On sait que la mélatonine inhibe la sécrétion d’insuline par les cellules bêta des rongeurs par le biais d’interactions avec les récepteurs MT1 et/ou MT2 de la surface cellulaire, mais la fonction de cette hormone dans les îlots de Langerhans humains n’est pas connue.
Dans la présente étude, l’expression du récepteur de la mélatonine dans les îlots de Langerhans humains a été examinée par transcription inverse de la réaction en chaîne de la polymérase (RT-PCR) et les effets de la mélatonine exogène sur les niveaux de calcium intracellulaire ([Ca2+]i) et la sécrétion d’hormones dans les îlots de Langerhans ont été déterminés par microfluorimétrie sur cellule unique et par dosage radio-immunologique, respectivement. Les amplifications par RT-PCR ont indiqué que les îlots humains expriment les ARNm codant pour les récepteurs MT1 et MT2 de la mélatonine, bien que l’expression de l’ARNm MT2 soit très faible.
L’analyse de l’expression de l’ARNm du récepteur MT1 au niveau de la cellule unique a indiqué qu’il était exprimé par les cellules alpha des îlots humains, mais pas par les cellules bêta. La mélatonine exogène a stimulé l’augmentation du calcium intracellulaire ([Ca2+]i) dans les cellules d’îlots de Langerhans dissociées et a stimulé la sécrétion de glucagon dans les îlots de Langerhans périfusés. Elle a également stimulé la sécrétion d’insuline, ce qui est très probablement la conséquence de l’action paracrine du glucagon sur les cellules bêta, car le récepteur MT1 était absent des cellules bêta.
La mélatonine n’a pas diminué les niveaux de 3′, 5′-adénosine monophosphate cyclique (AMP cyclique) dans les îlots humains, mais elle a inhibé l’AMP cyclique dans la lignée de cellules bêta de l’insulinome de souris (MIN6) et elle a également inhibé la sécrétion d’insuline stimulée par le glucose dans les cellules MIN6. Ces données suggèrent que la mélatonine a des effets stimulants directs sur les cellules alpha des îlots de Langerhans et qu’elle stimule la sécrétion d’insuline en conséquence d’une libération élevée de glucagon.
Cette étude indique également que les effets de la mélatonine sont spécifiques à l’espèce, avec principalement un rôle inhibiteur sur les cellules bêta des rongeurs et un effet stimulant sur les îlots de Langerhans humains.
