Le C-peptide

Lors des proliférations ducto-endocrines induites dans les processus de nésidioblastose chez le lapin après ligature du canal pancréatique, il est apparu précédemment à certaines périodes un défaut dans la révélation des cellules B par un anticorps monoclonal anti-insuline active (Cortie et al., 1992). Par contre, les derniers résultats obtenus aussi bien par la coloration PAF que par l'anticorps anti-peptide-c mettent en évidence la présence de ces cellules B regroupées en clusters et en pseudo-îlots, notamment au terme de l'expérimentation, ce qui pourrait apparaître comme une contradiction. En fait, ceci pourrait suggérer que la biosynthèse et/ou la libération de l'insuline dans ces cellules néoformées ne se réalisent pas correctement. Plusieurs arguments peuvent être avancés.

Tout d'abord, nous pouvons affirmer que chez les lapins Témoins (T), lorsque les résultats immunohistochimiques des cellules B vont dans le même sens, c'est à dire avec une révélation insulaire non homogène mais plus marquée pour l'insuline active que pour le peptide-c (proinsuline), parallèlement, la synthèse et la sécrétion de l'insuline et du peptide-c "libres" sont supposées correctes. Ceci est en effet confirmé par l'évaluation de leur taux plasmatique respectif. Certains auteurs ont démontré que ces deux substances protéiques sont synthétisées de façon équimoléculaire, colocalisées dans les granulations ß matures et libérées mole à mole (Bendayan, 1989; Kalina et al., 1989) .

Par contre, chez les animaux ligaturés depuis 5 jours (P5 jours), lorsque les îlots préexistants se dissocient, l'insuline apparaît très immunoréactive alors que le peptide-c (proinsuline) l'est beaucoup moins. Ces observations sont en accord avec des résultats biochimiques indiquant que la réserve pancréatique en insuline a augmenté (13 %) et que cette hormone s'est accumulée car elle est mal sécrétée. Ceci a été démontré, à cette période, par une difficulté de mobilisation après surcharge glucosée (Catala et al., 1986). De plus, le fait que parallèlement l'anticorps anti-peptide-c ne montre pas d'accumulation de proinsuline permet de préciser que les processus de synthèse d'insuline continuent normalement.

A l'inverse, lorsque l'anticorps monoclonal ne révèle pas l'insuline à certaines périodes post ligature alors que l'anticorps anti-peptide-c (proinsuline) marque les cellules B, ceci serait en faveur de la présence de proinsuline.

Chez les animaux ligaturés depuis 30 jours (P30 jours), l'utilisation de ces deux anticorps est un "atout" supplémentaire pour différencier d'une part, les cellules isolées d'origine insulaire en voie de dysfonctionnement et d'autre part, des cellules B d'origine ductale en voie de formation. En effet, la très faible positivité des deux anticorps utilisés, montrant une forte réduction à la fois d'insuline active et de proinsuline, permet la localisation des cellules B en provenance d'îlots dissociés. Ceci confirme une activité fonctionnelle extrêmement réduite de ces cellules B qui est parfaitement corrélée aux dosages biochimiques (à savoir: une hypoinsulinémie, une intolérance au glucose et une diminution importante de la réserve insulinique, particulièrement marquées à cette période). Par contre, les différences d'intensité de révélation du peptide-c (proinsuline) qui vont croissantes à partir de certaines cellules de l'épithélium des ductules, puis au niveau de cellules périductulaires et enfin dans les petits amas cellulaires, confirment la production de proinsuline dans les structures B néoformées en voie de différenciation. Etant donné que nous n'avons pas pu obtenir de marquage de ces structures par l'anticorps monoclonal anti-insuline, nous pouvons en déduire que ces cellules n'ont pas encore atteint leur maturation. En effet, Larsson et al., en 1989, ont décrit qu'un anticorps monoclonal anti-insuline (humaine) marquait les antigènes de surface uniquement lorsqu'il pouvait reconnaître des produits de sécrétion matures. Ainsi, ce n'est qu'au 180^ème jour, lorsque les cellules endocrines sont pratiquement toutes sous forme de clusters, que nous avons pu observer un marquage d'intensité maximale des deux anticorps anti-insuline et anti-peptide-c (proinsuline) nous permettant d'affirmer que les cellules B ont bien atteint alors leur maturation et qu'elles sont capables de synthétiser une insuline biologiquement active. La reconstitution de la réserve insulinique pancréatique à cette même période, équivalente à celle des témoins, confirme le bon fonctionnement des mécanismes à la fois de synthèse et de stockage (Catala et al., 1986) mais pas nécessairement de libération. Par la suite, à la période relativement proche (240 jours), lorsque les pseudo-îlots sont constitués, et de façon encore plus marquée au 450^ème jour, l'absence presque totale de marquage des clusters ou pseudo-îlots par l'anticorps monoclonal, et au contraire, la présence du marquage par l'anticorps anti-peptide-c, indiquent un défaut d'insuline active tout en confirmant la persistance de proinsuline. Cependant, nous ne pouvons pas affirmer que cette proinsuline soit identique à son état natif, pas plus que le fait que cette révélation puisse être reliée à une accumulation particulière de peptide-c. Cependant, en ce qui concerne ce dernier, il est admis que sa dégradation par les enzymes de digestion lysosomiales est plus facile que celle de l'insuline, car cette dernière se présente sous forme compacte cristallisée insoluble impliquant des ions zinc (Emdin et al., 1980) et est donc relativement bien protégée (Orci et al., 1984). En effet, chez les lapins ligaturés (P), on ne peut pas écarter l'hypothèse selon laquelle la règle de synthèse d'une insuline pour un peptide-c n'est plus respectée. De toute façon, ces résultats vont dans le sens des réserves pancréatiques établies pour ces deux substances protéiques. En effet, les valeurs déterminées à cette période sont opposées. A savoir, une forte élévation de la teneur en peptide-c (x 2,5; qui signifie proinsuline + peptide-c) et une diminution très importante (d'un facteur 4) de la réserve en insuline. Ainsi, ces données viennent en complément pour démontrer une altération dans les mécanismes de synthèse et/ou de libération de l'insuline active à partir de la proinsuline.

Quelle est ou quelles sont parmi les différentes étapes de synthèse de l'insuline celles qui pourraient être affectées ?

• Nous pouvons émettre l'hypothèse qu'étant donné l'intensité du marquage de l'anticorps anti-peptide-c (proinsuline), la production de proinsuline s'effectue normalement. Il semblerait qu'au niveau du transport via le réticulum endoplasmique granuleux et l'appareil de Golgi aboutissant à la formation de vésicules épineuses, il n'y ait pas d'altération puisque ce type de vésicules est riche en proinsuline et que cette dernière est révélée par l'anticorps anti-peptide-c.

• Au niveau des vésicules épineuses, dans les phases terminales essentielles de la biosynthèse de l'insuline, on peut envisager trois irrégularités. Tout d'abord, la proinsuline pourrait ne pas subir l'attaque des enzymes de conversion du fait d'une activité trypsinique ou carboxypeptidasique altérée ou inhibée par des ionophores qui ont la propriété de rompre les gradients intracellulaires de protons H+ (Orci et al., 1986). A ce niveau, chez les lapins P, nous ne pouvons pas fournir d'arguments qui vont dans ce sens. La seule constatation qui a pu être faite concerne un défaut d'activités enzymatiques intracytoplasmiques impliquées dans la dégradation du glucose (Fichaux, 1990; Tazi, 1991). Un autre défaut possible pourrait être la non acidification du contenu vésiculaire. En effet, pour que la conversion de la prohormone en hormone ait bien lieu, nous avons précédemment signalé dans l'introduction de cette partie, que le pH des vésicules sécrétoires devait être acide. Orci et al. (1986) ont vérifié à partir de cellules insulaires de rat mises en culture, que ce phénomène était obligatoire. Ils ont incubé ces cellules en présence d'un dérivé du dinitrophénol ayant la propriété de concentrer les compartiments acides. La colocalisation de ce dérivé et de la proinsuline dans les vésicules sécrétoires immatures, observée en ultrastructure après détection indirecte par immunogold, a indiqué qu'effectivement le compartiment était acidifié. La densité des particules d'or dans les granules matures a confirmé que lors de la maturation le contenu vésiculaire devenait encore plus acide. Ce problème d'une acidification obligatoire des vésicules épineuses a particulièrement retenu notre attention car, chez les lapins P, nous avons pu constater une forte élévation du pH du suc pancréatique dûe à une sécrétion importante de bicarbonate par les cellules ductales. Rien ne nous interdit d'émettre une hypothèse sur la possibilité du passage de ces ions dans les cellules B en situation périductale. Ce phénomène en empêchant l'acidification des vésicules pourrait être à l'origine de l'inhibition de la conversion de la proinsuline en insuline libre. Ainsi, chez les animaux P, ces observations pourraient confirmer un blocage dans les processus de synthèse de l'insuline au niveau des vésicules épineuses. Enfin, une autre irrégularité pourrait se produire au niveau de la transformation des vésicules épineuses en vésicules lisses. Ce deuxième type de vésicules est mature uniquement lorsque le revêtement de clathrines se détache. Si ces protéines ne sont pas libérées, les vésicules vont rester immatures et la conversion de la proinsuline en insuline ne sera pas achevée. De ce fait, la cellule B contiendrait plus ou moins d'insuline biologiquement active, capable de réagir avec l'anticorps monoclonal. Ainsi, chez les lapins P, la faible immunoréactivité de l'anticorps monoclonal pourrait résulter d'une dérégulation au niveau des vésicules lisses.

Par ailleurs, chez l'homme, Kohnert et al. (1988) ont comparé des cellules à insuline immatures de type f¦tal (nésidioblastose) avec des cellules à caractère néoplasique type insulinome. Dans les deux cas, les cellules B peuvent fabriquer une insuline normale mais, dans l'insulinome, leur caractéristique fonctionnelle est d'avoir une capacité limitée ou altérée pour stocker l'insuline nouvellement synthétisée (Creutzfeldt et al., 1973; Berger et al., 1983) .

Chez les lapins P, on peut comparer deux périodes particulières (30 jours et 450 jours) où l'anticorps monoclonal révèle faiblement l'insuline active. Ce n'est pas pour autant que les cellules B possèdent le même niveau d'immaturité. A ces périodes correspondent des réserves pancréatiques extrêmement réduites (30 jours: /2; 450 jours: /4). Ces derniers faits illustrent donc une des caractéristiques fonctionnelles des cellules B proches du type insulinome et tout particulièrement dans une capacité limitée ou altérée de stockage de l'insuline nouvellement formée.

En conclusion, après ligature du canal pancréatique, les cellules néoformées lors de la nésidioblastose deviennent progressivement matures avec un maximum au 6ème mois lorsqu'elles sont regroupées en clusters constitués essentiellement de cellules B. Au-delà et de manière nette jusqu'au terme de l'expérimentation, lors de la formation des pseudo-îlots après attachement des cellules A, les cellules B ne maintiennent plus leur maturation. Cette perte pourrait être reliée à un dysfonctionnement des mécanismes distaux impliqués dans la production d'insuline active à partir de la proinsuline dont la synthèse continue de s'effectuer normalement. De cette étude, se dégage un cycle transitoire de maturation des cellules B qui pourrait justifier leur hypofonctionnement, à long terme, dans les pseudo-îlots.