1/ Les modèles d’étude
3.3/ La destruction des cellules b
Certes les auto-anticorps ont une forte valeur prédictive, ils semblent néanmoins ne jouer qu’un rôle mineur dans la pathogenèse. Une réponse immunitaire à médiation cellulaire est privilégiée. Des cellules inflammatoires sont trouvées à l’extérieur comme à l’intérieur des îlots pancréatiques.
3.3.1/ Les lymphocytes T
La forte présence des lymphocytes T dans l’insulite et l’existence de lymphocytes T auto-réactifs placent ces cellules au cœur de la maladie. En effet, le transfert des lymphocytes de souris NOD diabétiques à des souris syngéniques induit un diabète chez toutes les souris receveuses (Christianson et al., 1993). D’autre part, une thymectomie néo-natale prévient la survenue du diabète chez les souris NOD.
Chez l’homme, la destruction des cellules b semble passer par les lymphocytes T CD8+, impliquant une intéraction entre le lymphocyte T et la cellule b. La cytotoxicité est due à plusieurs phénomènes. Les lymphocytes T cytotoxiques sont producteurs de perforines et de granzymes qui induisent l’apoptose des cellules cibles. D’autre part, l’intéraction de Fas ligand exprimé à la surface des lymphocytes avec Fas exprimé par les cellules b constitue également un signal pro-apoptotique. Enfin, la liaison du TNF membranaire des lymphocytes au récepteur au TNF-a des cellules b représente un troisième mécanisme de destruction.
La mort des cellules b est également causée par les médiateurs solubles sécrétées par les lymphocytes T CD4+ comme l’IFN-g. Leur rôle est également indirect puisque l’IFN-g active les macrophages et favorise leur production de cytokines, de NO et de ROS. L’IL-1b et l’IFN-g sont deux puissants signaux de mort pour les îlots. En effet, l’exposition prolongée in vitro d’îlots à ces cytokines provoque la mort des cellules b (Eizirik et Mandrup-Poulsen, 2001). Un des mécanismes est l’induction par la cellule b de la iNOS (Eldor et al., 2006). Ainsi, des souris transgéniques surexprimant la iNOS spécifiquement dans les cellules b développent spontanément un diabète insulino-dépendant (Takamura et al., 1998) tandis que les souris iNOS-KO sont résistantes au MLDS (Flodstrom et al., 1999). D’autre part, l’absence du récepteur à l’IL-1b ralentit le développement de la maladie chez la souris NOD (Thomas et al., 2004).
3.3.2/ Et les macrophages ?
Outre l’importance des lymphocytes T, les macrophages jouent également un rôle crucial dans le diabète de type 1, notamment grâce à la sécrétion de cytokines (voir le paragraphe précédent) mais pas seulement.
Le recrutement des macrophages précède et est requis pour l’infiltration lymphocytaire (Hanenberg et al., 1989). Chez la souris NOD, les macrophages sont impliqués dans l’initiation de l’insulite mais aussi dans la destruction des cellules b
Introduction : Le diabète de type 1
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(Jansen et al., 1994, Rosmalen et al., 2000a et 2000b). Ainsi, la déplétion des macrophages supprime le diabète dans le modèle MLDS (Kolb-Bachofen et al., 1988) et ralentit le développement de l’insulite chez la souris NOD (Papaccio et al., 1998). Plus exactement, chez la souris NOD, à cause de cette déplétion, les lymphocytes T CD8+ perdent leur capacité à se différencier en lymphocytes T cytotoxiques envers les cellules b (Jun et al., 1999a et 1999b). Cette observation témoigne de l’importance des macrophages dans la présentation d’antigènes aux lymphocytes via leur CMH de classe II.
D’autre part, la production de ROS par les macrophages participe aux dommages contre les îlots (Horio et al., 1994). Ainsi, l’inhibition de l’activité des macrophages, incluant la production de NO, prévient la survenue du diabète à la STZ (Bleich et al., 1999 ; Takamura et al., 1999).
3.3.3/ L’organe cible
Il ne faut pas non plus oublier le rôle de l’organe cible, c’est-à-dire des cellules b, dans l’activation du système immunitaire. En effet, la destruction précoce des cellules b de souris NOD non diabétiques par un agent toxique prévient le développement de l’auto-immunité (Larger et al., 1995). Par ailleurs, des facteurs environnementaux peuvent être à l’origine de la libération d’auto-antigène des cellules b, comme c’est le cas dans le modèle MLDS. Une preuve supplémentaire est le rôle du VNTR de l’insuline dans la pré-disposition génétique.
Des facteurs génétiques ou environnementaux peuvent ainsi être à l’origine d’une expression altérée de certains auto-antigènes, résultant en une activation du système immunitaire.
B
UT DU TRAVAILLes souris Ucp2-KO présentent des phénotypes intéressant concernant la réponse immunitaire, en particulier leurs macrophages. Ces souris Ucp2-KO sont capables de mieux éliminer le parasite Toxoplama gondii grâce aux très fortes production de ROS par leurs macrophages. Ce phénotype nous a conduit à étudier leur comportement suite à une infection par la bactérie Listeria monocytogenes.
L’importance des radicaux libres dans la signalisation en réponse au LPS est bien connue dans les macrophages. Les ROS jouent un rôle critique puisque leur blocage perturbe fortement l’activation cellulaire. Malgré certaines évidences, l’origine mitochondriale de celle-ci n’a jamais été clairement démontrée. Comme UCP2 régule la production de ROS, notamment dans les macrophages, nous nous sommes demandés si UCP2 n’était pas un régulateur de ce phénomène.
A la vue de nos résultats in vitro sur l’activation des macrophages Ucp2-KO et de l’implication d’UCP2 dans la sécrétion d’insuline, nous avons étudié le développement du diabète de type 1 chez les souris Ucp2-KO.
L’activité biochimique d’UCP2, c’est-à-dire son activité de transport, est fortement controversée, elle reste pour l’instant inconnue. Notre laboratoire a récemment démontré que la glutamine était un inducteur spécifique de l’expression d’UCP2. Par conséquent, l’impact de l’absence d’UCP2 sur le métabolisme de la glutamine fut recherchée en comparant les macrophages Ucp2-KO et Ucp2-WT.
Une dernière partie a concerné l’étude phylogénomique des UCP. Elle a été possible grâce à la disponibilité de génomes complets de nombreuses espèces. Une histoire de l’évolution des UCP de mammifères et aviaire est ainsi exposée.
Résultats
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