The Function of Heparanase in Diabetes and its Complications

Heparan sulfate proteoglycans are ubiquitous glycoproteins that contain several heparan sulfate polysaccharide side chains attached to a core protein. They function not only as a primary structural component of the extracellular matrix, but also provide a storage depot for bioactive molecules, such as basic fibroblast growth factor, vascular endothelial growth factor and lipoprotein lipase. Heparanase is an endoglycosidase that specifically hydrolyzes heparan sulfate into oligosaccharides. Recent studies have indicated that heparanase is engaged in the initiation and progression of diabetes, in addition to its associated complications. This review focuses on the participation of heparanase in the cleavage of heparan sulfate proteoglycans in pancreatic islets promoting beta cell death, promotion of atherosclerosis, and its role in cardiac metabolic switching in the early stage of cardiomyopathy during diabetes. Understanding the mechanisms by which heparanase is regulated in diabetes could provide a drug target to prevent diabetes and its complications.

RésuméLes protéoglycanes à sulfate d’héparane sont des glycoprotéines omniprésentes qui contiennent plusieurs chaînes latérales de polysaccharides de sulfate d’héparane attachées à une protéine centrale. Elles fonctionnent non seulement comme des composantes structurelles principales de la matrice extracellulaire, mais elles fournissent également un dépôt de stockage des molécules bioactives telles que le facteur de croissance des fibroblastes, le facteur de croissance endothélial vasculaire et la lipoprotéine lipase. L’héparanase est une endoglycosidase qui hydrolyse spécifiquement le sulfate d’héparane en oligosaccharides. Des études récentes ont montré que l’héparanase contribue à l’apparition et à la progression du diabète, en plus de ses complications associées. Cette revue met l’accent sur la participation de l’héparanase dans le clivage des protéoglycanes de sulfate d’héparane dans les îlots pancréatiques promouvant la destruction des cellules bêta, la promotion de l’athérosclérose et de son rôle dans la modification du métabolisme cardiaque au stade précoce de la cardiomyopathie durant le diabète. La compréhension des mécanismes par lesquels l’héparanase est régulée dans le diabète pourrait déboucher sur une cible médicamenteuse utile à la prévention du diabète et de ses complications.