Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) et le NADPH exercent des effets opposés sur l’état d’oxydation des thiols, un facteur probable de couplage métabolique peu étudié dans les cellules bêta-pancréatiques. Nous avons utilisé la sonde fluorescente ratiométrique roGFP2 fusionnée avec la glutaredoxine pour mesurer les effets aigus des nutriments sur l’oxydation du glutathion cytosolique (GRX1-roGFP2) et mitochondrial (mt-GRX1-roGFP2) dans les cellules bêta.

Un jour après infection adénovirale, le ratio de fluorescence de la sonde a été mesuré dans des amas de>10 cellules d’îlots de rat périfusés avec une solution de Krebs contenant divers nutriments et substances tests. Les ratios de fluorescence (moyenne±SE pour 8–11 amas de 3 préparations) sont exprimés en pourcentage de la différence des ratios mesurés en fin d’expérience en présence de 10 mm dithiothréitol (0 %) puis 1 mm H2O2 (100 %). Statistiques : ANOVA à une voie + test de Newman-Keuls.

Le ratio de fluorescence de GRX1-roGFP2 était très faible (<5 % de la différence dithiothréitol-H2O2) et insensible au glucose entre 0 et 30mm (G0–G30). En comparaison, le ratio de fluorescence de mt-GRX1-roGFP2 était plus élevé et significativement diminué de façon réversible par le glucose : 39±0,5 % en absence de glucose, 36±0,7 % en G2, 27±0,6 % en G5, 21±0,1 % en G10 et 15±0,1 % en G30. Ce ratio diminuait aussi après ajout à G5 de substrats mitochondriaux insulinosécrétagogues, mais n’était pas affecté par des variations importantes de pH ou d’influx calcique (G10+diazoxide, G5+tolbutamide) ; il était rapidement diminué par la roténone, et augmenté par le FCCP.

La stimulation de cellules d’îlots de rat par les nutriments réduit rapidement l’état d’oxydation des thiols (e.a. le glutathion) dans la matrice mitochondriale, mais n’a pas d’effet détectable dans le cytosol. Ceci pourrait contribuer au couplage stimulation-sécrétion dans les cellules bêta-pancréatiques et, à plus long terme, aux modifications de leur masse fonctionnelle.