Etude du comportement des partenaires distaux de l'exocytose d'insuline dans la cellule β pancréatique en conditions physiologiques et pathologiques : utilisation de la microscopie à fluorescence excitée par onde évanescente
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
One major player of insulin secretion by f3 tell is the subcortical actin network. It is involved in distal steps of insulin exocytosis, both by interacting with the exocytosis machinery and by acting in granules motion. To better understand mechanisms of actin cytoskeleton modulation and its alterations in pathological conditions, we have studied the behavior of the actin network and its partners, the exocytosis machinery and insulin granules, in the f3 tell line INS-1 cultured in normal and hyperglycemic conditions. For this we used a technique particularly: the evanescent wave microscopy or TIRF microscopy that allow exciting flurophores in the submembrane region. In this work, we show that stimulation of insulin secretion by glucose produces a reorganization of the subcortical network causing rupture of t-SNARES/actin interactions to allow access of granules to the membrane and their exocytosis during the first phase of insulin secretion. In a second step, this network transforma to become the structural support which is essential for the recruitment of insulin granules to the plasma membrane and necessary for the second phase of insulin secretion. In addition, the powerful effect of GLP-1 on insulin secretion seems to pass, in part, by a strong reorganization of the actin filaments network that contributes to the amplification of the two phases of insulin secretion. Finally, glucotoxicity leads to altered dynamic between the actin network and exocytosis of granules in f3 tells. However, these functional defects are reversible by the action of GLP-1 which can restore the modulation of the actin network which is necessary for insulin secretion.
Abstract FR:
Un acteur majeur de la sécrétion d'insuline par la cellule 5 réponse est le réseau sous-cortical d'actine. Il est impliqué au niveau des étapes distales de l'exocytose d'insuline en interagissant ave la machinerie d'exocytose et en agissant sur les mouvements des granules d'insuline. Pour mieux comprendre les mécanismes de modulation du réseau sous-cortical d'actine lors de la sécrétion d'insuline et ses altération en conditions pathologiques, nous avons étudié le comportement du cytosquelette d'actine et de ses partenaires, la machinerie d'exocytose et les granules d'insuline, dans la cellule f3 INS-1 saine et cultivée en conditions pathologiques. Pour cela nous avons utilisé une technique particulièrement: la microscopie à onde évanescente ou microscopie TIRF qui permet d'exciter des fluorophores dans la région sous-membranaire. Dans ce travail nous montrons que la stimulation de la cellule 13 par du glucose entraîne une réorganisation du réseau sous-cortica d'actine provoquant une rupture des interactions t-SNARE/actine pour permettre leur exocytose. CE réseau se transforme également pour devenir le support structurel essentiel au recrutement des granules d'insuline vers la membrane plasmique. Enfin, l'effet puissant du GLP-1 sur la sécrétion d'insuline semble passer par une forte réorganisation des filaments d'actine ce qui contribuerait à l'amplification de la sécrétion d'insuline. La glucotoxicité provoque une altération de la dynamique existant entre le cytosquelette d'actine et l'exocytose des granules d'insuline dans la cellule f3. Ces défauts fonctionnels sont toutefois reversés par le GLP-1 qui permet une restauration de la modulation du cytosquelette d'actine.