Les personnes atteintes de diabète de type 2 ont tendance à avoir une fonction musculaire diminuée. Cette perte de fonction musculaire dans le diabète a déjà fait l’objet d’études qui invoquent soit un effet de la résistance à l’insuline, soit la perturbation de l'expression de certains gènes « musculaires ». C’est le cas de cette nouvelle étude de l’Université de Lund qui montre ici, dans la revue Nature Communications, que dans le diabète de type 2, un gène clé pour la régénération musculaire apparaît compromis par une modification épigénétique.
L’auteur principal, le Dr Charlotte Ling, professeur d'épigénétique à l'Université de Lund rappelle que le diabète de type 2 est associé à de nombreux problèmes de santé, notamment à cette diminution de la masse musculaire squelettique. Alors que le diabète est une maladie causée par une action insuffisante de l'hormone insuline, qui non seulement abaisse le taux de sucre dans le sang, mais favorise la croissance et la prolifération des cellules, l’hypothèse est que cette résistance à l'insuline a pour effet de freiner aussi la croissance et la prolifération des cellules musculaires. En d’autres termes, les muscles absorbent généralement moins bien le sucre des aliments. D’autres études ont directement mis en cause des gènes spécifiques impliqués dans l’absorption du sucre par les cellules musculaires lors de la « construction » de nouveaux muscles. Cette étude fait le lien entre ces précédentes données, et identifie le gène, VPS39, comme significativement moins actif dans les cellules musculaires en cas de diabète.
Des altérations épigénétiques dans les tissus musculaires diabétiques
Le muscle est constitué d'un mélange de types de fibres aux propriétés différentes.Tout au long de la vie, le tissu musculaire a la capacité de former de nouvelles fibres musculaires. Par ailleurs, le muscle « garde en réserve » des cellules souches musculaires immatures qui sont activées en réponse aux blessures ou à l’exercice.
L’étude est menée auprès de 2 groupes, 14 participants atteints de diabète de type 2 et 14 témoins en bonne santé, les participants étant appariés par âge, sexe et IMC. Les chercheurs se sont concentrés sur les changements épigénétiques dans les cellules souches musculaires. Ils identifient ainsi 20 gènes, dont VPS39, dont l'expression génique diffère entre les 2 groupes, à la fois dans les cellules souches musculaires immatures et matures :
- dans les cellules musculaires de participants diabétiques, 2 fois plus de changements épigénétiques sont identifiés, lors de la différenciation des cellules souches musculaires en cellules musculaires matures ;
- les cellules souches musculaires privées de la fonction du gène VPS39, ce qui est plus souvent le cas dans le diabète de type 2, n'ont pas la capacité de former de nouvelles cellules musculaires matures ;
- cette absence d’expression du gène VPS39, ou altération épigénétique bloque certains mécanismes métaboliques indispensables à la croissance des cellules musculaires : les cellules souches musculaires restent immatures, se décomposent et finissent par mourir.
Une validation in vivo : chez la souris privée du gène VPS39, l'absorption du sucre du sang dans le tissu musculaire est réduite, tout comme chez les personnes atteintes de diabète de type 2.
Ces nouvelles connaissances suggèrent de rectifier cette épigénétique dysfonctionnelle dans le diabète de type 2 : en régulant les protéines, en stimulant ou en augmentant la quantité du gène VPS39, il serait probablement possible de restaurer la capacité des muscles à se régénérer.
Source: Nature Communications 23 April 2021 DOI : 10.1038/s41467-021-22068-5 VPS39-deficiency observed in type 2 diabetes impairs muscle stem cell differentiation via altered autophagy and epigenetics
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