Dans le tractus digestif, le système nerveux entérique (SNE) contrôle la contractilité intestinale permettant notamment l’absorption postprandiale des nutriments. Notre concept original est que ce couplage SNE/contraction, permettrait également de moduler l’activité du système nerveux central (via des voies nerveuses afférentes), et en particulier l’hypothalamus, une région clé du cerveau capable de contrôler l’utilisation du glucose dans les tissus périphériques. Ainsi, notre hypothèse est que l’apeline, un peptide bioactif présent dans la lumière intestinale, pourrait cibler les neurones du SNE et ainsi contrôler l’activité du couple « SNE/contractions ». Ces modifications potentielles auraient des répercutions sur la libération hypothalamique de monoxyde d’azote (NO, un neurotransmetteur fortement impliqué dans le contrôle du métabolisme glucidique) aboutissant à des variations d’utilisation du glucose dans les tissus périphériques.

Tous les protocoles expérimentaux sont réalisés en accords avec les principes établis par l’INSERM. Des souris mâles C57BL6/J sont nourries avec un régime normal. Les populations de neurones du SNE exprimant APJ, le récepteur à l’apeline, sont identifiées par immunohistochimie. Les effets de l’apeline sur la contractilité duodénale sont mesurés ex vivo avec un capteur isotonique (activité mécanique), et in vivo par télémétrie (activité électrique). La libération hypothalamique de NO en réponse à une perfusion d’apeline dans le tube digestif, est enregistrée in vivo par ampérométrie. L’utilisation périphérique de glucose est évaluée suite à un gavage oral d’apeline couplée à du glucose tritié. Dans un autre lot de souris, un test oral de tolérance au glucose est effectué suite à un gavage d’apeline quotidien pendant une semaine.

Les expériences d’immunohis-tochimie révèlent que les neurones du SNE expriment APJ. L’apeline à une concentration de 100nmol/l stimule l’activité mécanique duo-dénale ex vivo (augmentation de 67 %; P<0,05) et l’activité électrique duodénale in vivo (augmentation de 8 %; P<0,001), à l’opposé de concentrations plus élevées d’apeline. L’apeline à 100nmol/l dans le tube digestif entraîne une diminution de la fréquence moyenne de libération de NO hypothalamique (0,11±0,003 Hz vs 0,12±0,002 pour le contrôle; P<0,001), ainsi qu’une diminution de l’utilisation musculaire de glucose (158±17,3 Log₁₀[dpm/g tissue] vs 267±33,1 pour le contrôle; P<0,05). Le gavage chronique d’apeline à une concentration élevée capable d’inhiber les contractions duodénales entraîne une amélioration de la tolérance au glucose.

Ainsi, en condition postprandiale, la modulation du couplage SNE/contraction par l’apeline met en évidence un nouveau mode de communication physiologique aboutissant au contrôle de l’utilisation du glucose musculaire via un relai central.