Cellules souches et diabète, une nouvelle approche thérapeutique naturelle

Le nombre de diabétiques est en constante augmentation

Selon l’organisation mondiale de la santé, le nombre de diabétiques va atteindre 366 millions d’ici 2030. Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune se caractérisant par une réaction du système immunitaire contre les cellules beta pancréatiques productrices de l’insuline, qui contrôle la glycémie (quantité de sucre dans le sang). La destruction progressive des ilots de Langherans au niveau pancréatique est asymptomatique jusqu’au moment où la quantité de cellules beta est insuffisante pour maintenir une glycémie normale. Quand le diabète est diagnostiqué, 60 à 80% des cellules beta ont été endommagées.

Le diabète de type 2, qui représente 95% des cas de diabètes, est un désordre métabolique caractérisé par une résistance à l’insuline et une dysfonction au niveau des cellules beta qui est progressive. Le besoin en insuline est graduel. Un diabète long terme entraîne de sévères complications touchant plusieurs organes qui réduisent l’espérance de vie et la qualité de vie, en particulier le diabète augmente le risque de maladies cardiovasculaires de 2 à 4 fois, augmentant également la mortalité par cause cardiovasculaire. Les complications les plus communes sont la cardiomyopathie, la néphropathie diabétique, le pied diabétique, et la neuropathie.

Mobiliser les cellules souches de la moelle osseuse, c’est-à-dire, augmenter le nombre de cellules souches en circulation est une nouvelle approche pour améliorer l’état de santé des personnes souffrant du diabète (prédiabétiques et diabétiques).

Une capacité de réparation réduite chez  les diabétiques

Les personnes prédiabétiques, c’est-à-dire présentant des hyperglycémies à jeun ou une résistance à l’insuline, présentent un nombre de cellules souches plus faible en circulation que les personnes témoins en bonne santé. Les personnes diabétiques de type 2 (DM) ont en moyenne 2 fois moins de cellules souches en circulation que les personne en bonne santé, ne présentant pas de diabète (Fadini et al., 2010 ; Antonio et al., 2014 ; Dei Cass et al., 2011 ; Liao et al., 2010 ; Makino et al., 2009).

Ce résultat se retrouve sur plusieurs types de cellules souches mesurés dans le sang. Une association (corrélation) inverse a été établie entre le nombre de cellules souches en circulation et l’avancée dans les stades prédiabétiques puis diabétiques. Les patients diabétiques dont la maladie dure depuis plus de 20 ans ont moins de cellules souches de circulation que les patients dont le diabète est plus récent (0-19 ans) (Fadini et al., 2010).

• 

La mobilisation des cellules souches améliore la fonction pancréatique chez les personnes atteintes de diabète.

L’équipe de Ianus et al., ont été l’un des premiers à rapporter que les cellules souches de la moelle osseuse avaient la capacité de différencier – se transformer – en cellules pancréatiques. Des souris femelles sont préalablement irradiées puis transplantées avec des cellules souches d’un donneur mâle porteur du chromosome Y. Les cellules souches ont été préalablement modifiées de telle sorte que si le gène de l’insuline est transcrit, une fluorescence verte sera détectée, permettant de suivre le devenir des cellules souches transplantées.

4 à 6 semaines après la transplantation, les ilôts pancréatiques des souris receveuses présentent le chromosome Y et sont fluorescentes, démontrant respectivement qu’elles proviennent du donneur et que le gène de l’insuline a été transcrit. De plus, les cellules des ilôts produisent de l’insuline  et expriment GLUT2, démontrant que les cellules souches se sont différenciées en cellules beta pancréatiques et sont fonctionnelles (Ianus et al., 2003). Hasagewa et al. a confirmé que la transplantation de cellules souches améliore l’hyperglycémie chez des souris et rats rendus diabétiques par streptozotocine. 40 jours après la transplantation, la glycémie s’est normalisée et n’est pas différente des animaux contrôles non diabétiques. Le nombre et la taille des ilôts beta de Langherans est restaurée chez les souris traitées. La souris NOS-3 déficientes (-/-) constitue un modèle de souris caractérisé par un défaut de mobilisation des cellules souches de la moelle osseuse. Chez ces souris Nos3 (-/-), la transplantation ne marche pas, démontrant que la mobilisation des cellules souches est nécessaire pour diminuer la glycémie des animaux diabétiques.

Ces résultats sont confirmés chez l’Homme en clinique. Chez 15 patients de type 1, la transplantation de cellules souches hématopoïétiques permet de rendre indépendants à l’insuline 14 patients sur 15. Ce résultat est confirmé un an après la transplantation. La fonction pancréatique est améliorée, suggérée par une augmentation du peptide C, mesure directe de la sécrétion d’insuline (Voltarelli et al., 2007 ; Couri et Voltarelli, 2009). Deux méta analyses (analyse statistique des résultats de plusieurs études cliniques) confirment que la thérapie cellulaire associée à une immuno-suppression induit une rémission long terme du diabète de type 1 (D’Addio et al., 2014 ; El-Badawy & El-Badri, 2016).

Plusieurs études cliniques confirment les mêmes résultats chez les diabétiques de type 2 représentant la majorité des diabétiques ; Bhansali et al. ont conduit 4 études cliniques sur ce type de patients. La première sur 10 patients avec un diabète de plus de 5 ans, utilisant trois médicaments diabétiques oraux (ADO) et sous insuline depuis 1 an (Bhansali et al.,  2009). 70% des patients ont répondu positivement au traitement avec une transplantation/injection des cellules souches. Une réduction de 75% des besoins en médicaments est atteinte et 3 patients ont arrêté complètement l’insuline. La sécrétion d’insuline, mesurée par le peptide C, est augmentée significativement. Ces résultats sont confirmés dans une seconde étude chez 21 patients sous triple médicaments ADO et sous insuline avec une Hb1ac < 7.5% (Bhansali et al., 2014). 82 % des patients traités ont atteint les  50% de réduction des besoins en insuline suggérant une augmentation de la sécrétion d’insuline confirmée par la mesure du peptide C. Les 2 études plus récentes du même groupe (Bhansali et al., 2016 ;2017) confirment ces 2 premières études démontrant une réduction des besoins en ADO et insuline, une amélioration de la sensibilité à l’insuline, et de la sécrétion d’insuline.

Une méta-analyse regroupant 15 études confirment sur 266 cas de transplantation de cellules souches chez des diabétiques de type 2 une diminution de l’hémoglobine glyquée à 3 mois, 6 mois et 12 mois associée à une diminution de l’hyperglycémie, et une augmentation du peptide C. les besoins en insuline étaient aussi réduits (Wang et al., 2015).

Toutes ces études démontrent l’amélioration de l’état des patients diabétiques suite à l’augmentation du nombre de cellules souches en circulation par transplantation des cellules souches (mobilisation, prélèvement, culture et prolifération et ré-injection).

La mobilisation des cellules souches améliore les symptômes et la qualité de vie des patients atteints de complications des personnes atteintes de diabète.

Le potentiel thérapeutique de la mobilisation des cellules souches c’est-à-dire le fait d’augmenter le nombre de cellules souches en circulation a été étudiée soit par transplantation de cellules souches ou mobilisation par mobilisateur pharmacologique comme le G-CSF chez des patients ayant des complications diabétiques comme le pied diabétique, lésion chronique et progressive atteignant les vaisseaux, nerfs, tendons et os conduisant progressivement à une infection ou gangrène. La mobilisation des cellules souches est associée à une réduction de la zone ischémique, une amélioration de la circulation, une réduction de la douleur. Les patients ont tous rapporté une augmentation de la qualité de vie et de la distance de marche (Xu & Liang, 2016).  Les patients atteints de cardiomyopathie diabétique traités avec une thérapie cellulaire présente une fonction cardiaque améliorée (Mangialardi & Madeddu, 2016).

Mobiliser les cellules souches de la moelle osseuse de façon naturelle, une nouvelle approche thérapeutique potentielle pour les personnes prédiabétiques et diabétiques

Le G-CSF constitue le mobilisateur pharmacologique le plus utilisé pour déclencher la mobilisation des cellules souches de la moelle osseuse. Il est naturellement relargué dans la circulation dans les heures suivant un infarctus par exemple, constituant la principale molécule « signal d’aide et de besoin de réparation » déclenchant la libération des cellules souches de la moelle osseuse vers la circulation. Cependant, des extraits de plante constituent des mobilisateurs de cellules souches naturels et physiologiques non associés à des effets secondaires sur la coagulation, comme rapporté pour le G-CSF.

• 

Par exemple, l’Aphanizomenon flos aquae (AFA) est une algue bleue verte de la famille des cyanobactéries poussant naturellement dans le lac Klamath en Oregon, USA. L’AFA est connue pour sa richesse nutritionnelle en protéines, fibres, acides gras polyinsaturés, vitamines, minéraux et antioxydants (Pietri AM, 2011). Elle contient également de la PEA (phenylethylamine) régulant positivement l’humeur et est une bonne source de polysaccharides stimulant notre première de défense du système immunitaire, les cellules NK (Natural Killer) et les macrophages (Pugh et al., 2001; Jensen et al., 2000 ; Hart et al., 2007). La digestion puis l’absorption au niveau intestinal de l’AFA déclencherait la libération de composés chimiques particuliers, des cytokines. Celles-ci sont capables par voie nerveuse reliant l’intestin au cerveau de relayer un signal au système nerveux central, qui lui-même régule le traffic et l’activation des cellules immunitaires (Jensen et al., 2000).

L’AFA contient également un inhibiteur da la L-selectine, protéine d’adhésion participant à maintenir les cellules souches dans la moelle osseuse. Un gramme d’un extrait de la partie intracellulaire d’AFA concentrant cet inhibiteur de la L-sélectine induit une mobilisation des cellules souches de 30 à 50 % 1h après consommation, représentant 3 à 4 millions de cellules souches nouvelles en circulation (Jensen et al., 2007 ; brevets USA 6,814,961 ;7,651,690 ;9,370,537 ; brevet FR 1,895,973).

La mobilisation des cellules souches avec un extrait d’AFA conduit à une régénération des cellules pancréatiques en cas de diabète insulino-dépendant.

Des rats rendus diabétiques ont consommé soit l’extrait d’AFA soit un placebo. La consommation de l’extrait d’AFA conduit à une augmentation du nombre de cellules souches CD34+ en circulation. De plus, la consommation de l’extrait après 2 et 4 semaines, est associée à une augmentation du nombre de cellules souches CD34+ au niveau pancréatique puis une diminution de leur nombre progressivement, en parallèle d’une augmentation du nombre de cellules Insuline+ au niveau des ilots de Langerhans suggérant une différenciation des cellules CD34+ en cellules productrices d’insuline. Enfin, au bout de 4 semaines de consommation de cet extrait particulier d’AFA, une diminution significative de l’hyperglycémie d’environ 50% a été observée (Ismail et al., 2013). 

Cette étude a été confirmée au niveau clinique par une étude pilote randomisée en double aveugle contre placebo où des diabétiques de type 2 ont consommé un complément alimentaire contenant un extrait d’AFA pendant 12 semaines. La consommation du complément alimentaire est associée à une diminution significative de la glycémie à jeun et de l’Hb1ac après 12 semaines, comparé au groupe contrôle consommant le placebo (Sanaei et al., 2015).La mobilisation naturelle des cellules souches de la moelle osseuse pourrait ainsi constituer une nouvelle approche pour soutenir la capacité naturelle du corps à se réparer et à se renouveler au quotidien. La mobilisation des cellules souches de la moelle osseuse dans le cadre du prédiabète et du diabète pourrait constituer potentiellement une nouvelle approche naturelle et complémentaire afin de soutenir la fonction pancréatique en vue d’une meilleure régulation glycémique.