L’exposition à de hautes concentrations en glucose induit une augmentation de la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) au sein du cardiomyocyte, suite à une activation de l’isoforme NOX2 de la NADPH oxydase. L’activation de NOX2 ne dépend pas du métabolisme du glucose mais résulte du transport de glucose via un cotransporteur glucose-sodium (SGLT). Le but de ce travail est d’identifier des voies de signalisation bloquant la glucotoxicité.

Des cardiomyocytes de rats ou de souris adultes en culture primaire ont été exposés à une hyperglycémie (HG, 21mM). Nous avons mesurés la colocalisation de protéines (In Situ Proximity Ligation Assay (PLA), la production de ROS (par un marquage H2DCF-DA), l’activation de l’AMPK (activité et phosphorylation).

HG induit une translocation de p⁴⁷phox à la membrane plasmique (dans la caveolae) induisant l’activation de NOX2. En effet, après une exposition à l’hyperglycémie, la sous-unité p⁴⁷phox co-localise avec la cavéoline 3. Les activateurs classiques de l’AMPK (Phenformine (Phen) et A769662) contrecarrent l’activation de NOX2 par HG et réduit la production de ROS. De manière plus intéressante, un traitement GLP-1 induit un effet similaire, bloquant l’activation de NOX2 au cours de l’hyperglycémie. Nous montrons que GLP-1 active également l’AMPK et plus particulièrement l’isoforme alpha2. Une surexpression d’une isoforme constitutivement active de l’AMPK empêche la translocation de p⁴⁷phox à la membrane en réponse au haut glucose. Enfin, l’effet protecteur du GLP-1 n’est plus observé dans des cardiomyocytes de souris où l’isoforme alpha2 de l’AMPK a été délétée (AMPKalpha2 -/-).

Le GLP-1 induit une activation de l’AMPKalpha2 et bloque la translocation de p47phox à la membrane, réduisant ainsi la glucotoxicité.