Introduction : L’AMP-activated protein kinase (AMPK), senseur de l’état énergétique des cellules, est activée lorsque le taux d’AMP cellulaire augmente. Cette kinase est également activée lors du traitement du diabète par Metformine. Cette activation diminue la sécrétion d’insuline, et augmente l’apoptose des cellules béta. Le but de ce travail a été d’étudier l’activation d’AMPK dans les cellules INS1E à faible concentration de glucose.

Matériels et méthodes : Des cellules INS1^E ont été exposées durant de courtes périodes (15 min à 2 h) à différentes concentrations de glucose dans du RPMI 1640. La production de superoxyde a été évaluée grâce à la sonde fluorescente intracellulaire DHE. Les taux d’ATP, ADP et AMP ont été mesurés par HPLC. L’état de phosphorylation d’AMPK, de ses kinases (CaMKK et LKB1) et de ses cibles (acétyl-CoA carboxylase, ACC et p70S6K, substrat de mTOR) a été étudié par western-blot.

Résultats : Les cellules INS1E produisent du superoxyde dès le premier quart d’heure d’incubation à bas glucose (1 mM), et ce durant au moins 1 heure. Cette production de superoxyde est réduite par un inhibiteur du Complexe I de la chaine respiratoire mitochondriale (roténone), mais pas par l’inhibition du complexe III ou des NADPH oxydases. Les rapports ATP/ADP et ATP/AMP ne sont modifiés qu’après 90 minutes à bas glucose alors que la phosphorylation d’AMPK, comme celle de sa cible directe, ACC, double après 15 minutes, et augmente parallèlement à la production de superoxyde. La phosphorylation de p70S6K est inverse de celle d’AMPK. De plus, la phosphorylation d’AMPK est diminuée par un antioxydant (MnTBAP), qui n’altère pas les taux d’ATP, ADP ou AMP, et est reproduite par de faibles concentrations d’H₂O₂. L’inhibition de CaMKK, ne modifie pas la phosphorylation d’AMPK. La phosphorylation de LKB1 (Ser307 ou Ser428) ne semble ni suivre ni précéder celle d’AMPK, et reste inchangée par un antioxydant.

Conclusion : Dans les cellules béta, l’AMPK peut être régulée par le superoxyde d’origine mitochondriale, de manière indépendante de l’AMP, et cette régulation ne passe ni par LKB1, ni par la CaMKK. La voie d’activation d’AMPK par le superoxyde reste donc à déterminer.