Des greffes de cellules contre le diabète

DES GREFFES DE CELLULES CONTRE LE DIABETE
Paul Lacy
Pour la science n° 215 Juillet 1995

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SteveP 5 décembre 2006 à 13:03 (MET)
CelineY 5 décembre 2006 à 13:05 (MET)

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Excellente approche du sujet, les réponses aux questions sont pertinentes et la structure du document est clair.

Le contexte endocrinien reste à définir pour bien comprendre la problématique de l'article.

Quels sont les différents types de diabètes?

Il existe deux types de diabètes: celui de type I et celui de type II

Qu'est-ce que le diabète de type I?

Les îlots de Langerhans, responsable de la production d'insuline nécéssaire à la régulation de la glycémie, ne produisent plus d'insuline. Ainsi, le glucose provenant des aliments s'accumule dans le sang, alors que le reste des tissus en est privé. Il s'agit d'un diabète insulino-dépendant. Cette maladie est d'origine auto-immune (le système immunitaire attaque les endocriniocytes bétâ des îlots de Langerhans) et apparaît généralement pendant l'enfance.

Quest-ce que le diabète de type II?

Diabète non insulino-dépendant, le type II se caractérise par une diminution de la production d'insuline par les îlots. Ainsi, la régulation n'est pas bonne.

Quels sont les effets des injections répétées d'insuline sur un patient? Et pourquoi?

Des injections quotidiennes d'insuline animal représentrait un traitement idéal. Mais cela cause de nombreux effets secondaires, tels que: l'endommagement de micro vaisseaux sanguins, qui entraînenet la cécité ou des atteintes rénale, l'artériosclérose, ou encore des pertes de sensibilité et des douleurs aux extrémités des membres.
La cause de ces effets négatifs est un excès de glucose dans le sang: chez les diabètiques, le pancréas ne produit pas assez ou pas du tout d'insuline, ceci entraînant un manque de régulation de la concentration de glucose dans le sang.
Ainsi, un bon traitement devrait maintenir ce taux dans les limites normales du corps humain (3.9 mmol/L - 5.1 mmol/L), par une production d'induline adéquate.

Pourquoi greffer des îlots de Langerhans pour contrer le diabète?

Les îlots de Langerhans sont responsable de la production de l'insuline. Ainsi, une implantations ce ces derniers restaurerait la production d'insuline dont le corps a besion pour réguler la glycémie.
D'une manière théorique, une implantation unique suffirait, car les îlots peuvent vivre plusieurs années et contiennent des cellules souches qui assurent le remplacement des cellules qui meurent.
De plus, cette greffe permetterait d'éviter tous les troubles liés au diabète, tels que les comas dûs à un excès de glucose dans le sang, les faiblesses et les étourdissements.
Cette technique a été encouragée par la réussite d'expériences faites à l'aide d'îlots provenant de rats: des rats diabètiques ont subits une greffe d'îlots sains provenant de rats consanguins, et ces derniers maintenaient durablement le taux de glucose dans les limites normales.

Quelles difficultés représente la greffe d'ilôts chez l'homme?

• Le prélèvement: la technique utilisée pour le prélèvement des îlots chez les rats n'est pas applicable chez l'homme. La technique adoptée prélève envirions 40% des îlots du pancréas (soit près de 400'000, soit ce qui est estimé nécessaire à la greffe).
  
• Les disfonctionnement des îlots: l'insuline n'est pas produite en quantité suffisante, ou lorsqu'elle l'est, ce n'est que pour un certain temps, les îlots ayant perdu une partie de leur activité.
  
• Les rejets (sujet abordé par la suite)
  

Comment procéder à la greffe?

Notons tout d'abord que cette greffe concerne uniquement les diabétiques de type I. Il s'agit de placer les îlots dans le réseaux sanguin en aval de la veine porte hépatique (en dessous du foie): une petite incision près du nombril permet l'introduction d'un tube dans une veine qui conduit le sang à la veine porte, et l'injection des îlots. Ces derniers vont se loger dans les ramifications de la veine, vont être en contact avec le sang, et peuvent ainsi détecter directement sa concentration en glucose, tout en étant à la fois nourris.

Pourquoi la greffe se fait-elle dans le foie et non pas directement dans le pancréas ?

Quels sont les résultats obtenus?

Les greffes ont fonctionné, mais les patient, auxquels on a greffé 400'000 îlots, ont eu une carence en insuline et ont dû continuer leurs injections. Chez ceux qui en ont eu 800'000, les injections n'ont plus été nécessaires, mais uniquement pendant un certain temps.
Donc dans la plupart des cas, les îlots n'ont pas produit assez d'insuline, et ont vite vu leur activité s'estomper dans les trois ans qui suivirent la greffe. Dans d'autres cas, des rejets ou des réactions immunitaires ont eu lieu, et ont donc participé à l'échec des essais.
Il s'agit donc de trouver une technique de greffe évitant le rejet.

Quels sont les avantages de cette greffe par rapport aux autres traitements possibles?

Même si les injections d'insuline sont encore nécessaires, la présence des îlots aide à maintenir le taux de glycémie dans les limites normales.
De plus, cette greffe est beaucoup plus simple à effectué que de remplacer une partie, voire tout le pancréas, ce qui est parfois fait chez les diabétiques s'étant fait greffer un nouveau rein (ceci permet de le protéger d'un excès de glucose).
La greffe d'îlots est également moins coûteuse que la greffe de l'organe.

Quelles sont les causes du rejet d'une greffe?

Les rejets sont principalement dûs aux globules blancs (leugocytes transportés avec la greffe et lymphocytes cytotoxiques T propres au receveur).
Pour qu'un lymphocyte T attaque une autre cellule, il doit recevoir deux signaux: le premier est la reconnaissance de protéines (antigènes) à la surface des cellules "étrangères", et le second est la libération de cytokines par ces dernières qui vont agir sur les lymphocytes T.
Les leucocytes ont les protéines de surface appropriées et sécrètent les cytokines nécessaires, ce qui active les lymphocytes T. En revanche, les cellules bêta possèdent la protéine à leur surface, mais ne délivrent pas de second signal. Mais, les lymphocytes T étant actifs, ils vont s'attaquer à toutes les cellules possédant l'antigène de surface, même si elles ne sécrètent pas de cytokines. Les cellules bêta sont donc reconnues comme étrangères.

Comment empêcher le rejet?

Il existe deux techniques possibles: la "pré-immunisation" et l'encapsulage des îlots. La première consiste à injecter une petite quantité d'ilôts péalablement traités (pour supprimer les leucocytes) afin de sensibiliser le corps du receveur à la présence de ces cellules étrangères. Ainsi, lorsque le reste des îlots est greffé, ceux-ci sont tolérés par l'organisme du receveur.
L'encapsulage consiste à protéger les îlots dans des capsules semi-perméables qui empêchent les lymphocytes T d'atteindre les îlots, tout en permettant au glucose et à l'insuline de rentrer ou de sortir. Plusieurs matières et techniques ont été testées, mais ne fonctionnaient pas car le sang coagulait autour de la capsule, des tissus fibreux se développaient autour de celle-ci, engendrant la mort des îlots. La technique adoptée consiste à encapsuler les îlots dans une fibre acrylique semi-perméable et creuse contenant un gel d'alginate à l'intérieur duquel se trouvent les îlots. Chez des souris diabétiques, cette technique a permis de réguler la glycémie à un niveau normal pendant une année (soit la moitié de la vie d'une souris). Chez l'homme, aucun rejet, ni réaction auto-immune n'ont été constatés.

Quelles sont les projets d'avenir de l'auteur concernant la guérison du diabète?

De nouvelles capsules sous forme de feuillets sont testées pour contenir les îlots, afin de les greffer. Elles permetteraient de contenir plus d'îlots dans moins d'espace. Il y a un grand manque d'îlots de Langerhans pour les implantations (il faut deux pancréas de donneurs pour réaliser une greffe). Sur ce point,