Assessing the Paradox Between Transmitted and Acquired HIV Type 1 Drug Resistance Mutations in the Swiss HIV Cohort Study From 1998 to 2012.

BACKGROUND: Transmitted human immunodeficiency virus type 1 (HIV) drug resistance (TDR) mutations are transmitted from nonresponding patients (defined as patients with no initial response to treatment and those with an initial response for whom treatment later failed) or from patients who are naive to treatment. Although the prevalence of drug resistance in patients who are not responding to treatment has declined in developed countries, the prevalence of TDR mutations has not. Mechanisms causing this paradox are poorly explored. METHODS: We included recently infected, treatment-naive patients with genotypic resistance tests performed ≤1 year after infection and before 2013. Potential risk factors for TDR mutations were analyzed using logistic regression. The association between the prevalence of TDR mutations and population viral load (PVL) among treated patients during 1997-2011 was estimated with Poisson regression for all TDR mutations and individually for the most frequent resistance mutations against each drug class (ie, M184V/L90M/K103N). RESULTS: We included 2421 recently infected, treatment-naive patients and 5399 patients with no response to treatment. The prevalence of TDR mutations fluctuated considerably over time. Two opposing developments could explain these fluctuations: generally continuous increases in the prevalence of TDR mutations (odds ratio, 1.13; P = .010), punctuated by sharp decreases in the prevalence when new drug classes were introduced. Overall, the prevalence of TDR mutations increased with decreasing PVL (rate ratio [RR], 0.91 per 1000 decrease in PVL; P = .033). Additionally, we observed that the transmitted high-fitness-cost mutation M184V was positively associated with the PVL of nonresponding patients carrying M184V (RR, 1.50 per 100 increase in PVL; P < .001). Such association was absent for K103N (RR, 1.00 per 100 increase in PVL; P = .99) and negative for L90M (RR, 0.75 per 100 increase in PVL; P = .022). CONCLUSIONS: Transmission of antiretroviral drug resistance is temporarily reduced by the introduction of new drug classes and driven by nonresponding and treatment-naive patients. These findings suggest a continuous need for new drugs, early detection/treatment of HIV-1 infection.

Influence of age, risk factors, and cardiovascular and renal disease on arterial stiffness: clinical applications.

Age is the main clinical determinant of large artery stiffness. Central arteries stiffen progressively with age, whereas peripheral muscular arteries change little with age. A number of clinical studies have analyzed the effects of age on aortic stiffness. Increase of central artery stiffness with age is responsible for earlier wave reflections and changes in pressure wave contours. The stiffening of aorta and other central arteries is a potential risk factor for increased cardiovascular morbidity and mortality. Arterial stiffening with aging is accompanied by an elevation in systolic blood pressure (BP) and pulse pressure (PP). Although arterial stiffening with age is a common situation, it has now been confirmed that older subjects with increased arterial stiffness and elevated PP have higher cardiovascular morbidity and mortality. Increase in aortic stiffness with age occurs gradually and continuously, similarly for men and women. Cross-sectional studies have shown that aortic and carotid stiffness (evaluated by the pulse wave velocity) increase with age by approximately 10% to 15% during a period of 10 years. Women always have 5% to 10% lower stiffness than men of the same age. Although large artery stiffness increases with age independently of the presence of cardiovascular risk factors or other associated conditions, the extent of this increase may depend on several environmental or genetic factors. Hypertension may increase arterial stiffness, especially in older subjects. Among other cardiovascular risk factors, diabetes type 1 and 2 accelerates arterial stiffness, whereas the role of dyslipidemia and tobacco smoking is unclear. Arterial stiffness is also present in several cardiovascular and renal diseases. Patients with heart failure, end stage renal disease, and those with atherosclerotic lesions often develop central artery stiffness. Decreased carotid distensibility, increased arterial thickness, and presence of calcifications and plaques often coexist in the same subject. However, relationships between these three alterations of the arterial wall remain to be explored.

The required beta cell research for improving treatment of type 2 diabetes.

In healthy individuals, insulin resistance is associated with physiological conditions such as pregnancy or body weight gain and triggers an increase in beta cell number and insulin secretion capacity to preserve normoglycaemia. Failure of this beta cell compensation capacity is a fundamental cause of diabetic hyperglycaemia. Incomplete understanding of the molecular mechanisms controlling the plasticity of adult beta cells mechanisms and how these cells fail during the pathogenesis of diabetes strongly limits the ability to develop new beta cell-specific therapies. Here, current knowledge of the signalling pathways controlling beta cell plasticity is reviewed, and possible directions for future research are discussed.

Regulatory RNA binding molecules : implication for diabetes pathogenesis

Le glucose est notre principale source d'énergie. Après un repas, le taux de glucose dans le sang (glycémie) augmente, ce qui entraine la sécrétion d'insuline. L'insuline est une hormone synthétisée au niveau du pancréas par des cellules dites bêta. Elle agit sur différents organes tels que les muscles, le foie ou le tissu adipeux, induisant ainsi le stockage du glucose en vue d'une utilisation future.¦Le diabète est une maladie caractérisée par un taux élevé de glucose dans le sang (hyperglycémie), résultant d'une incapacité de notre corps à utiliser ou à produire suffisamment d'insuline. A long terme, cette hyperglycémie entraîne une détérioration du système cardio-vasculaire ainsi que de nombreuses complications. On distingue principalement deux type de diabète : le diabète de type 1 et le diabète de type 2, le plus fréquent (environ 90% des cas). Bien que ces deux maladies diffèrent sur beaucoup de points, elles partagent quelques similitudes. D'une part, on décèle une diminution de la quantité de cellules bêta. Cette diminution est cependant partielle dans le cas d'un diabète de type 2, et totale dans celui d'un diabète de type 1. D'autre part, la présence dans la circulation de médiateurs de l'inflammation nommés cytokines est décelée aussi bien chez les patients de type 1 que de type 2. Les cytokines sont sécrétées lors d'une inflammation. Elles servent de moyen de communication entre les différents acteurs de l'inflammation et ont pour certaines un effet néfaste sur la survie des cellules bêta.¦L'objectif principal de ma thèse a été d'étudier en détail l'effet de petites molécules régulatrices de l'expression génique, appelées microARNs. Basé sur le fait que de nombreuses publications ont démontré que les microARNs étaient impliqués dans différentes maladies telles que le cancer, j'ai émis l'hypothèse qu'ils pouvaient également jouer un rôle important dans le développement du diabète.¦Nous avons commencé par mettre des cellules bêta en culture en présence de cytokines, imitant ainsi un environnement inflammatoire. Nous avons pu de ce fait identifier les microARNs dont les niveaux d'expression étaient modifiés. A l'aide de méthodes biochimiques, nous avons ensuite observé que la modulation de certains microARNs par les cytokines avaient des effets néfastes sur la cellule bêta : sur sa production et sa sécrétion d'insuline, ainsi que sur sa mort (apoptose). Nous avons en conséquence pu démontrer que ces petites molécules avaient un rôle important à jouer dans le dysfonctionnement des cellules bêta induit par les cytokines, aboutissant au développement du diabète.¦-¦La cellule bêta pancréatique est une cellule endocrine présente dans les îlots de Langerhans, dans le pancréas. L'insuline, une hormone sécrétée par ces cellules, joue un rôle essentiel dans la régulation de la glycémie. Le diabète se développe si le taux d'insuline relâché par les cellules bêta n'est pas suffisant pour couvrir les besoins métaboliques corporels. Le diabète de type 1, qui représente environ 5 à 10% des cas, est une maladie auto-immune qui se caractérise par une réaction inflammatoire déclenchée par notre système immunitaire envers les cellules bêta. La conséquence de cette attaque est une disparition progressive des cellules bêta. Le diabète de type 2 est, quant à lui, largement plus répandu puisqu'il représente environ 90% des cas. Des facteurs à la fois génétiques et environnementaux sont responsables d'une diminution de la sensibilité des tissus métabolisant l'insuline, ainsi que d'une réduction de la sécrétion de l'insuline par les cellules bêta, ce qui a pour conséquence le développement de la maladie. Malgré les différences entre ces deux types de diabète, ils ont pour points communs la présence d'infiltrat immunitaire et la diminution de l'état fonctionnel des cellules bêta.¦Une meilleure compréhension des mécanismes aboutissant à l'altération de la cellule bêta est primordiale, avant de pouvoir développer de nouvelles stratégies thérapeutiques capables de guérir cette maladie. Durant ma thèse, j'ai donc étudié l'implication de petites molécules d'ARN, régulatrices de l'expression génique, appelées microARNs, dans les conditions physiopathologiques qui aboutissent au développement du diabète. J'ai débuté mon étude par l'identification de microARNs dont le niveau d'expression était modifié lorsque les cellules bêta étaient exposées à des conditions favorisant à la fois le développement du diabète de type 1 (cytokines) et celui du diabète de type 2 (palmitate). Nous avons découvert qu'une modification de l'expression des miR-21, -34a et -146a était commune aux deux traitements. Ces changements d'expressions ont également été confirmés dans deux modèles animaux : les souris NOD qui développent un diabète s'apparentant au diabète de type 1 et les souris db/db qui développent plutôt un diabète de type 2. Puis, à l'aide de puces à ADN, nous avons comparé l'expression de microARNs chez des souris NOD pré-diabétiques. Nous avons alors retrouvé des changements au niveau de l'expression des mêmes microARNs mais également au niveau d'une famille de microARNs : les miR-29a, -29b et -29c. De manière artificielle, nous avons ensuite surexprimé ou inhibé en conditions physiopathologiques l'expression de tous ces microARNs et nous nous sommes intéressés à l'impact d'un tel changement sur différentes fonctions de la cellule bêta comme la synthèse et la sécrétion d'insulinè ainsi que leur survie. Nous avons ainsi pu démontrer que les miR-21, -34a, -29a, -29b, -29c avaient un effet délétère sur la sécrétion d'insuline et que la surexpression de tous ces microARNs (excepté le miR-21) favorisait la mort. Finalement, nous avons démontré que la plupart de ces microARNs étaient impliqués dans la régulation d'importantes voies de signalisation responsables de l'apoptose des cellules bêta telles que les voies de NFKB, BCL2 ou encore JNK.¦Par conséquent, nos résultats démontrent que les microARNs ont un rôle important à jouer dans le dysfonctionnement des cellules bêta lors de la mise en place du diabète.

Diabetes care in Switzerland: good, but perfectible: a population-based cross-sectional survey.

BACKGROUND: While Switzerland invests a lot of money in its healthcare system, little is known about the quality of care delivered. The objective of this study was to assess the quality of care provided to patients with diabetes in the Canton of Vaud, Switzerland. METHODS: Cross-sectional study of 406 non-institutionalized adults with type 1 or 2 diabetes. Patients' characteristics, diabetes and process of care indicators were collected using a self-administered questionnaire. Process indicators (past 12 months) included HbA1C check among HbA1C-aware patients, eye assessment by ophtalmologist, microalbuminuria check, feet examination, lipid test, blood pressure and weight measurement, influenza immunization, physical activity recommendations, and dietary recommendations. Item-by-item (each process of care indicator: percentage of patients having received it), composite (mean percentage of recommended care: sum of received processes of care / sum of possible recommended care), and all-or-none (percentage of patients receiving all specified recommended care) measures were computed. RESULTS: Mean age was 64.4 years; 59% were men. Type 1 and type 2 diabetes were reported by 18.2% and 68.5% of patients, respectively, but diabetes type remained undetermined for almost 20% of patients. Patients were treated with oral anti-diabetic drugs (50%), insulin (23%) or both (27%). Of 219 HbA1C-aware patients, 98% reported ≥ one HbA1C check during the last year. Also, ≥94% reported ≥ one blood pressure measurement, ≥ one weight measurement or lipid test, and 68%, 64% and 56% had feet examination, microalbuminuria check and eye assessment, respectively. Influenza immunization was reported by 62% of the patients.The percentage of patients receiving all processes of care ranged between 14.2%-16.9%, and 46.6%-50.7%, when considering ten and four indicators, respectively. Ambulatory care utilization showed little use of multidisciplinary care, and low levels of participation in diabetes-education classes. CONCLUSIONS: While routine processes-of-care were performed annually in most patients, diabetes-specific risk screenings, influenza immunization, physical activity and dietary recommendations were less often reported; this was also the case for multidisciplinary care and participation in education classes. There is room for diabetes care improvement in Switzerland. These results should help define priorities and further develop country-specific chronic disease management initiatives for diabetes.

Involvement of the RNA-binding protein ARE/poly(U)-binding factor 1 (AUF1) in the cytotoxic effects of proinflammatory cytokines on pancreatic beta cells.

AIMS/HYPOTHESIS: Chronic exposure of pancreatic beta cells to proinflammatory cytokines leads to impaired insulin secretion and apoptosis. ARE/poly(U)-binding factor 1 (AUF1) belongs to a protein family that controls mRNA stability and translation by associating with adenosine- and uridine-rich regions of target messengers. We investigated the involvement of AUF1 in cytokine-induced beta cell dysfunction. METHODS: Production and subcellular distribution of AUF1 isoforms were analysed by western blotting. To test for their role in the control of beta cell functions, each isoform was overproduced individually in insulin-secreting cells. The contribution to cytokine-mediated beta cell dysfunction was evaluated by preventing the production of AUF1 isoforms by RNA interference. The effect of AUF1 on the production of potential targets was assessed by western blotting. RESULTS: MIN6 cells and human pancreatic islets were found to produce four AUF1 isoforms (p42>p45>p37>p40). AUF1 isoforms were mainly localised in the nucleus but were partially translocated to the cytoplasm upon exposure of beta cells to cytokines and activation of the ERK pathway. Overproduction of AUF1 did not affect glucose-induced insulin secretion but promoted apoptosis. This effect was associated with a decrease in the production of the anti-apoptotic proteins, B cell leukaemia/lymphoma 2 (BCL2) and myeloid cell leukaemia sequence 1 (MCL1). Silencing of AUF1 isoforms restored the levels of the anti-apoptotic proteins, attenuated the activation of the nuclear factor-κB (NFκB) pathway, and protected the beta cells from cytokine-induced apoptosis. CONCLUSIONS/INTERPRETATION: Our findings point to a contribution of AUF1 to the deleterious effects of cytokines on beta cell functions and suggest a role for this RNA-binding protein in the early phases of type 1 diabetes.

Regulated expression of GLUT2 in diabetes studied in transplanted pancreatic beta cells.

GLUT2 disappearance is a marker of the beta cell glucose-unresponsiveness associated with diabetes. Understanding the factor(s) leading to this dysfunction may shed light on pathogenesis of diabetes. Since the regulation of GLUT2 expression in diabetes can so far only be studied in in vivo experiments, we developed a novel experimental approach to study the genetic regulation of GLUT2 in diabetes. By encapsulating islets or cell lines in semi-permeable membranes, these cells can be exposed to the diabetic environment of rats or mice and can be retrieved for analysis of GLUT2 expression and for the change in the secretory response to glucose. Immunocytochemical analysis of transporter expression reveals changes in protein expression while transcriptional analysis of GLUT2 gene expression could be performed in cells transfected with promoter-reporter gene constructs. Using this last approach we hope to be able to characterize the promoter regions involved in the beta cell- and diabetes-specific regulation of GLUT2 expression and possibly to determine which factors are responsible for this regulation.

Early diabetes and abnormal postnatal pancreatic islet development in mice lacking Glut-2.

Glut-2 is a low-affinity transporter present in the plasma membrane of pancreatic beta-cells, hepatocytes and intestine and kidney absorptive epithelial cells of mice. In beta-cells, Glut-2 has been proposed to be active in the control of glucose-stimulated insulin secretion (GSIS; ref. 2), and its expression is strongly reduced in glucose-unresponsive islets from different animal models of diabetes. However, recent investigations have yielded conflicting data on the possible role of Glut-2 in GSIS. Whereas some reports have supported a specific role for Glut-2 (refs 5,6), others have suggested that GSIS could proceed normally even in the presence of low or almost undetectable levels of this transporter. Here we show that homozygous, but not heterozygous, mice deficient in Glut-2 are hyperglycaemic and relatively hypo-insulinaemic and have elevated plasma levels of glucagon, free fatty acids and beta-hydroxybutyrate. In vivo, their glucose tolerance is abnormal. In vitro, beta-cells display loss of control of insulin gene expression by glucose and impaired GSIS with a loss of first phase but preserved second phase of secretion, while the secretory response to non-glucidic nutrients or to D-glyceraldehyde is normal. This is accompanied by alterations in the postnatal development of pancreatic islets, evidenced by an inversion of the alpha- to beta-cell ratio. Glut-2 is thus required to maintain normal glucose homeostasis and normal function and development of the endocrine pancreas. Its absence leads to symptoms characteristic of non-insulin-dependent diabetes mellitus.

RasGAP-derived fragment N increases the resistance of beta cells towards apoptosis in NOD mice and delays the progression from mild to overt diabetes.

The caspase-3-generated RasGAP N-terminal fragment (fragment N) inhibits apoptosis in a Ras-PI3K-Akt-dependent manner. Fragment N protects various cell types, including insulin-secreting cells, against different types of stresses. Whether fragment N exerts a protective role during the development of type 1 diabetes is however not known. Non-obese diabetic (NOD) mice represent a well-known model for spontaneous development of type 1 diabetes that shares similarities with the diseases encountered in humans. To assess the role of fragment N in type 1 diabetes development, a transgene encoding fragment N under the control of the rat insulin promoter (RIP) was back-crossed into the NOD background creating the NOD-RIPN strain. Despite a mosaic expression of fragment N in the beta cell population of NOD-RIPN mice, islets isolated from these mice were more resistant to apoptosis than control NOD islets. Islet lymphocytic infiltration and occurrence of a mild increase in glycemia developed with the same kinetics in both strains. However, the period of time separating the mild increase in glycemia and overt diabetes was significantly longer in NOD-RIPN mice compared to the control NOD mice. There was also a significant decrease in the number of apoptotic beta cells in situ at 16 weeks of age in the NOD-RIPN mice. Fragment N exerts therefore a protective effect on beta cells within the pro-diabetogenic NOD background and this prevents a fast progression from mild to overt diabetes.

SOCS-1 protein prevents Janus Kinase/STAT-dependent inhibition of beta cell insulin gene transcription and secretion in response to interferon-gamma.

In the pathogenesis of type I diabetes mellitus, activated leukocytes infiltrate pancreatic islets and induce beta cell dysfunction and destruction. Interferon (IFN)-gamma, tumor necrosis factor-alpha and interleukin (IL)-1 beta play important, although not completely defined, roles in these mechanisms. Here, using the highly differentiated beta Tc-Tet insulin-secreting cell line, we showed that IFN-gamma dose- and time-dependently suppressed insulin synthesis and glucose-stimulated secretion. As described previously IFN-gamma, in combination with IL-1 beta, also induces inducible NO synthase expression and apoptosis (Dupraz, P., Cottet, S., Hamburger, F., Dolci, W., Felley-Bosco, E., and Thorens, B. (2000) J. Biol. Chem. 275, 37672--37678). To assess the role of the Janus kinase/signal transducer and activator of transcription (STAT) pathway in IFN-gamma intracellular signaling, we stably overexpressed SOCS-1 (suppressor of cytokine signaling-1) in the beta cell line. We demonstrated that SOCS-1 suppressed cytokine-induced STAT-1 phosphorylation and increased cellular accumulation. This was accompanied by a suppression of the effect of IFN-gamma on: (i) reduction in insulin promoter-luciferase reporter gene transcription, (ii) decrease in insulin mRNA and peptide content, and (iii) suppression of glucose-stimulated insulin secretion. Furthermore, SOCS-1 also suppressed the cellular effects that require the combined presence of IL-1 beta and IFN-gamma: induction of nitric oxide production and apoptosis. Together our data demonstrate that IFN-gamma is responsible for the cytokine-induced defect in insulin gene expression and secretion and that this effect can be completely blocked by constitutive inhibition of the Janus kinase/STAT pathway.

Control of pancreatic β-cell mass and function by gluco-incretin hormones : identification of novel regulatory mechanisms for the treatment of diabetes

Summary : Control of pancreatic ß-cell mass and function by gluco-incretin hormones: Identification of novel regulatory mechanisms for the treatment of diabetes The ß-cells of islets of Langerhans secrete insulin to reduce hyperglycemia. The number of pancreatic islet ß-cells and their capacity to secrete insulin is modulated in normal physiological conditions to respond to the metabolic demand of the organism. A failure of the endocrine pancreas to maintain an adequate insulin secretory capacity due to a reduced ß-cell number and function underlies the pathogenesis of both type 1 and type 2 diabetes. The molecular mechanisms controlling the glucose competence of mature ß-cells, i.e., the magnitude of their insulin secretion response to glucose, ß-cell replication, their differentiation from precursor cells and protection against apoptosis are poorly understood. To investigate these mechanisms, we studied the effects on ß-cells of the gluco-incretin hormones, glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) and glucagon-like peptide-1 (GLP-1) which are secreted by intestinal endocrine cells after food intake. Besides acutely potentiating glucose-stimulated insulin secretion, these hormones induce ß-cell differentiation from precursor cells, stimulate mature ß-cell replication, and protect them against apoptosis. Therefore, understanding the molecular basis for gluco-incretin action may lead to the uncovering of novel ß-cell regulatory events with potential application for the treatment or prevention of diabetes. Islets from mice with inactivation of both GIP and GLP-1 receptor genes (dK0) present a defect in glucose-induced insulin secretion and are more sensitive than control islets to cytokine-induced apoptosis. To search for regulatory genes, that may control both glucose competence and protection against apoptosis, we performed comparative transcriptomic analysis of islets from control and dK0 mice. We found a strong down-regulation of the IGF1 Rexpression in dK0 islets. We demonstrated in both a mouse insulin-secreting cell line and primary islets, that GLP-1 stimulated IGF-1R expression and signaling. Importantly, GLP-1induced IGF-1R-dependent Akt phosphorylation required active secretion, indicating the presence of an autocrine activation mechanism. We further showed that activation of IGF-1R signaling was dependent on the secretion of IGF-2 and IGF-2 expression was regulated by nutrients. Finally, we demonstrated that the IGF-Z/IGF-1R autocrine loop was required for GLP-1 i) to protect ß-cells against cytokine-induced apoptosis, ii) to enhance their glucose competence and iii) to increase ß-cell proliferation. Résumé : Contrôle de la masse des cellules ß pancréatiques et de leur fonction par les hormones glucoincrétines: Identification de nouveaux mécanismes régulateurs pour le traitement du diabète Les cellules ß des îlots de Langerhans sécrètent l'insuline pour diminuer l'hyperglycémie. Le nombre de cellules ß et leur capacité à sécréter l'insuline sont modulés dans les conditions physiologiques normales pour répondre à la demande métabolique de l'organisme. Un échec du pancréas endocrine à maintenir sa capacité sécrétoire d'insuline dû à une diminution du nombre et de la fonction des cellules ß conduit au diabète de type 1 et de type 2. Les mécanismes moléculaires contrôlant la compétence au glucose des cellules ß matures, tels que, l'augmentation de la sécrétion d'insuline en réponse au glucose, la réplication des cellules ß, leur différentiation à partir de cellules précurseurs et la protection contre l'apoptose sont encore peu connus. Afin d'examiner ces mécanismes, nous avons étudié les effets sur les cellules ß des hormones gluco-incrétines, glucose-dépendent insulinotropic polypeptide (G1P) et glucagon-like peptide-1 (GLP-1) qui sont sécrétées par les cellules endocrines de l'intestin après la prise alimentaire. En plus de potentialiser la sécrétion d'insuline induite par le glucose, ces hormones induisent la différentiation de cellules ß à partir de cellules précurseurs, stimulent leur prolifération et les protègent contre l'apoptose. Par conséquent, comprendre les mécanismes d'action des gluco-incrétines permettrait de découvrir de nouveaux processus régulant les cellules ß avec d'éventuelles applications dans le traitement ou la prévention du diabète. Les îlots de souris ayant une double inactivation des gènes pour les récepteurs du GIP et du GLP-1 (dK0) présentent un défaut de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose et une sensibilité accrue à l'apoptose induite par les cytokines. Afin de déterminer les gènes régulés, qui pourraient contrôler à la fois la compétence au glucose et la protection contre l'apoptose, nous avons effectué une analyse comparative transcriptomique sur des îlots de souris contrôles et dKO. Nous avons constaté une forte diminution de l'expression d'IGF-1R dans les îlots dKO. Nous avons démontré, à la fois dans une lignée cellulaire murine sécrétant l'insuline et dans îlots primaires, que le GLP-1 stimulait l'expression d'IGF-1R et sa voie de signalisation. Par ailleurs, la phosphorylation d'Akt dépendante d'IGF1-R induite parle GLP-1 nécessite une sécrétion active, indiquant la présence d'un mécanisme d'activation autocrine. Nous avons ensuite montré que l'activation de la voie de signalisation d'IGF-1R était dépendante de la sécrétion d'IGF-2, dont l'expression est régulée par les nutriments. Finalement, nous avons démontré que la boucle autocrine IGF-2/IGF-1R est nécessaire pour le GLP-1 i) pour protéger les cellules ß contre l'apoptose induite par les cytokines, ii) pour améliorer la compétence au glucose et iii) pour augmenter la prolifération des cellules ß. Résumé tout public : Contrôle de la masse des cellules ß pancréatiques et de leur fonction par les hormones gluco-incrétines: Identification de nouveaux mécanismes régulateurs pour le traitement du diabète Chez les mammifères, la concentration de glucose sanguine (glycémie) est régulée et maintenue à une valeur relativement constante d'environ 5 mM. Cette régulation est principalement contrôlée par 2 hormones produites par les îlots pancréatiques de Langerhans: l'insuline sécrétée par les cellules ß et le glucagon sécrété par les cellules a. A la suite d'un repas, l'augmentation de la glycémie entraîne la sécrétion d'insuline ce qui permet le stockage du glucose dans le foie, les muscles et le tissu adipeux afin de diminuer le taux de glucose circulant. Lors d'un jeûne, la diminution de la glycémie permet la sécrétion de glucagon favorisant alors la production de glucose par le foie, normalisant ainsi la glycémie. Le nombre de cellules ß et leur capacité sécrétoire s'adaptent aux variations de la demande métabolique pour assurer une normoglycémie. Une destruction complète ou partielle des cellules ß conduit respectivement au diabète de type 1 et de type 2. Bien que l'augmentation de la glycémie soit le facteur stimulant de la sécrétion d'insuline, des hormones gluco-incrétines, principalement le GLP-1 (glucagon-like peptide-1) et le GIP (glucose-dependent insulinotropic polypeptide) sont libérées par l'intestin en réponse aux nutriments (glucose, acides gras) et agissent au niveau des cellules ß, potentialisant la sécrétion d'insuline induite par le glucose, stimulant leur prolifération, induisant la différentiation de cellules précurseurs en cellules ß matures et les protègent contre la mort cellulaire (apoptose). Afin d'étudier plus en détail ces mécanismes, nous avons généré des souris déficientes pour les récepteurs du GIP et du GLP-l. Les îlots pancréatiques de ces souris présentent un défaut de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose et une sensibilité accrue à l'apoptose par rapport aux îlots de souris contrôles. Nous avons donc cherché les gènes régulés pas ces hormones contrôlant la sécrétion d'insuline et la protection contre l'apoptose. Nous avons constaté une forte diminution de l'expression du récepteur à l'IGF-1 (IGF-1R) dans les îlots de souris déficientes pour les récepteurs des gluco-incrétines. Nous avons démontré dans un model de cellules ß en culture et d'îlots que le GLP-1 augmentait l'expression d'IGF-1R et la sécrétion de son ligand (IGF-2) permettant l'activation de la voie de signalisation. Finalement, nous avons montré que l'activation de la boucle IGF-2/IGF-1R induite par le GLP-1 était nécessaire pour la protection contre l'apoptose, l'augmentation de la sécrétion et la prolifération des cellules ß.

Inflammasome activators induce interleukin-1α secretion via distinct pathways with differential requirement for the protease function of caspase-1.

Through their capacity to sense danger signals and to generate active interleukin-1β (IL-1β), inflammasomes occupy a central role in the inflammatory response. In contrast to IL-1β, little is known about how IL-1α is regulated. We found that all inflammasome activators also induced the secretion of IL-1α, leading to the cosecretion of both IL-1 cytokines. Depending on the type of inflammasome activator, release of IL-1α was inflammasome dependent or independent. Calcium influx induced by the opening of cation channels was sufficient for the inflammasome-independent IL-1α secretion. In both cases, IL-1α was released primarily in a processed form, resulting from intracellular cleavage by calpain-like proteases. Inflammasome-caspase-1-dependent release of IL-1α and IL-1β was independent of caspase-1 catalytic activity, defining a mode of action for caspase-1. Because inflammasomes contribute to the pathology of numerous chronic inflammatory diseases such as gout and diabetes, IL-1α antagonists may be beneficial in the treatment of these disorders.