L'emballage des protéines / Packaging of proteins

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L'emballage des protéines peut-être à l'origine du diabète de type 1

 

Image microscopique électronique des exosmoses sécrétés par les cellules pancréatiques © S. Baekkeskov / EPFLEPFL

 

21.11.16 - Le diabète de type 1 apparaît lorsque les cellules immunitaires attaquent le pancréas. Des scientifiques de l’EPFL viennent de découvrir ce qui peut déclencher cette attaque, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour le traitement de la maladie.

 

Le diabète de type 1 est la forme la plus rare mais la plus agressive du diabète, qui frappe souvent les jeunes enfants et les adolescents. Les propres cellules immunitaires du patient se mettent à attaquer les cellules du pancréas qui produisent l’insuline, jusqu’à éliminer la production de celle-ci dans l’organisme. Les cellules immunitaires ciblent certaines protéines à l’intérieur des cellules productrices d’insuline. Toutefois, la manière dont cela se produit n’est pas claire. Des scientifiques de l’EPFL viennent de découvrir que l’attaque immunitaire dans le diabète de type 1 pourrait être déclenchée par la libération de protéines issues du pancréas lui-même, et aussi par l’emballage dans laquelle elles arrivent. Ce travail, qui a des implications importantes dans les stratégies thérapeutiques, est publié dans Diabetes.

 

Le diabète est une maladie dans laquelle l’organise produit des quantités inadéquates, ou nulles, de l’hormone insuline, qui régule les niveaux de sucre dans le sang. L’insuline est produite par un groupe de cellules du pancréas appelées cellules bêta. Dans le diabète de type 1, les cellules immunitaires du patient attaquent spécifiquement les cellules bêta, perturbant ainsi la production d’insuline. Mais nous ne savons pas vraiment ce qui pousse les cellules immunitaires à attaquer.

 

Des signaux autodestructeurs

 

Des scientifiques du de l’Institute of Bioengineering de l’EPFL, dirigés par Steinunn Baekkeskov, viennent de découvrir que les cellules bêta pancréatiques sécrètent des protéines qui sont ciblées par l’attaque immunitaire. Mais ce ne sont pas seulement les protéines qui causent les problèmes: les chercheurs ont découvert que c’est aussi leur emballage.

 

Cet emballage apparaît sous la forme de petites vésicules nommées exosmoses, qui sont sécrétées par tous les types de cellules pour distribuer différentes molécules aux fonctions variées. Mais des études antérieures ont montré que les exosmoses peuvent aussi activer le système immunitaire. Sur cette base, les chercheurs de l’EPFL ont étudié des exosmoses provenant de cellules bêta humaines et animales.

 

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Les résultats ont montré que les cellules bêta du rat et de l’homme sécrètent trois protéines connues pour être associées au diabète de type 1, et sont au demeurant utilisées par les cliniciens pour diagnostiquer son apparition chez les individus.

 

Les chercheurs pourraient aussi avoir découvert pourquoi l’attaque immunitaire sur le pancréas se déclenche: lorsque les cellules bêta productrices d’insuline étaient exposées au stress, elles produisaient de grandes quantités d’exosmoses, qu’elles agrémentaient encore de protéines activant les cellules immunitaires. Ces protéines fortement inflammatoires peuvent être impliquées dans le déclenchement de l’auto-immunité dans la maladie.

 

L’espoir est que cela va conduire à de nouvelles perspectives dans le développement de traitements plus efficaces, qui mettent l’accent sur le développement d’analogues de l’exosmose contenant des molécules capables d’inhiber, plutôt que de stimuler, les cellules immunitaires. Ces molécules synthétiques seraient récupérées par les cellules immunitaires du patient, et les empêcheraient d’attaquer les cellules bêta.

 

Ce travail a été mené à l’Institue of Bioengineering (IBI) de l’EPFL au laboratoire de Steinunn Baekkeskov, avec la doctorante Chiara Cianciaruso et le post-doctorant Edward A.Phelps comme auteurs principaux, avec des contributions du la Proteomics Core Facility de l’EPFL, la Bio-Electron Microscopy Core Facility, la Bio-Imaging Core Facility et l’Institut de recherches expérimentales sur le cancer. Il bénéfice d’une collaboration avec le European Consortium in Islet Transplantation (ECIT) Islets for Basic Program des Hôpitaux universitaires de Genève et le San Raffaele Scientific Institute de Milan. Il a été financé par JDRF et l’EPFL.

Dossier de presse: http://bit.ly/2gdmQSU

 

Référence

 

Chiara Cianciaruso, Edward A. Phelps, Miriella Pasquier, Romain Hamelin, Davide Demurtas, Mohamed Alibashe Ahmed, Lorenzo Piemonti, Sachiko Hirosue, Melody A. Swartz, Michele De Palma, Jeffrey A. Hubbell, Steinunn Baekkeskov. Primary human and rat beta cells release the intracellular autoantigens GAD65, IA-2 and proinsulin in exosomes together with cytokine-induced enhancers of immunity.Diabetes 21 November 2016. DOI: 10.2337/db16-0671

 

ACTUALITÉS MEDIACOM

Protein packaging may be the cause of type 1 diabetes

 

Electron microscopic image of exosmoses secreted by pancreatic cells © S. Baekkeskov / EPFLEPFL

21.11.16 - Type 1 diabetes occurs when immune cells attack the pancreas. Scientists at EPFL have just discovered what can trigger this attack, opening up new perspectives for the treatment of the disease.

 

Type 1 diabetes is the rarest but most aggressive form of diabetes, which often affects young children and adolescents. The patient's own immune cells begin to attack the cells of the pancreas that produce insulin, to the point of eliminating the production of insulin in the body. Immune cells target certain proteins inside the insulin producing cells. However, the way this happens is unclear. Scientists at EPFL have just discovered that the immune attack in type 1 diabetes could be triggered by the release of proteins from the pancreas itself and also by the packaging in which they arrive. This work, which has important implications in therapeutic strategies, is published in Diabetes.

 

Diabetes is a disease in which the organism produces inadequate amounts, or none, of the insulin hormone, which regulates blood sugar levels. Insulin is produced by a group of pancreatic cells called beta cells. In type 1 diabetes, the patient's immune cells specifically attack beta cells, thus disrupting the production of insulin. But we do not really know what is driving the immune cells to attack.

 

Self-destructive signals

 

Scientists from the EPFL Institute of Bioengineering, led by Steinunn Baekkeskov, have just discovered that pancreatic beta cells secrete proteins that are targeted by immune attack. But it is not only proteins that cause problems: researchers have discovered that it is also their packaging.

 

This packaging appears in the form of small vesicles called exosmoses, which are secreted by all types of cells to distribute different molecules with varied functions. But previous studies have shown that exosmoses can also activate the immune system. On this basis, EPFL researchers studied exosmoses from human and animal beta cells.

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The results showed that the beta cells of rats and humans secrete three proteins known to be associated with type 1 diabetes, and are moreover used by clinicians to diagnose its occurrence in individuals.

 

Researchers could also have discovered why the immune attack on the pancreas is triggered: when the insulin-producing beta cells were exposed to stress, they produced large amounts of exosmoses, they even embellished protein activates immune cells . These highly inflammatory proteins may be involved in triggering autoimmunity in the disease.

 

The hope is that this will lead to new insights into the development of more effective treatments that focus on the development of similar exosmose containing molecules able to inhibit rather than stimulate the cells Immune responses. These synthetic molecules would be recovered by the patient's immune cells, and would prevent them from attacking beta cells.

 

This work was conducted at the Institue of Bioengineering (IBI) at EPFL laboratory Steinunn Baekkeskov, with PhD student Chiara Cianciaruso and postdoctoral researcher Edward A.Phelps as principals, with contributions from the Proteomics Core Facility EPFL, the Bio-Electron Microscopy Core Facility, the Bio-Imaging Core Facility and the Institute for Experimental Research on Cancer. It enjoys a collaboration with the European Consortium in Islet Transplantation (ECIT) Islets for Basic Program of the University Hospitals of Geneva and the San Raffaele Scientific Institute in Milan. It was financed by JDRF and EPFL.

Press kit: http://bit.ly/2gdmQSU

 

Reference

 

Chiara Cianciaruso, Edward A. Phelps, Miriella Pasquier Romain Hamelin, Davide Demurtas Mohamed Ahmed Alibashe, Lorenzo Piemonti, Sachiko Hirosue, Melody A. Swartz, Michele De Palma, Jeffrey A. Hubbell, Steinunn Baekkeskov. Primary human and rat beta cells release the intracellular autoantigens GAD65, IA-2 and proinsulin in exosomes together with cytokine-induced enhancers immunity.Diabetes of 21 November 2016. DOI: 10.2337 / db16-0671

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