L'ostéocalcine, un nouveau traitement antidiabétique ?

Dr Isabelle Catala

Auteurs et déclarations

3 avril 2012

L'ostéocalcine jouent un rôle dans la régulation glycémique

L'ostéocalcine, hormone produite par l'os, augmente le nombre des cellules bêta, majore la sécrétion d'insuline et la sensibilité à l'insuline. Un nouveau traitement antidiabétique ?
3 avril 2012

Nice-France — À l'occasion du Congrès de la Société Francophone de diabétologie, le Pr Gérard Karsenty (Columbia University, New York) a détaillé ses recherches sur les fonctions endocrines de l'os qui pourraient, par l'intermédiaire des ostéoclastes, jouer un rôle dans la régulation glycémique et la production d'hormones sexuelles [1].

« La comparaison de la biologie du squelette avec celle d'autres organes révèle deux caractéristiques importantes. La première est que le squelette, en particulier le tissu osseux, contient un type cellulaire, l'ostéoclaste, dont la seule fonction est de détruire constamment le tissu hôte. Cette destruction se produit de façon contrôlée dans le cadre de deux fonctions physiologiques : le modelage osseux pendant l'enfance et le remodelage osseux à l'âge adulte. La seconde propriété du squelette est qu'il est, chez les vertébrés, l'organe couvrant la plus grande surface. Ces deux caractéristiques nous ont suggéré que le coût énergétique du modelage et du remodelage osseux, qui est proportionnel à la surface couverte par le squelette, doit être extrêmement élevé », explique en introduction le Pr Karsenty.

Leptine et ostéocalcine

« Ces observations nous ont conduit à postuler que les régulations de la masse osseuse et du métabolisme énergétique doivent être coordonnées par une ou plusieurs hormones apparaissant durant l'évolution avec le tissu osseux. Dans les dix dernières années, notre laboratoire, suivi par d'autres, a montré qu'il y a effectivement un contrôle de la biologie osseuse par une hormone produite dans les adipocytes, la leptine, et, inversement, un contrôle du métabolisme énergétique par une hormone produite par le tissu osseux, l'ostéocalcine. Notre hypothèse de travail a été pleinement confirmée lorsque nous avons montré que les deux hormones responsables de ces régulations croisées, la leptine et l'ostéocalcine, apparaissent durant l'évolution au même moment que le tissu osseux et non avec le métabolisme énergétique ».

En concentrant leurs efforts de recherche sur des gènes exprimés uniquement dans les ostéoblastes et ne codant pas pour des facteurs de transcription, l'équipe du Pr Karsenty a montré que l'ostéocalcine, est dotée d'une fonction unique dans le métabolisme énergétique : elle augmente à la fois la sécrétion d'insuline et la sensibilité à l'insuline [2].

Une hormone, trois actions

L'ostéocalcine est la seule hormone qui régule le métabolisme du glucose par trois actions synergiques:

  • elle augmente la prolifération des cellules bêta ;

  • elle augmente la sécrétion d'insuline par les cellules bêta ;

  • elle augmente l'expression, dans les adipocytes, de l'hormone adiponectine, qui majore la sensibilité à l'insuline.


L'ostéocalcine pourrait-elle avoir une utilité thérapeutique? Oui, puisque l'ostéocalcine agit en amont de l'insuline et de l'adiponectine. Si les observations relevées chez la souris sont transposables chez l'homme, l'ostéocalcine pourrait devenir un traitement du diabète de type 2 qui remplacerait l'insuline puisque l'ostéocalcine, à la différence de l'insuline, augmente à la fois la sécrétion d'insuline et la sensibilité à l'insuline. Augmenter les niveaux de l'ostéocalcine chez les patients atteints de diabète de type 2 pourrait être un traitement prometteur car ces patients ont un taux habituel d'ostéocalcine bas», continue le Pr Karsenty.

Un impact sur les hormones sexuelles

Les chercheurs de l'équipe du Pr Karsenty ont aussi analysé l'effet de l'ostéocalcine sur les sécrétions en hormones sexuelles [3]. Ils ont utilisé des co-cultures d'ostéoblastes et de cellules de Leydig et ils ont montré que la production de testostérone est augmentée alors que cette co-culture est incapable d'influencer la production d'estrogènes par les ovaires.

En utilisant des modèles de perte ou de gain de fonction spécifique, ils ont prouvé que c'est l'ostéocalcine qui joue ce rôle endocrine. L'ostéocalcine se lie à un récepteur couplé aux protéines G exprimé dans les cellules de Leydig des testicules et par ce biais régule l'expression d'enzymes nécessaires à la synthèse de testostérone.

L'ostéocalcine agit de manière dose-dépendante. Les animaux dépourvus d'ostéocalcine ont des concentrations de testostérone très réduites, des organes génitaux de petite taille et une oligospermie ainsi qu'une tératospermie. Le récepteur couplé aux protéines G qui transduit le message est le récepteur (GPRC6A) qui agit via la production d'AMPcyclique.


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