CO-67: La réponse électrique biphasique des îlots encode leur dynamique sécrétoire

Introduction La secretion physiologique d'insuline necessite des couplages entre les cellules β des ilots pancreatiques. Decrire ces couplages et leurs deregulations represente un defi technologique requerant une haute resolution temporelle sur le long terme. Le multielectrode array (MEA) est une approche electrophysiologique non-invasive permettant cela a 10'000 mesures/seconde. Avec cette technique, nous avions decouvert les potentiels lents (PLs) qui sont les marqueurs electriques des couplages intra-ilot. L'objectif ici est de comprendre la genese de ces signaux et de decrire leur role dans la cinetique des reponses au glucose. Materiels et Methodes Les PLs des ilots de souris et humains ont ete mesures sur des MEAs a 60 microelectrodes extracellulaires en titane. Pour suivre en meme temps le potentiel transmembranaire des cellules, une technique electrophysiologique intracellulaire a ete employee (le sharp) consistant a introduire delicatement dans leur cytoplasme de fines electrodes en verre (O Resultats Les enregistrements MEAs confirment le role physiologique des PLs puisque leurs frequences augmentent avec le glucose, l'arginine et le GLP-1 ; alors que l'adrenaline, hormone hyperglycemiante, les inhibe (IC50 11,7 nm). La combinaison MEA/sharp montre que ces evenements multicellulaires correspondent a la sommation de depolarisations intracellulaires generees de maniere synchrone par les cellules β d'un meme cluster/ ilot. De plus, le suivi temporo-spatial de la propagation des PLs sur MEAs indique l'existence de pacemakers. Pour la premiere fois egalement nous decrivons des changements de couplages electriques au cours de la reponse au glucose. La cinetique de ces changements est biphasique et pulsatile montrant le lien direct avec la dynamique secretoire. En effet, dans la premiere phase la frequence des PLs est maximale et leur amplitude augmente progressivement, alors que dans la seconde leur amplitude reste maximale et leur frequence oscille autour d'un plateau (periode ~5 min). Conclusions Nos resultats indiquent que le developpement temporo-spatial des potentiels lents commande la dynamique secretoire des ilots. Par la suite ceci permettra aussi de mettre au point des biocapteurs pour le controle/qualite avant greffe des ilots et des cellules souches differenciees.