Les défauts structuraux et fonctionnels des cellules beta pancréatiques, éléments clés dans le développement du diabète, peuvent être médiés par des signaux extra-pancréatiques. Des études physiologiques chez plusieurs souches de souris ont identifié des adaptations souches-spécifiques de profils de sécrétion d’insuline après un régime gras. Nos objectifs sont d’identifier et de valider des biomarqueurs métaboliques associés aux variations de sécrétion d’insuline après régime gras chez la souris.

Les profils métabolomiques (1H RMN) plasmatiques et urinaires ont été obtenus chez des souris C57BL6/J, DBA2, 129S6, BALB/c et C3H en régime gras (40%) ou contrôle. L’impact du trimethylamine-N-oxide (TMAO) sur la sécrétion d’insuline en réponse au glucose (GSIS) a été étudié in vitro sur des îlots isolés de souris C57BL6/J et in vivo après 10 jours de traitement (injection quotidienne s.c.) par un test de tolérance au glucose par voie orale (OGTT).

L’analyse des profils métabolomiques a identifié des métabolites de la flore bactérienne intestinale, parmi lesquels le TMAO, caractéristiques des variations de sécrétion d’insuline entre souches de souris en régime gras. In vitro, le TMAO (10–3M) augmente la sécrétion d’insuline basale (x3,7 ; p<0,001) et stimulée par le glucose (x2,8 ; p<0,001). L’addition de TMAO abolit la stimulation de GSIS. In vivo, les souris traitées avec du TMAO (10–3M) sont normoglycémiques et hypoinsulinémiques à jeûn. Après gavage de glucose, les souris traitées par le TMAO sont hyperglycémiques et normoinsulinémiques. Pendant l’OGTT la pente KG est similaire chez les souris sous TMAO comparativement aux contrôles.

Par profilage métabolomique, nous avons identifié la voie du TMAO, déjà impliquée dans les maladies cardiovasculaires et la stéatose hépatique, comme biomarqueur de défaut insulino-sécrétoire. Ces résultats apportent des éléments nouveaux dans notre connaissance du rôle de la flore bactérienne intestinale dans les régulations physiopathologiques de l’hôte.