Une étude, dont les résultats intitulés «Dynamic Uni- and Multicellular Patterns Encode Biphasic Activity in Pancreatic Islets» ont été publiés dans la revue Diabetes, a mis en évidence que, après un repas, les cellules β du pancréas se synchronisent grâce à des signaux électriques, et que ce système fonctionne mal en conditions diabétogènes. Cette information permet de mieux comprendre la sécrétion d’insuline et va servir de référence pour la génération de substituts aux cellules β à partir de cellules souches.

Relevons tout d'abord que, comme de nombreuses hormones, «l’insuline est sécrétée par notre corps en deux phases». Libérée, en premier lieu «via une dose de charge, forte et immédiate, avant de passer à une dose de maintien, plus modérée» de sorte que la glycémie est réduite «et finement contrôlée après un repas par cette sécrétion biphasique d’insuline». En fait, «l’insuline est libérée par les cellules β des îlots de Langerhans, qui sont des groupes de cellules organisées en microorganes au sein du pancréas».

Le détail du fonctionnement de cette sécrétion biphasique, qui «est fortement perturbée dans des pathologies telles que le diabète de type 2», restait, jusqu'à présent, mal connu. Dans ce contexte, l'étude ici présentée a «démontré que la sécrétion biphasique d’insuline était contrôlée par des signaux électriques entre les cellules β, qui parviennent à se synchroniser pour une sécrétion d’hormones finement régulée pour plus d’efficacité».

Pour cela, «un système microfluidique qui récupère l’insuline sécrétée par les cellules et mesure en parallèle, grâce à de nombreuses microélectrodes, leurs signaux électriques au rythme de dix mille mesures par seconde» a été développé. Cette cadence permet d'analyser «avec une grande finesse les évènements cellulaires et multicellulaires impliqués dans la sécrétion biphasique».

Au bout du compte, «en première phase, les cellules sont peu synchronisées, mais très actives, pour faire rapidement baisser la glycémie», un état transitoire qui 'épuise' les cellules. Lors de la seconde phase, les cellules «se synchronisent au travers de leur activité électrique, comme le fait un réseau de neurones, pour atteindre un rythme plus 'économique' jusqu’à la fin de la digestion».

Comme l'étude constate également «que ces deux phases électriques étaient fortement altérées au cours du vieillissement, ainsi que dans des conditions diabétiques», ces travaux «pourraient permettre, à plus long terme, d’aboutir à des thérapies cellulaires efficaces contre certaines formes de diabète».