Portrait de postdoctorante : Hannah Waterman explore la communication des cellules interstitielles

Hannah Waterman est chercheuse postdoctorale à l’Université Duke. Ses recherches se concentrent sur la compréhension de la façon dont la communication entre les cellules alpha et bêta du pancréas régule la sécrétion d’insuline. Dans cet entretien intitulé « Postdoc Portrait » (Portrait de chercheuse postdoctorale), elle évoque l’importance de ses travaux et l’espoir qu’elle nourrit de voir ses recherches contribuer à l’amélioration des traitements du diabète.

Conseil 2 : Décryptage de la communication entre les cellules des îlots pancréatiques dans le diabète

S | Quel problème scientifique essayez-vous de résoudre ?

Le problème scientifique fondamental que ma recherche s’efforce de résoudre est la suivante : pourquoi les effets stimulateurs de l’insuline du polypeptide insulinotrope dépendant du glucose (GIP), une hormone d’origine intestinale libérée après les repas et qui stimule la sécrétion d’insuline, sont altérés dès les phases précoces du diabète de type 2, malgré la préservation de l’expression du récepteur au GIP et la persistance de l’efficacité clinique des agonistes du récepteur au GIP. Cette laisse penser que les mécanismes fondamentaux régissant l’effet du GIP n’ont pas encore été clairement élucidés. Alors que les cellules bêta pancréatiques produisent de l’insuline pour réduire la glycémie, les cellules alpha voisines sécrètent du glucagon pour augmenter la glycémie et coordonnent également la communication au sein des îlots. Des preuves croissantes montrent que les acides aminés, en tête desquels figure l’alanine, activent les cellules alpha par l’intermédiaire de la transduction du signal au récepteur au GIP, conduisant à la libération de facteurs qui stimulent la sécrétion d’insuline par les cellules bêta. Cependant, on ignore encore si cette voie de signalisation de la cellule alpha à la cellule bêta, dépendante de la nutrition, fonctionne chez l’homme. Ma recherche combine des études contrôlées sur le métabolisme humain avec des expériences réalisées sur des îlots pancréatiques humains afin d’établir comment l’alanine et le GIP agissent conjointement pour réguler la sécrétion d’insuline. Comprendre ce mécanisme pourrait expliquer pourquoi la fonction du GIP change dans le diabète de type 2 et aider à identifier de nouvelles approches pour améliorer les traitements basés sur les incrétines et préserver la fonction des cellules bêta.

S | Qu’est-ce qui vous a attiré vers les recherches sur le métabolisme ?

Métabolisme

Lors de ma transition vers ma formation postdoctorale, j’ai commencé à m’intéresser aux questions sans réponse concernant les hormones incrétines et la biologie des îlots pancréatiques. Plus précisément, malgré le succès clinique remarquable des thérapies à base de GIP, je me demandais pourquoi l’effet du GIP était altéré dans le diabète de type 2. Mes recherches se concentrent désormais sur la compréhension de la communication entre les cellules alpha et beta du pancréas qui régulent la sécrétion d’insuline, et sur l’identification des mécanismes qui pourraient améliorer les traitements du diabète.

S | Qu’avez-vous appris d’imprévu dans vos recherches ?

Parmi les découvertes les plus surprenantes que j’ai faites, l’une d’elles tient au fait que les hormones agissent rarement seules. Au début de ma formation, je considérais le GIP comme une hormone agissant directement sur les cellules bêta pancréatiques pour stimuler la sécrétion d’insuline. Cependant, à mesure que j’examinais la littérature et concevais des expériences, j’ai pris conscience du rôle actif joué par les cellules alpha pancréatiques dans ce processus. Ces cellules ne sécrètent pas uniquement du glucagon pour élever le taux de sucre dans le sang ; elles répondent également à des nutriments tels que les acides aminés et communiquent avec les cellules bêta voisines pour augmenter la sécrétion d’insuline. Cette prise de conscience a profondément transformé ma façon de penser à la régulation métabolique, renforçant en moi l’idée que la physiologie fonctionne non pas par l’intermédiaire de voies indépendantes et isolées, mais grâce à des interactions coordonnées entre les cellules et les organes. Cette prise de conscience a façonné mon approche de la recherche, me poussant à poser des questions plus intégratives et à concevoir des expériences reflétant la complexité du métabolisme humain, plutôt qu’à étudier les hormones ou les types de cellules de manière isolée.

S | Si vos recherches aboutissent à des résultats concluants, que pourriez-vous changer pour la science ou la société ?

Si ma recherche aboutit à des résultats concluants, elle permettra d’améliorer notre compréhension de la façon dont l’organisme régule le taux de sucre dans le sang et de la manière dont ces processus sont perturbés dans le diabète de type 2. En mettant en lumière de nouveaux mécanismes régissant la sécrétion d’, ce travail pourrait aider à expliquer pourquoi certains traitements actuels sont efficaces et à identifier des opportunités pour développer des thérapeutiques plus performantes. Plus largement, mes recherches jettent les bases des découvertes futures en biologie métabolique et endocrienne en contribuant à une compréhension plus approfondie de la physiologie humaine. Le diabète de type 2 touche des dizaines de millions de personnes à travers le monde et augmente le risque de complications graves telles que les maladies cardiaques, les maladies rénales, la cécité et d’autres pathologies, ce qui en fait l’un des plus grands problèmes de santé publique de notre époque. Même les moindres progrès dans la compréhension de cette maladie portent en elles le potentiel d’améliorer la prise en charge des patients. J’espère que cette recherche contribuera au développement de stratégies plus efficaces pour prévenir, traiter et gérer le diabète, tout en aidant à former une nouvelle génération de scientifiques prêts à relever les complexes problèmes biomédicaux.

S | Quelle est la question à laquelle vous avez le plus hâte de répondre ?

La question qui me passionne le plus y répondre est de savoir comment le corps s’adapte pour maintenir la glycémie à un niveau normal bien avant l’apparition du diabète de type 2. Le fait que de nombreuses personnes restent métaboliquement en bonne santé pendant des années malgré une résistance croissante à l’insuline laisse penser qu’il existe de puissants mécanismes de compensation préservant l’homéostasie glucidique. J’aimerais comprendre ce que sont ces mécanismes, pourquoi certains échouent avec le temps chez certains individus, et s’il serait possible de les renforcer pour retarder ou prévenir l’évolution de la maladie. Répondre à ces questions déplacerait le focus du traitement du diabète établi vers la préservation de la santé métabolique avant la survenue de lés irréversibles. L’idée que l’étude de ces réponses d’adaptation précoce mettrait en lumière de nouveaux principes biologiques, et ouvrirait des opportunités pour développer des interventions permettant aux personnes de rester en bonne santé plus longtemps, plutôt que de gérer la maladie une fois qu’elle s’est déclarée, me passionne profondément.

Les réponses sont organisées selon leur longueur et leur clarté.