Analyse supplémentaire pour comprendre la tolérance au glucose

Les recherches établissent un lien entre une intolérance au glucose et diverses complications, notamment le diabète, les maladies cardiaques et la neuropathie, mais les mécanismes moléculaires à l'origine de cette intolérance restent mal compris.^1-4 L'ensemble des facteurs complexes influençant la tolérance au glucose, ainsi que la relation entre les métabolites et cette tolérance, font désormais l'objet d'études approfondies et constituent un domaine de recherche important.^5,6 Ces résultats peuvent avoir des implications pour le diabète ainsi que pour d'autres troubles dans lesquels la tolérance au glucose et la résistance à l'insuline sont corrélées au développement de la maladie.⁷ Une étude récente menée par la Faculté de médecine de l'Université de Stanford et le Baylor College of Medicine, publiée dans Nature, détaille l'implication des métabolites dans les voies biochimiques et leur impact sur la tolérance au glucose.⁷

De nouveaux métabolites comme biomarqueurs de l'insulinorésistance

Les chercheurs peuvent s'appuyer sur l'analyse des métabolites pour diagnostiquer la résistance à l'insuline chez les patients. Dans le cadre d'une étude de métabolomique non ciblée, les taux à jeun d'un panel de métabolites ont été mis en corrélation avec la résistance à l'insuline, telle que mesurée par le test de tolérance au glucose par voie orale (OGTT), qui constitue la référence en matière de diagnostic du diabète, en vue de la mise au point d'un test clinique.^⁸ Des recherches supplémentaires pourraient permettre d'étudier les organes impliqués dans l'homéostasie du glucose, notamment le foie, les reins et les muscles.

Le métabolite aromatique lactoyl-phénylalanine améliore l'homéostasie du glucose

Les acides aminés aromatiques ont été associés à un rôle dans l'obésité et les maladies métaboliques. Certains métabolites aromatiques sont liés à une intolérance au glucose et s'accumulent dans l'urine des patients obèses, notamment la N-lactoyl-phénylalanine(Lac-Phe). Des recherches ont notamment mis en évidence des métabolites aromatiques résultant d'un apport excessif en protéines et en graisses.^⁹ De plus, des données établissent un lien entre la surcharge mitochondriale et l'altération de la signalisation de l'insuline d'une part, et ces métabolites aromatiques d'autre part.^⁹ 

Le Lac-Phe, un métabolite aromatique circulant dans le sang, est formé par la conjugaison de la phénylalanine et du lactate, vraisemblablement catalysée par la dipeptidase cytosolique non spécifique 2 (CNDP2).¹⁰ Le taux de Lac-Phe augmente lors de l'exercice physique et il a été démontré qu'il supprime l'appétit et réduit l'obésité chez les modèles murins.⁷ Le Lac-Phe est synthétisé dans les cellules ^CNDP2+, telles que les monocytes, les macrophages, ainsi que d'autres cellules épithéliales et immunitaires.⁷ L'administration de Lac-Phe à des souris a entraîné une amélioration du métabolisme du glucose, suggérant un rôle causal de ce métabolite dans l'amélioration de la santé métabolique.⁷ De plus, des études établissent un lien entre le Lac-Phe et l'insulinorésistance, ce qui ouvre des perspectives pour la prédiction du prédiabète ainsi que du diabète de type 2.¹¹

Implications des métabolites pour la recherche sur le glucose

Compte tenu des effets variés de certains métabolites, les analyses de recherche pourraient s'appuyer sur ces résultats pour apporter de nouvelles perspectives sur le rôle des métabolites dans l'homéostasie du glucose à des fins thérapeutiques. Metabolon propose plusieurs tests pour soutenir l'analyse métabolomique dans le cadre de projets de recherche dans l'ensemble des sciences de la vie, y compris l'analyse métabolomique du diabète. Contactez l'équipe de Metabolon découvrir comment la métabolomique et notre plateforme peuvent également dynamiser vos recherches. 

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Références

1. Schnell O, Standl E. Intolérance au glucose, diabète et maladies cardiovasculaires.Endocr Pract. 2006 ; 12 Suppl. 1 : 16-19. doi:10.4158/EP.12.S1.16.
2. Ceriello A. Intolérance au glucose et maladies cardiovasculaires : le rôle possible de l'hyperglycémie postprandiale.Am Heart J. 2004 ; 147(5) : 803-807. doi:10.1016/j.ahj.2003.11.020.
3. Boulton AJ, Malik RA. La neuropathie associée à une intolérance au glucose et son évaluation. Diabetes Care. Janvier 2010 ; 33(1) : 207-9. doi : 10.2337/dc09-1728. 
4. Neufer PD, Bamman MM, Muoio DM, et al. Comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires des bienfaits de l'activité physique sur la santé.Cell Metab. 2015 ; 22(1) : 4-11. doi:10.1016/j.cmet.2015.05.011.
5. Sanford JA, Nogiec CD, Lindholm ME, et al. Consortium sur les transducteurs moléculaires de l'activité physique (MoTrPAC) : cartographie des réponses dynamiques à l'exercice.Cell. 2020 ; 181(7) : 1464-1474. doi:10.1016/j.cell.2020.06.004.
6. Schranner D, Kastenmüller G, Schönfelder M,et al.Évolution des concentrations de métabolites chez l'être humain après une séance d'exercice : revue systématique des études de métabolomique de l'exercice.Sports Med – Open. 2020 ; 6(11). doi:10.1186/s40798-020-0238-4.
7. Li VL, He Y, Contrepois K.et al.Un métabolite induit par l'exercice physique qui inhibe l'appétit et l'obésité.Nature.2022 ; 606 : 785-790. doi:10.1038/s41586-022-04828-5.
8. Cobb J, Eckhart A, Perichon R, et al. Un nouveau test de dépistage de l'intolérance au glucose utilisant des marqueurs métaboliques de la tolérance au glucose.Journal of Diabetes Science and Technology. 2015 ; 9(1) : 69-76. doi:10.1177/1932296814553622.
9. Newgard CB, An J, Bain JR, et al. Une signature métabolique liée aux acides aminés à chaîne ramifiée qui permet de distinguer les personnes obèses des personnes minces et qui contribue à l'insulinorésistance [correction publiée dans Cell Metab. Juin 2009 ; 9(6) : 565-6].Cell Metab. 2009 ; 9(4) : 311-326. doi:10.1016/j.cmet.2009.02.002
10. Jansen RS, Addie R, Merkx R, et al. Les N-lactoyl-acides aminés sont des métabolites omniprésents issus de la protéolyse inverse du lactate et des acides aminés, médiée par la protéine CNDP2.Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 ; 112(21) : 6601-6606. doi:10.1073/pnas.1424638112.
11. Cobb J, Gall W, Adam K-P, et al. Un nouveau test sanguin à jeun pour dépister la résistance à l'insuline et le prédiabète.Journal of Diabetes Science and Technology. 2013 ; 7(1) : 100-110. doi:10.1177/193229681300700112.