Functional pancreatic beta-cell mass: Involvement in type 2 diabetes and therapeutic intervention

In the adult, the pancreatic β-cell mass adapts insulin secretion to meet long-term changes in insulin demand and, in particular, in the presence of insulinresistance that is either physiological, such as pregnancy, or pathophysiological, such as obesity. The failure of β cells to compensate for insulinresistance is a major component of impaired glucose homeostasis and overt diabetes. This defect is clearly the consequence of a decline of insulin response to glucose due to functional β-cell deficiency. It is also the consequence of an inability of the endocrine pancreas to adapt the β-cell mass to insulin demand (pancreas plasticity), which eventually leads to a decrease in functional β-cell mass. This idea has resulted in considerable attention being paid to the development of new therapeutic strategies aiming to preserve and/or regenerate functional β-cell mass. The latter is governed by a constant balance between β-cell growth (replication from pre-existing β cells and neogenesis from precursor cells) and β-cell death (mainly apoptosis). Disruption of this balance may lead to rapid and marked changes in β-cell mass. Glucagon-like peptide-1 (GLP-1), an incretin, enhances β-cell survival (by activating β-cell proliferation and differentiation, and inhibiting β-cell apoptosis), thus contributing to the long-term regulation of insulin secretion by maintaining a functional β-cell mass. The development of drugs regulating this parameter will be the major challenge of the next few years in the management of type 2 diabetes.

RésuméChez l’adulte, la masse des cellules β varie pour une adaptation à long terme de la sécrétion d’insuline, en particulier dans des situations d’insulinorésistance physiologique telle que la gestation ou physiopathologique telle que l’obésité. L’incapacité de la cellule β à compenser pour l’insulinorésistance est la composante majeure de la perturbation de l’homéostasie glucidique et de l’installation du diabète. Ce défaut est la conséquence, d’une part, du déficit fonctionnel au niveau de la cellule β individuelle et, d’autre part, d’une inhabilité du pancréas endocrine à adapter la masse des cellules β à la demande insulinique (plasticité du pancréas) conduisant à une perte du nombre de cellules β fonctionnelles. Ce concept a pris une importance considérable dans l’optique du développement de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à préserver et/ou à régénérer la masse fonctionnelle de cellules β. Cette dernière est déterminée par un équilibre dynamique entre croissance (par prolifération/néogenèse) et mort (essentiellement par apoptose) des cellules β. Une rupture de cet équilibre peut conduire à des changements rapides et marqués de la masse des cellules β. Le glucagon like peptide-1 (GLP-1), une incrétine, favorise la survie des cellules β (en activant la prolifération et la différentiation et en inhibant l’apoptose), et contribue ainsi à la régulation à long terme de la sécrétion d’insuline et au maintien d’une masse β fonctionnelle. Le développement de nouveaux médicaments visant à réguler ce paramètre est un des enjeux majeurs des années à venir dans le domaine du diabète de type 2.