L'identification de la mort des cellules de l'îlot β avant l'apparition du diabète de type 1 (T1D) ou du diabète de type 2 (T2D) pourrait permettre des interventions visant à protéger les cellules de β et à réduire le risque de diabète.

Des fragments d'ADN non méthylés circulants provenant du gène INS humain ont été proposés comme biomarqueurs de la mort cellulaire de β, mais ce gène seul pourrait ne pas être suffisamment spécifique pour signaler la mort cellulaire de β.

Résultats

Pour identifier de nouveaux gènes candidats dont les sites CpG pourraient présenter une plus grande spécificité pour les cellules de β, nous avons effectué une analyse de méthylation de l'ADN non biaisée à l'aide de la matrice Infinium HumanMethylation 450 sur 64 préparations d'îlots humains et 27 tissus humains non insulaires. Pour vérifier les résultats de la matrice, le séquençage de l'ADN bisulfite des cellules humaines β et de 11 tissus cellulaires non β a été effectué sur 5 des 10 principaux sites CpG qui se sont avérés être méthylés de manière différentielle. Nous avons identifié le gène CHTOP comme un candidat dont les CpG présentent une plus grande fréquence de non-méthylation dans les îlots de Langerhans humains. Une stratégie de PCR numérique a été utilisée pour déterminer le schéma de méthylation des sites CpG CHTOP et INS dans les tissus humains primaires. Bien que l'INS et le CHTOP contiennent tous deux des sites CpG non méthylés dans les tissus non insulaires, ils se sont produits selon un schéma sans chevauchement. D'après l'analyse du classificateur de Naïve Bayes, les deux gènes ensemble présentent une spécificité de 100 % pour les lésions des îlots de Langerhans. Une PCR numérique a ensuite été effectuée sur de l'ADN sans cellules provenant de sérums de sujets humains. Par rapport aux témoins sains (N = 10), les niveaux de CHTOP et d'INS méthylés différentiellement étaient plus élevés chez les jeunes présentant une nouvelle T1D (N = 43) et, de manière inattendue, chez les jeunes autoanticorps négatifs sains ayant des parents au premier degré atteints de T1D (N = 23). Lors des tests effectués chez des jeunes maigres (N = 32) et obèses (N = 118), des niveaux accrus d'INS non méthylés et de CHTOP ont été observés chez les personnes obèses.

Conclusion

Nos données suggèrent que la mesure simultanée de l'INS non méthylé circulant et du CHTOP a le potentiel de détecter la mort des îlots chez les jeunes à risque pour le T1D et le T2D. Nos données soutiennent également l'utilisation de paramètres multiples pour accroître la confiance dans la détection des lésions des îlots de Langerhans chez les personnes à risque de développer un diabète.

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