Projet ANR-06-JCJC-0040 – S1P-DIABETE : REGULATION OF PROLIFERATION AND SURVIVAL OF PANCREATIC BETA CELLS BY THE SPHINGOSINE KINASE-1/SPHINGOSINE-1-PHOSPHATE AXIS
Programme : Programme "Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs" (JCJC) 2006
Année de financement : 2006
Coordinateur du projet : UNIVERSITE DENIS DIDEROT PARIS VII (UNIVERSITE DENIS DIDEROT PARIS VII)
Partenaires : Université Paris Diderot
Montant : 120000.0 euros
Date de début : 2006
Durée : 36 mois
Résumé : La sphingosine-1-phosphate (S1P) est un sphingolipide impliqué dans diverses réponses biologiques, telles que la stimulation de la prolifération/survie cellulaire et l'inhibition de l'apoptose. Elle est produite suite à la phosphorylation de la sphingosine par une sphingosine kinase (deux isoformes ont à ce jour été identifiées: SphK1 et SphK2) et médie ses effets biologiques à la fois comme second messager intracellulaire et via son interaction avec des récepteurs couplés aux protéines G hétérotrimériques appelés S1PRs. Il a récemment été montré que les îlots de Langerhans (cellules ² pancréatiques) exprimaient plusieurs sous-types de S1PRs ainsi que les isoformes SphK1 et SphK2. La S1P serait donc capable de réguler certaines fonctions (prolifération, survie, sécrétion) de la cellule ². Le diabète de type 2 ou non-insulino-dépendent est caractérisé par une hyperglycémie basale due à une insulino-résistance associée à un défaut de sécrétion de l'insuline en réponse au glucose. L'hyperglycémie chronique exerce en retour des effets délétères sur la survie des cellules ² (glucotoxicité) conduisant à l'aggravation de l'état hyperglycémique. Par ailleurs, il a été proposé que l'hyperlipidémie, souvent associée au diabète, ait des effets synergiques avec l'hyperglycémie sur la survie et la fonction de la cellule ² (glucolipotoxicité). Nous avons récemment montré que l'activité SphK1 était fortement augmentée dans des îlots de rats adultes GK (modèle de diabète de type 2 spontané) comparativement à des îlots de rats adultes Wistar (témoin) et que cette augmentation d'activité était corrélée à une augmentation de l'expression du gène codant pour cette enzyme. Parallèlement, nous avons montré que la S1P exogène protégeait la lignée ² INS-1 issue d'un insulinome de rat, de l'apoptose induite par des concentrations supra-physiologiques de glucose en présence de palmitate. Par conséquent, ces résultats suggèrent que l'axe SphK1/S1P joue un rôle in vivo dans la prolifération et la survie des cellules ² en contrecarrant les effets néfastes de l'hyperglycémie/hyperlipidémie associée au diabète de type 2. Dans ce contexte, notre projet consistera à déterminer : 1/ L'origine de la sur-expression de l'axe SphK1/S1P dans les îlots de rats adultes GK. Nous chercherons à savoir si elle est liée à l'hyperglycémie chronique en analysant l'activité enzymatique de la SphK1 dans des îlots de rats GK nouveau-nés qui ne présentent pas encore de diabète. Nous analyserons également l'activité SphK1 dans des îlots de rats Wistar présentant un diabète induit par la streptozotocine. Les résultats obtenus nous permettront de savoir si la sur-expression de la SphK1 dans l'îlot est sous le contrôle d'un déterminisme génétique ou environnemental. Enfin, nous rechercherons si la sur-expression de la SphK1 est corrélée à une augmentation des taux de S1P (reflet de l'état d'activité de la SphK1) dans les îlots de rats diabétiques. 2/ Le rôle de l'axe SphK1/S1P dans la prolifération/survie des îlots. Nous travaillerons à la fois sur la lignée INS-1 sur-exprimant la SphK1 (mise au point au labo) et la culture d'îlots Wistar et GK. Nous analyserons l'effet d'une hyperglycémie sur leur prolifération/apoptose. Nous rechercherons également si le glucagon-like peptide-1 (GLP-1), un peptide qui inhibe les effets délétères de la glucolipotoxicité, utilise la voie de la SphK1/S1P pour médier ses effets anti-apoptotiques. 3/ Les voies de signalisation impliquées dans les effets de l'axe SphK1/S1P (dans l'îlot et la cellule INS-1). Nous analyserons l'expression des récepteurs de la S1P dans les îlots normaux et diabétiques. A l'aide d'approches pharmacologique et moléculaire, nous préciserons le(s) sous-type(s) de récepteur(s) impliqué(s) ainsi que les cascades de signalisation associées (voie des MAPKs, de la PI3K, etc). Afin d'expliquer les effets de la sur-expression de la SphK1, nous analyserons également dans les îlots de rats diabétiques, l'expression de protéines connue