GLUCOSE : Un acteur clé de la cicatrisation et de la régénération tissulaire

L’étude consistait au départ à identifier des molécules clés de la différenciation cellulaire. En couplant la spectrométrie de masse à des méthodes de criblage à haut débit, les scientifiques ont évalué les variations de milliers de biomolécules dans les cellules souches cutanées humaines, au fur et à mesure du processus de différenciation en kératinocytes matures, le principal type de cellules de la couche superficielle de la peau. L’hypothèse de base était que les molécules dont l'abondance augmente significativement au cours du processus de différenciation pourraient jouer un rôle clé dans cette transition.

• 193 molécules sont ainsi identifiées, dont beaucoup avaient déjà été associées à la différenciation ;
• cependant, une molécule, la 2è la plus abondante a été identifiée avec surprise : le glucose.

Glycémie et différenciation : les chercheurs s’attendaient plutôt à une diminution de la glycémie pendant la différenciation, car les cellules commencent à se diviser moins rapidement et leurs besoins énergétiques sont moindres. La recherche constate que la glycémie augmente significativement lors de la transition des cellules souches épidermiques aux kératinocytes différenciés. Au fur et à mesure que la différenciation progresse, la glycémie s’élève.

• C’est aussi le cas pour d’autres types de cellules : de précédentes recherches, citées par les auteurs, montrent que les cellules adipeuses, osseuses et des leucocytes suivent des schémas similaires.

« Dans chaque tissu étudié, la glycémie augmente à mesure que les cellules se différencient ».

En d’autres termes, le glucose joue un rôle global dans la différenciation tissulaire dans tout l'organisme. Cependant, ces variations de la glycémie lors des processus de différenciation ne s'accompagnent pas d'une augmentation de la dégradation du glucose en sous-produits métaboliques. C’est bien l'expression et de plus de 3.000 gènes dans les cellules, qui est affectée par les taux de glucose, des gènes qui codent des protéines connues pour leur implication dans la différenciation cutanée. Enfin, les scientifiques montrent aussi que les analogues du glucose favorisent la différenciation tout aussi bien que le glucose classique.

Glycémie et cicatrisation : des cellules souches embryonnaires, capables de se différencier en toutes les cellules de l'organisme, perdent cette capacité lorsqu'elles se développent en présence de taux élevés de glucose, probablement parce que l'augmentation du glucose stimule la différenciation des cellules et leur fait perdre leur « caractère souche ». Cela contribue à expliquer pourquoi les personnes présentant une hyperglycémie due au diabète présentent souvent des troubles de la cicatrisation.

Glycémie et cancer : de précédentes recherches ont suggéré que certains analogues du glucose sont prometteurs en tant que thérapies anticancéreuses. Bien qu'ils aient été développés pour priver les cellules cancéreuses d'énergie, ces découvertes suggèrent qu'ils pourraient au contraire stimuler la différenciation des cellules cancéreuses immatures.

Les implications de ce nouveau rôle du glucose concernent non seulement le traitement du diabète, caractérisé par une glycémie élevée, mais aussi les cancers, souvent constitués en grande partie de cellules indifférenciées.

Cette découverte du « 2è rôle clé » du glucose relance la recherche sur la dysrégulation de la glycémie, qui touche des centaines de millions de personnes, avec des implications concernant les troubles de la cicatrisation mais aussi le cancer :  car le cancer est aussi caractérisé par un échec de différenciation.