Étude des mécanismes métaboliques pouvant être impliqués dans la désensibilisation in vitro des acini pancréatiques de rat

Abstract

Ce programme de recherche a été établi dans le but d'étudier les modifications intracellulaires qui sont responsables de la désensibilisation de la réponse sécrétoire du pancréas de rat. Il a été démontré que des acini pancréatiques de rat incubés in-vitro dans certaines conditions présentent une perte de sensibilité à plusieurs drogues. Au cours de cette étude de la désensibilisation des acini pancréatiques, notre attention a été dirigée du côté de quelques éléments de la membre basolatérale qui sont impliqués dans le signal intracellulaire reliant les récepteurs membranaires extracellulaires à la libération des zymogènes. La régulation de quelques uns de ces éléments pourrait participer aux mécanismes responsables de la désensibilisation des cellules pancréatiques. Les acini en solution qui ont été utilisés au cours de cette étude ont été préparés à partir du pancréas d'un ou de plusieurs rats. Ces pancréas ont été digérés in vitro par la collagénase. La désensibilisation en solution a été réalisée par une pré-exposition d'une heure des acini à une concentration fixe d'une des trois drogues suivantes : le carbamylcholine chloride [Che], la caéruléine [Caé] ou le 12-0-tétradécanoylphorbol 13 acétate [TPA]. Au cours de ce travail, nous nous sommes efforcés à mettre en évidence une déplétion des pools des phosphatidylinositols [PIs] membranaires qui pourrait être impliquée dans les phénomènes de la désensibilisation de la cellule acineuse. Nous avons également cherché à mettre en évidence une régulation négative des protéines G et/ou des phospholipases C [PLC] qui se ferait par l'intervention d'une phosphorylation de ces protéines. Il est possible que l'un ou plusieurs de ces phénomènes soient en partie responsables de la désensibilisation de la réponse sécrétoire de la cellule acineuse. Il a été préalablement établi que les acini désensibilisés par le Cbc présentaient : une modification de la quantité relative de récepteurs au Cbc de haute affinité [RH] et de faible affinité [RL], le nombre total de récepteurs n'étant pas affecté. une diminution de la production d'IP₃ comme dans le cas de la désensibilisation au TPA. Aucune modification des mécanismes post-mobilisation de calcium [Ca²⁺] et post-activation de la protéine kinase C [PKC] n'a été observée. Lors des études qui ont mis en évidence ces caractéristiques de la désensibilisation, le Ca²⁺ a été mobilisé par l'ionophore A23187, alors que la PKC a été activée par le TPA. Nos travaux n'ont pas mis en évidence de diminution du pool total des PIs dans les membranes après désensibilisation au Cbc, à la Caé ou au TPA. Au contraire, pour les cas de désensibilisation avec le Cbc ou la Caé, nous avons observé une augmentation de l'incorporation d'inositol ³H dans le pool total de Pis. Cette augmentation d'incorporation d'inositol ³H est d'un niveau comparable à celle que l'on observe après une stimulation des cellules par l'agoniste qui a servi à la désensibilisation. En fait, il semblerait qu'il y ait la même activation du cycle total des PIs dans ces deux cas. Le TPA, pour sa part, n'a provoqué aucune modification de l'incorporation d'inositol ³H dans les membranes des acini traités et ce, que ce soit durant son action stimulatrice de la sécrétion ou après son action désensibilisatrice. Nous avons également mis en évidence au cours de notre étude que le Cbc était capable de favoriser l'incorporation d'inositol dans le pool de phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate [Pl(4,5)P₂] et ce, aussi bien au cours de la désensibilisation qu'au cours de la stimulation cellulaire. La Caé ne possède pas cette capacité d'action spécifique sur le pool de Pl(4,5)P₂, mais par contre, elle a la propriété de favoriser l'incorporation d'inositol ³H dans les deux pools des PIs phosphorylés en position 3 que nous avons mesurés, à savoir le phosphatidylinositol 3,4-bisphosphate [Pl(3,4)P₂] et le phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate [Pl(3,4,5)P₃]. Aucune étude sur l'incorporation d'inositol ³H sur les différents pools des PIs n'a été entreprise avec le TPA comme agent stimulateur ou désensibilisateur. Nous avons pu mettre en évidence que les cellules désensibilisées par le Cbc, la Caé ou le TPA présentaient une fortement diminution de leur capacité à produire de l'inositol 1,4,5-trisphosphate [1(1,4,5)P₃] à court terme en réponse à une stimulation par le Cbc ou la Caé. Comme il a été montré récemment dans notre laboratoire que le récepteur à l'I(1,4,5)P₃ [R- l(1 ,4,5)P₃] de la cellule acineuse pancréatique n'était pas affecté par la désensibilisation, il faut rechercher les causes de la baisse de réponse cellulaire dans les éléments qui transportent l'information des récepteurs de surface à la ou aux PLC. Nos travaux sur l'éventuelle phosphorylation des protéines G et/ou des PLC n'ont pas pu aboutir. Un problème de marquage du métabolisme énergétique des cellules par du 32P est au coeur du débat. Ce travail nous a permis de fixer les limites du système de culture primaire d'acini pancréatiques qui est utilisé dans notre laboratoire.