The present study investigates the hypothesis that cells from ill patients and from healthy subjects may have different reactivity under metabolic stimulation as a consequence of an disease-induced metabolic adaptation.

Granulocytes either from healthy subjects or from type II — Non Insulin Dependent Diabetes Mellitus (NIDDM) patients were compared in their capacities to generate Reactive Oxygen Species (ROS). The ROS generation was comparatively determinated in a chemiluminescence assay, luminol-dependent, after cell incubation in the presence of either cyclic AMP — elevating agents or Interleukin 10. In some experiments the cells were pretreated with H89 compound (a PKA inhibitor) or with diphenylene iodonium (DPI), a NADPH-oxidase inhibitor.

Our results showed an increased ROS generation in granulocytes from diabetic patients in absence of cyclic AMP-elevating agents or IL-10. In the presence of cyclic AMP-elevating agents was observed an inverse metabolic response in granulocytes from diabetic patients in comparison to cells from healthy subjects. The granulocytes were pre-incubated in the presence of cyclic AMP-elevating agents — amminophylline (AMF) or dibutyryl cyclic AMP (dbcAMP) — or interleukin 10 (IL-10). The AMF, dbcAMP and IL-10 inhibited ROS production by granulocytes from healthy subjects. By contrast, AMF and dbcAMP activated cells from diabetic patients while IL-10 had no effect. The inhibition of ROS induced by AMF, dbcAMP or IL-10 was promptly abolished by the pretreatment of the cells with either PKA H89 inhibitor or NADPH-oxidase inhibitor (DPI) in granulocytes from healthy subjects. In relation to the granulocytes from type 2 diabetics patients, the activation of ROS generation mediated by AMF and dbcAMP was fully abolished by NADPH-oxidase DPI-inhibitor, but not by PKA H89 inhibitor

Our present results reinforce the hypothesis that cells from ill patients (type II diabetic) when compared to cells from healthy subjects have different reactivity under metabolic stimulation. ROS production by human granulocytes was modulated by cyclic AMP elevating agents and IL-10. The inhibition of the ROS production in cells from healthy subjects was PKA-dependent while the activation in granulocytes from patients was PKA-independent. This inverse metabolic response, in cells from patients, suggests the use of an alternative metabolic pathway PKA-independent, possible cAMP/Epac/PKB-dependent. The correlation between activation of ROS production in granulocytes from diabetic patients and pathogenesis of diabetes can be suggested, however, further and extensive studies are needed for demonstrating this suggestion.

Cette étude teste l'hypothèse selon laquelle des cellules de patients malades et de sujets sains ont une réactivité différente sous une stimulation métabolique, comme conséquence d'une adaptation métabolique induite par la maladie.

Des granulocytes de sujets sains et de diabétiques de type 2 (NIDDM) ont été comparés dans leur capacité à générer des espèces radicalaires de l'oxygène (ROS). La génération de ROS a été déterminée de façon comparative dans un test de chemiluminescence, luminol-dépendant, après incubation cellulaire en présence d'agents élevant l'AMPc ou d'interleukine-10. Dans certaines expérience, les cellules ont été prétraitées par le composé H89 (inhibiteur de la PKA) ou par diphenylene iodonium (DPI), inhibiteur de la NADPH-oxidase.

Nos résultats montrent une augmentation de la production de ROS dans les granulocytes de patients diabétiques en l'absence d'agents élevant l'AMPc ou d'IL-10. En présence d'agents élevant l'AMPc, on observe une réponse métabolique inverse dans les granulocytes de patients diabétiques par rapport à ceux de sujets sains. Les granulocytes ont été préincubés en présence d'agents élevant l'AMPc — amminophylline (AMF) ou dibutyryl cyclic AMP (dbcAMP) — ou d'interleukine 10 (IL-10). AMF, dbcAMP et IL-10 inhibent la production de ROS par les granulocyttes de sujets sains. A l'inverse, AMF et dbcAMP activent les cellules de patients diabétiques, tandis qu'IL-10 n'a pas d'effet. L'inhibition de production de ROS induite par AMF, dbcAMP ou IL-10 est rapidement abolie par le prétraitement des cellules avec soit l'inhibiteur de la PKA (H89) soit l'inhibiteur de la NADPH-oxidase (DPI) dans les granulocytes de sujets sains. Dans les granulocytes de diabétiques de type 2, l'activation de la génération de ROS médiée par AMF et dbcAMP est totalement abolie par l'inhibiteur de la NADPH-oxidase (DPI), mais par l'inhibiteur de la PKA (H89).

Nos résultats renforcent l'hypothèse selon laquelle les cellules de patients diabétiques de type 2, par rapport aux cellules de sujets sains, ont une réactivité différente après stimulation métabolique. La production de ROAS par les granulocytes humains est modulée par les agents élevant l'AMPc et par l'IL-10. L'inhibition de la production de ROS dans les cellules de sujets sains est PKA-dépendante tandis que l'activation dans les granulocytes de patients est PKA-indépendante. La réponse métabolique inverse, dans les cellules de patients, suggère le recours à une voie métabolique alternative PKA-indépendante, possiblement AMPc/Epac/PKB-dépendante. Une corrélation entre l'activation de la production de ROS dans les granulocytes de patients diabétiques et la pathogénie du diabète peut être évoquée, mais nécessite des études complémentaires pour être démontrée.