Introduction : Le système ubiquitine-protéasome, principal mécanisme de dégradation des protéines, régule le niveau protéique de nombreuses molécules, dont celles liées à la signalisation apoptotique. L’inhibition du protéasome induit l’apoptose dans certains types cellulaires, mais est sans effet ou protège même de l’apoptose liée à divers stress dans d’autres cellules. Dans les cellules bêta pancréatiques, le protéasome joue un rôle contradictoire sur la sécrétion d’insuline et son effet sur la survie est peu connu. Notre but est de préciser le rôle du protéasome dans la cellule bêta soumise à un stress hypoglycémique et hyperglycémique.

Matériels et méthodes : L’effet de l’inhibiteur du protéasome MG132, en traitement court (8 dernières heures d’incubation) et à faible dose (150 nM), sur la lignée cellulaire bêta INS-1E soumise en chronique (48 h) à différentes concentrations (3-30 mM) de glucose a été étudié en mesurant l’apoptose par western blot de protéines clés (caspases, PARP) et par microscopie électronique.

Résultats : Quarante-huit heures sous 10 mM de glucose préserve le niveau de survie des cellules bêta alors qu’à glucose bas (3 mM) ou élevé (30 mM) apparaît un taux d’apoptose élevé (apparition de caspase 3 clivée, de PARP clivé, condensation de la chromatine, baisse du nombre de cellules). En présence de glucose optimal (10 mM), l’inhibition du protéasome par le MG132 augmente le niveau d’ubiquitination des protéines, entraîne l’apparition de caspase 3 clivée, de PARP clivé, et réduit la masse cellulaire. Sous bas glucose, MG132 n’augmente que faiblement le niveau d’ubiquitination et l’apoptose. En revanche, sous glucose élevé, MG132 augmente le taux de protéines ubiquitinylées, accroît très fortement le taux de caspase 3 clivée, de PARP clivé, et la mortalité cellulaire.

Conclusion : Le protéasome joue un rôle essentiel pour la survie des cellules bêta. De plus, l’activité du protéasome participe à la résistance à l’apoptose, particulièrement à glucose élevé, indiquant un rôle protecteur actif du protéasome vis-à-vis de la glucotoxicité. Ainsi, activer le protéasome pourrait permettre de lutter contre la glucotoxicité dans les cellules bêta pancréatiques.