t-elle.

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