Métabolisme de l'arginine dans le diabète pédiatrique de type 2

Parallèlement à l'épidémie d'obésité infantile, le diabète de type 2 (DT2) chez l'enfant devient un important problème de santé publique. L'incidence du DT2 pédiatrique a augmenté de 50 % au cours de la dernière décennie, et des données récentes montrent que le DT2 représente un cas de diabète nouvellement diagnostiqué sur quatre chez les enfants. Les enfants atteints de DT2 ont une évolution agressive de la maladie et un déclin rapide de la fonction des cellules β, et beaucoup présentent également de multiples facteurs de risque de maladie cardiovasculaire à un âge précoce. La maladie est caractérisée par une résistance à l'insuline et une altération de la sécrétion d'insuline, mais les fondements moléculaires du DT2 ne sont pas encore complètement élucidés. Cette étude vise à découvrir le rôle du métabolisme de l'arginine dans la pathogenèse du DT2 pédiatrique et l'effet de l'administration exogène d'arginine sur la fonction des cellules β chez les enfants atteints de DT2.

L'arginine est un stimulant connu de la sécrétion d'insuline dans les cellules β pancréatiques. L'oxyde nitrique (NO) est synthétisé à partir de l'arginine par la NO synthase, et l'arginine stimule la sécrétion d'insuline dans les mécanismes médiés par le NO et indépendants du NO en stimulant la guanylate cyclase, la dépolarisation membranaire et les sous-produits métaboliques. Les effets de l'arginine dans les cellules β pancréatiques dépendent de la concentration d'arginine disponible dans les cellules. Les techniques cinétiques utilisant des infusions de traceurs isotopiques et la métabolomique ciblée offrent une occasion unique de déterminer la disponibilité "intracellulaire" de l'arginine et sa contribution relative de diverses voies à ce pool. De telles études chez des adultes atteints de DT2 ont montré que l'arginine et le NO jouent un rôle dans la pathogenèse du DT2 en affectant la sécrétion d'insuline et la sensibilité à l'insuline. Dans les données préliminaires sur les enfants atteints de DT2, les enquêteurs ont découvert que les enfants atteints de DT2 présentaient des taux d'arginine, de citrulline (précurseur de l'arginine) et de glutamine (précurseur de la citrulline) à jeun plus faibles. Dans cette proposition, les chercheurs chercheront à valider cinétiquement ces observations génératrices d'hypothèses pour étudier le rôle du métabolisme de l'arginine dans le DT2 pédiatrique. Notre hypothèse centrale est que les enfants atteints de DT2 ont une disponibilité insuffisante d'arginine (objectif 1), conduisant à une fonction sous-optimale des cellules β, qui peut être restaurée par l'administration exogène d'arginine (objectif 2). Si nos hypothèses sont prouvées, la supplémentation en arginine jouera un rôle cliniquement vital dans l'amélioration des résultats du diabète dans cette population en tant que nutriment sûr, peu coûteux et facilement disponible.