Santé

Diabète : l'hyperglycémie liée au dysfonctionnement des mitochondries ?

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Des scientifiques ont démontré un lien entre un niveau de glucose sanguin trop élevé et un mauvais fonctionnement des mitochondries, les organites cellulaires responsables de la fabrication d'ATP (adénosine triphosphate). Cette découverte permettrait de trouver de nouvelles thérapies pour lutter contre le diabète.

L’excès de glucose dans le sang (hyperglycémie) est associé à un mauvais fonctionnement des mitochondries. © Alisha Vargas, Flickr, CC by 2.0

Les mitochondries sont des compartiments cellulaires qui permettent la production d'énergie utilisable par la cellule, sous forme d'ATP (adénosine triphosphate). Précédemment, des scientifiques avaient montré qu'un taux de sucre sanguin élevé chez des diabétiques non-traités altérait l'activité des mitochondries, sans que la raison soit élucidée. Pour en savoir plus, des chercheurs de la Johns Hopkins School of Medicine à Baltimore, aux États-Unis, ont comparé les enzymes de mitochondries de cœurs de rats diabétiques à celles de cœurs de rats sains.

Dans un article paru dans la revue PNAS, les scientifiques expliquent qu'ils ont recherché des différences dans les niveaux de deux enzymes qui ajoutent et enlèvent une molécule de N-acétylglucosamine à des protéines : l'enzyme OGT (O-GlcNAc transférase, qui ajoute la molécule aux protéines) et l'enzyme OGA (O-GlcNAcase, qui enlève la molécule aux protéines).

Grâce à l'analyse des mitochondries de cœurs de rats, les chercheurs ont trouvé que les niveaux d'OGT étaient plus élevés dans les mitochondries de rats diabétiques, tandis que celui d'OGA diminuait. Les différences entre rats diabétiques et rats normaux étaient même importantes et les chercheurs ne s'attendaient pas à de telles différences.

La mitochondrie est l’usine énergétique de la cellule. © AJ Cann, www.microbiologybytes.com, Flickr, CC by-nc 2.0

L’expression des enzymes mitochondriales OGT

Les chercheurs ont aussi trouvé que la localisation d'une des enzymes mitochondriales (OGT) était différente chez les animaux diabétiques. Normalement, OGT se trouve dans un complexe présent dans les membranes mitochondriales. Mais, chez les animaux souffrant de diabète, beaucoup de ces molécules avaient migré à l'intérieur de la mitochondrie : la localisation d'OGT n'était pas correcte chez les rats diabétiques.

Par conséquent, ces changements conduisent à un dérèglement de l'activité liée à ces enzymes chez les rats diabétiques. Cette dérégulation de l'activité enzymatique pourrait jouer un rôle dans le dysfonctionnement mitochondrial associé au diabète ainsi que dans la production d'énergie dans la mitochondrie : pour Gerald Hart, auteur de ces travaux, la production d'énergie serait ainsi moins efficace, les mitochondries se mettraient à produire plus de chaleur. Le foie lancerait alors un processus anti-oxydant pour neutraliser les radicaux libres, ce qui augmenterait encore le glucose sanguin.

Ces travaux apportent des données nouvelles sur le contrôle des nutriments dans la fonction mitochondriale et permettent de mieux comprendre les complications liées au diabète. Une nouvelle stratégie de prévention ou de traitement du diabète pourrait donc consister à trouver un médicament qui normalise l'activité de ces enzymes mitochondriales.

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