Introduction : L’exposition prolongée des cellules β-pancréatiques à des taux élevés de glucose altère l’expression génique et induit des changements importants de la concentration intracellulaire en calcium ([Ca²⁺]_i) et des voies de signalisation AMPc-dépendantes. Dans ce contexte, nous avons entrepris l’étude des conséquences de ces altérations sur les mécanismes de signalisation induits par le GLP-1.

Matériels et méthodes : Les cellules INS1-E, les îlots de rat ou d’homme ont été cultivés à différentes concentrations de glucose pendant 72 h avant la mesure de sécrétion d’insuline, l’extraction d’ARN ou de protéines. Les variations de [Ca²⁺] _i ont été mesurées sur cellule unique avec la sonde INDO-1. Les résultats des microarrays ont été analysés avec les logiciels ARRAY-Assist et GENMapp. L’activation de CRE (cAMP responsive element) a été déterminée en suivant la transcription du rapporteur CRE-Luc, l’exocytose a été quantifiée par mesure de capacitance.

Résultats : L’effet incrétine, l’augmentation de la [Ca²⁺]_i et la stimulation de CRE induite par GLP-1 (10nM) ou forskolin (FORS, 1µM) sont largement diminués dans les cellules INS1-E cultivées pendant 72 h à 20 mM glucose (G) par rapport à 5,5 mM G. L’analyse par puce à ADN a révélé une diminution de l’expression du récepteur au GLP-1 et de l’adénylate cyclase VIII (ADCY8) et le maintient du taux d’expression de l’ADCY6 et de la protéine kinase A. Ces résultats ont été validés par RT qPCR puis Western Blot, de plus des résultats similaires ont pu être observés dans des îlots. De manière intéressante, la surexpression transitoire d’ADCY8 dans des cellules cultivées à 20 mM G restitue la réponse calcique et l’activité CRE induite par GLP-1 ou FORS. La diminution du taux d’expression d’ADCY8 par shRNA dans des cellules cultivées à 5,5 mM G abolie ou réduit la réponse calcique induite par GLP-1, FORS ou glucose. De plus, ceci réduit également l’amplification de l’exocytose par FORS/IBMX.

Conclusion : Nos résultats démontrent l’importance de l’ADCY8 dans les voies de signalisation activées par le glucose et le GLP-1 et suggèrent fortement un rôle central de cette protéine dans la glucotoxicité.