#trendsinendocrinologyandmetabolism #enzymes #gluconéogénèse #cellulebeta #insuline Enzymes Gluconéogéniques dans les Cellules ß : Cibles Pharmacologiques pour l’Amélioration de la Sécrétion d’Insuline

La phosphorylation du glucose en glucose 6-phosphate (Glc-6-P) est proportionnelle à la glycémie, du fait de l’expression de l’isoenzyme glucokinase (GCK). La plus grande partie de la Glc-6-P est métabolisée par la voie glycolytique pour produire le pyruvate, qui est incorporé dans la mitochondrie pour alimenter le cycle de l’acide tricarboxylique (TCA), qui est le cycle de la phosphorylation oxydative et la production d’ATP. Des niveaux augmentés d’ATP/ADP stimulent la sécrétion d’insuline par une voie métabolique déclenchante. En parallèle, d’autres voies métaboliques (dites voies amplificatrices) sont aussi activées dans le but d’augmenter les niveaux de signaux amplificateurs de l’efficacité de la sécrétion d’insuline. On compte, parmi ces signaux, des métabolites/facteurs produits par la cyclisation du pyruvate (en bleu) et par la voie des pentose phosphates (en noir). Le GCK, l’isoforme musculaire de la phosphofructo-6-kinase (PFKM), et l’isoforme M2 de la pyruvate kinase (PKM2) sont des enzymes clés de la catalyse des étapes cinétiquement limitantes de la voie glycolytique (en vert) dans les cellules ß.

Les cellules ß-pancréatiques expriment les enzymes gluconéogéiques glucose 6-phosphatase (G6Pase), fructose 1,6-bisphosphatase (FBP), et phosphoenolpyruvate (PEP) carboxykinase (PCK); qui modulent la sécrétion d’insuline stimulée par le glucose (GSIS) du fait de leur capacité à inverser des étapes glycolytiques irréversibles autrement. Ici, nous passons en revue les connaissances actuelles relatives à l’expression et à la régulation de ces enzymes dans le contexte d’une action exercée sur elles, dans le but d’améliorer la sécrétion d’insuline chez les diabétiques. Du fait que la régulation de ces enzymes néoglucogéniques dans les cellules ß est si mal comprise, nous proposons de nouveaux champs de recherche pour étudier ces enzymes comme modulateurs de la sécrétion d’insuline et du dysfonctionnement de la cellule ß, avec une attention particulière portée sur la FBP, qui constitue une cible attractive pour un inhibiteur sous évaluation clinique à l’heure actuelle. Francisco Westermeier, et al, dans Trends in Endocrinology and Metabolism, publication en ligne en avant-première, 15 juin 2019

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

Bénéfices métaboliques produits par des circuits neuronaux par l’intermédiaire de métabolites générés par des microbiotes

Des métabolites comme le propionate et le buryrate, générés par des microbiotes, opèrent une médiation des effets bénéfiques apportés par les fibres alimentaires par l'intermédiaire d'un circuit neuronal cerveau-intestin.
1. fibres alimentaires
2. fermentation par les microbiotes intestinaux
3. gluconéogénèse intestinale
4. détection du glucose porte
5. activation des cibles du cerveau
Bénéfices métaboliques: réduction du poids corporel et de l'adiposité, amélioration du contrôle du glucose et de la sensibilité à l'insuline
Source iconographique et légendaire: http://www.sciencedirect.com/science/journal/aip/00928674

Les fibres alimentaires solubles possèdent la faculté de promouvoir un bénéfice métabolique, pour ce qui est du poids corporel et du contrôle du glucose; toutefois, les mécanismes sous-jacents à l’origine de ses effets sont  peu connus. Des résultats récents indiquent que la gluconéogénèse intestinale (IGN) possède des effets bénéfiques sur l’homéostasie du glucose et de l’énergie. Ici, nous montrons que les acides gras à chaîne courte (SCFAs) propionate et butyrate, générés par la fermentation des fibres alimentaires solubles par les microbiotes intestinaux, activent l’IGN par des mécanismes complémentaires. Le butyrate active l’expression des gènes de l’IGN par l’intermédiaire d’un mécanisme AMP cyclique  dépendant, alors que le propionate - lui-même substrat de la gluconéogénèse -  active l’expression des gènes liés à l’IGN par un circuit neuronal impliquant le récepteur à acides gras FFAR3. Les bénéfices métaboliques sur le poids corporel et le contrôle du glucose induit par les SCFAs ou les fibres alimentaires chez les souris normales ne se produisent pas chez la souris montrant une IGN altérée, et ce malgré les modifications similaires en matière de composition en microbiotes intestinaux. Ainsi, la régulation de l’IGN est nécessaire à l’obtention d’un bénéfice métabolique associé aux SFCAs et aux fibres alimentaires solubles. Filipe De Vadder et al, dans Cell, publication en ligne en avant – première, 9 janvier 2014

Source (iconographie + rédactionnel): Science Direct / Traduction et adaptation: NZ