Cibler notre deuxième cerveau pour contrer le diabète

Communiqué de presse - Recherche UCLouvain

Depuis 2004, Claude Knauf (INSERM) et Patrice Cani (UCLouvain) collaborent sur les mécanismes moléculaires et cellulaires en vue de comprendre les causes de développement du diabète de type 2 et surtout identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. En 2013, ils créent un laboratoire international « NeuroMicrobiota Lab » (INSERM/UCLouvain), dont le défi est d’identifier des liens entre le cerveau et les bactéries intestinales.

Et justement, très vite, ils comprennent que cet axe intestin/cerveau joue un rôle prépondérant dans la régulation du sucre dans le sang. Concrètement, quand on mange, l’intestin (aussi appelé second cerveau grâce aux neurones qui le composent) se contracte et digère la nourriture. Le sucre et les graisses rentrent dans l’organisme, les taux augmentent dans le sang. Le corps fait ensuite le « job » en utilisant ce sucre et ces graisses ou en les stockant. Et hop, retour à la normale. Sauf que, chez une personne diabétique, ce processus dysfonctionne et le taux de sucre augmente dans des proportions anormales.

Un pas plus loin, les 2 chercheurs UCLouvain et INSERM observent que l’intestin, lorsqu’il digère, envoie un signal au cerveau, pour savoir quoi faire des graisses et sucres qui arrivent :

• Le cerveau envoie alors un message aux différents organes (foie, muscles, tissus adipeux) : préparez-vous à faire diminuer les taux de sucre et graisses dans le sang.
• Chez la personne diabétique ? Ce mécanisme ne fonctionne pas. Les chercheurs ont observé que l’intestin bug et n’envoie pas de signal au cerveau. En cause, une hypercontractilité de l’intestin, qui brouille la communication avec le cerveau. Du coup, les ordres de faire sortir le sucre du sang ne passent plus. Conséquence : le sucre reste dans le sang et il y a hyperglycémie. Ce mécanisme impacte également l’action de l’insuline : si pas de message, pas d’action de l’insuline et donc on assiste à de l’insulino-résistance.

Les chercheurs UCLouvain et INSERM ont cherché à comprendre cette hypercontractilité, en observant les différences de constitution de l’intestin ainsi que l’action de prébiotiques au sein du microbiote chez des souris « normales » et « diabétiques ». Résultats ? Les chercheurs ont observé qu’un lipide en particulier était fortement déficitaire chez les souris diabétiques, mais également chez les personnes diabétiques (alors qu’il est naturellement présent dans l’intestin des patient·es sains). L’équipe a donc testé l’impact de cette molécule sur l’utilisation des sucres, la contraction de l’intestin et in fine le diabète. Et là, stupéfaction : Anne Abot et Eve Wemelle, chercheuses dans l’équipe « NeuroMicrobiota » découvrent que ce lipide est la clé qui permet de restaurer l’utilisation du sucre !  Comment ça marche ? En agissant directement sur le second cerveau.

Aujourd’hui, l’équipe a découvert et compris comment les bactéries de notre intestin (ou microbiote intestinal) jouent un rôle important en modifiant la production de lipides bioactifs, et dès lors restaure une communication parfaite entre l’intestin et le cerveau. Certains de ces lipides sont donc des messagers essentiels qui agissent sur des cibles très précises du second cerveau (enképhaline ou récepteur opioïde). L’avantage réside aussi dans la possibilité de les administrer par voie orale ou d’en modifier la production par l’organisme. Ces pistes sont actuellement à l’étude.

En utilisant la même approche, l’équipe de chercheurs UCLouvain et INSERM a aussi contribué avec le Dr N. Cénac à la découverte d’un nouveau lipide bioactif diminuant l’inflammation intestinale. Ce lipide bioactif est directement produit par certaines bactéries intestinales, aussi identifiée dans cette étude et donc les deux approches soit le lipide, soit une ou plusieurs bactéries pourraient servir de cible thérapeutique.

Qui cela concerne-t-il ? Au niveau mondial, une personne sur trois meurt chaque jour de maladies cardiovasculaires, selon l’OMS. En Belgique, une personne sur deux est en surpoids et présente des risques cardiovasculaires et de diabète de type 2. Ces recherches UCLouvain et INSERM permettraient potentiellement d’avoir un impact sur une large portion de la population

Pour mener à bien ces recherches, Patrice Cani, UCLouvain, a bénéficié de plusieurs financements dont le WELBIO, FNRS et le fonds Baillet-Latour.