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CX3CL1 : un mécanisme régulateur du microbiote intestinal pour le contrôle du diabète de type 2
Diabète – Lyon 2016
Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté.
CO-08 Le binôme CX3CR1/CX3CL1 : un mécanisme régulateur du microbiote intestinal pour le contrôle du diabète de type 2 C. Pomie*(1), L. Gardidou(1), P. Klopp(1), V. Douin(1), R. Burcelin(1) 1
Inserm U1048 – I2MC, Toulouse, France.
*Auteur correspondant : [email protected]
Introduction Le diabète de type 2 est caractérisé par une infiltration du foie et du tissu adipeux par des cellules immunitaires causalement impliquées dans le développement de la résistance à l’insuline. Les facteurs initiant cette inflammation métabolique sont en partie d’origine bactérienne, résultant d’une augmentation de la translocation de bactéries et/ou fragments bactériens de l’intestin vers le foie et tissu adipeux. Cette dysbiose du microbiote tissulaire est consécutive à un changement de microbiote et de perméabilité intestinal. La dysbiose du microbiote intestinal est causal du diabète. Or le système immunitaire intestinal est un des principaux acteurs du maintien de l’écologie du microbiote. Ainsi, un dysfonctionnement du système immunitaire intestinal pourrait modifier microbiote intestinal et ainsi favoriser le développement du diabète de type 2. Nous étudierons le rôle d’un régulateur moléculaire essentiel, le récepteur à la fractalkine CX3CR1, impliqué dans la maturation du système immunitaire en réponse aux antigènes microbiens. Matériels et Méthodes le métabolisme énergétique des souris CX3CR1 KO sera étudié. Le microbiote sera séquencé et transféré à des souris axéniques pour étudier sa causalité. Résultats Les souris CX3CR1 KO développent une intolérance au glucose ainsi qu’une augmentation de la translocation bactérienne et de l’inflammation hépatique. Elles sont également caractérisées par une dysbiose du microbiote de l’iléon causal de l’hyperglcyémie car des souris axéniques colonisées avec ce microbiote sont intolérantes au glucose. La modification du microbiote intestinal, par un traitement prébiotique ou antibiotique, prévient le développement d’un diabète de type 2 chez les souris déficientes pour CX3CR1. Conclusions Une déficience en CX3CR1 conduit à une dysbiose du microbiote intestinal qui est causalement impliqué dans le développement d’une intolérance au glucose. Mots-Clés Diabète de type 2, Intestin et diabète, Immunomodulation. Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté.
CO-09 Interferon Regulatory Factor-5 (irf5) orchestre la fibrogenèse hépatique F. Alzaid*(1), I. Hainault(1), L. Orliaguet(1), R. Ballaire(1), P. Mesdom(1), A. Lehuen(2), V. Paradis(3), F. Foufelle(1), N. Venteclef(1) 1 2 3
Centre de recherche des cordeliers-Inserm UMR_S 1138, Paris, France, Institut cochin, Inserm UMR_S 1016, UMR 8104, Paris, France, Université Paris Diderot-Inserm UMR_S 1149 ERL 8252, Paris, France.
*Auteur correspondant : [email protected]
Introduction Le facteur de transcription Interferon Regulatory Factor-5 (irf5) est connu pour exercer un rôle crucial dans la polarisation des macro-
phages ainsi que dans l’activation de la réponse immunitaire adaptative. Récemment, nous avons révélé l’importance d’IRF5 dans la progression du diabète de type-2 (DT2) en favorisant le développement de l’obésité viscérale et la résistance à l’insuline (Dalmas, Toubal, Alzaid et al 2015 ; Nat Med). Le DT2 est souvent lié au développement d’une stéatohépatite nonalcoolique (NASH), caractérisée par le développement d’une fibrose suite à l’activation du système immunitaire. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés au rôle d’irf5 dans l’inflammation et la fibrogenèse hépatique. Matériels et Méthodes Des souris invalidées pour irf5 dans les cellules myéloïdes (IRF5MacKO) et des souris sauvages ont été sujettes à 1) un régime gras (HFD) et un régime déficient en méthionine et choline (MCD) pour induire une stéatose hépatique et 2) des injections tétrachlorure de carbone (CCl4) pour induire une fibrose hépatique. Une caractérisation phénotypique de ces souris a été réalisée sur le plan histologique, immunitaire et moléculaire. De plus, l’activation d’irf5 dans le foie de patients atteint de NASH a été quantifiée. Résultats L’analyse phénotypique des macrophages hépatiques (cellules de Kupffer) suite aux traitements de souris sauvages démontre une augmentation de l’expression d’irf5. De plus, les marqueurs de la NASH corrèlent positivement avec l’augmentation d’IRF5 (e.g. accumulation des macrophages, augmentation des transaminases plasmatiques et de la fibrose). De manière intéressante, les souris IRF5MacKO soumises au régime MCD ou au traitement CCl4 ne développent pas de fibrose en comparaison des souris sauvages. Ce phénotype protecteur est notamment orchestré par le changement de la polarisation des macrophages et la modification de la réponse immunitaire inhibant les processus de fibrogènese. L’activation d’irf5 a été également vérifiée dans l’analyse de foies de patients humains présentant différents stades de NASH. Conclusions Notre étude met en évidence l’effet délétère de l’activation d’irf5 dans les cellules myéloïdes au cours de la progression de la NASH. Le contrôle de la réponse immunitaire apparaît une stratégie thérapeutique prometteuse afin de limiter la NASH. Mots-Clés Fibrose, Foie, Inflammation.
SFD
et après surnutrition ont été recherchés pour chacune puis pour les deux études (méta-analyse). Une annotation fonctionnelle a été réalisée sur les DEG pour identifier les voies métaboliques significativement représentées. 1 000 permutations aléatoires entre les puces avant et après ont été réalisées pour éliminer des faux positifs. Résultats Les données transcriptomiques de 12 sujets pour LPD et de 10 pour FRC ont été analysées. La voie métabolique de la béta-oxydation des acides gras (BOAG) était significativement représentée parmi les 1 573 DEG stimulés par LPD et les 802 réprimés par FRC, une dizaine de gènes de la BOAG tels que CPT2, HADHA, étant parmi les DEG. L’expression de CPT1 était diminuée dans FRC mais non modifiée dans LPD, qui augmentait l’expression d’ACACA. La méta-analyse confirmait ces résultats et montrait des modifications d’expression de gènes liés à la voie mTOR. Les permutations aléatoires n’identifiaient pas ces voies métaboliques comme de faux positifs. Conclusions L’excès calorique induisait une diminution de l’oxydation lipidique à jeun et une modification de l’expression musculaire des gènes de la BOAG de façon différente selon le nutriment en excès. L’augmentation de l’expression constatée avec LPD pourrait être réactionnelle à une diminution de l’entrée des acides gras libres dans la mitochondrie. Une analyse des réseaux de co-expressions différentielles est en cours. Mots-Clés Muscle, Surnutrition, Génétique fonctionnelle.
Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté.
CO-10 Le récepteur nucléaire FXR inhibe la sécrétion de GLP-1 en réponse aux acides gras à chaîne courte par les cellules entéroendocrines de type L S. Ducastel*(1), M. Trabelsi(1), V. Touche(1), A. Tailleux(1), S. Caron(1), K. Bantubungi(1), B. Staels(1), S. Lestavel(1) 1
Université de Lille, Inserm, CHU Lille, Institut Pasteur de Lille, U1011 – EGID, F59000 Lille, France.
*Auteur correspondant : [email protected]
Introduction Nous avons récemment démontré que l’activation du récepteur nucléaire aux acides biliaires Farnesoid X Receptor (FXR) dans les cellules entéroendocrines de type L diminue la transcription du proglucagon et la sécrétion de GLP-1 en réponse au glucose. Il existe de nombreux autres sécrétagogues de GLP-1. Nous nous intéressons en particulier aux acides gras à chaîne courte (SCFA), métabolites produits par le microbiote intestinal par fermentation des polysaccharides et des fibres non digérés. Ils se lient à leur récepteur membranaire GPR43 et induisent la sécrétion de GLP-1 par les cellules L. L’objectif de notre étude est d’étudier le rôle de FXR dans la réponse des cellules L aux SCFA. Matériels et Méthodes FXR a été activé par son agoniste synthétique GW4064 in vitro dans la lignée de cellules L murines GLUTag et in vivo chez la souris. Des tests de sécrétion de GLP-1 en réponse aux SCFA ont été réalisés in vitro avec les cellules L GLUTag et ex vivo avec des explants de colon de ces souris. L’expression du gène codant GPR43 a été évaluée par qPCR dans le colon des souris traitées par le GW4064, de souris invalidées pour FXR (FXR KO) et de souris traitées avec le colesevelam, séquestrant des acides biliaires. Résultats L’activation de FXR diminue la sécrétion de GLP-1 en réponse au butyrate (l’un des SCFA) à la fois in vitro par les cellules GLUTag et également ex vivo par les explants de colon de souris. En parallèle, l’activation de FXR in vivo diminue l’ARNm de GPR43 dans le colon. À l’inverse, les souris FXR KO présentent une augmentation de l’ARNm de GPR43 dans le colon, de même chez les souris traitées avec le colesevelam. Conclusions L’activation de FXR diminue l’expression de GPR43 et la sécrétion de GLP-1 en réponse au butyrate, un SCFA, par les cellules L entéroendocrines. Mots-Clés GLP-1, Acides gras, Acide biliaire. Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté. Diabetes Metab 2016, 42, A1-A23
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Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté.
CO-08 Le binôme CX3CR1/CX3CL1 : un mécanisme régulateur du microbiote intestinal pour le contrôle du diabète de type 2 C. Pomie*(1), L. Gardidou(1), P. Klopp(1), V. Douin(1), R. Burcelin(1) 1
Inserm U1048 – I2MC, Toulouse, France.
*Auteur correspondant : [email protected]
Introduction Le diabète de type 2 est caractérisé par une infiltration du foie et du tissu adipeux par des cellules immunitaires causalement impliquées dans le développement de la résistance à l’insuline. Les facteurs initiant cette inflammation métabolique sont en partie d’origine bactérienne, résultant d’une augmentation de la translocation de bactéries et/ou fragments bactériens de l’intestin vers le foie et tissu adipeux. Cette dysbiose du microbiote tissulaire est consécutive à un changement de microbiote et de perméabilité intestinal. La dysbiose du microbiote intestinal est causal du diabète. Or le système immunitaire intestinal est un des principaux acteurs du maintien de l’écologie du microbiote. Ainsi, un dysfonctionnement du système immunitaire intestinal pourrait modifier microbiote intestinal et ainsi favoriser le développement du diabète de type 2. Nous étudierons le rôle d’un régulateur moléculaire essentiel, le récepteur à la fractalkine CX3CR1, impliqué dans la maturation du système immunitaire en réponse aux antigènes microbiens. Matériels et Méthodes le métabolisme énergétique des souris CX3CR1 KO sera étudié. Le microbiote sera séquencé et transféré à des souris axéniques pour étudier sa causalité. Résultats Les souris CX3CR1 KO développent une intolérance au glucose ainsi qu’une augmentation de la translocation bactérienne et de l’inflammation hépatique. Elles sont également caractérisées par une dysbiose du microbiote de l’iléon causal de l’hyperglcyémie car des souris axéniques colonisées avec ce microbiote sont intolérantes au glucose. La modification du microbiote intestinal, par un traitement prébiotique ou antibiotique, prévient le développement d’un diabète de type 2 chez les souris déficientes pour CX3CR1. Conclusions Une déficience en CX3CR1 conduit à une dysbiose du microbiote intestinal qui est causalement impliqué dans le développement d’une intolérance au glucose. Mots-Clés Diabète de type 2, Intestin et diabète, Immunomodulation. Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté.
CO-09 Interferon Regulatory Factor-5 (irf5) orchestre la fibrogenèse hépatique F. Alzaid*(1), I. Hainault(1), L. Orliaguet(1), R. Ballaire(1), P. Mesdom(1), A. Lehuen(2), V. Paradis(3), F. Foufelle(1), N. Venteclef(1) 1 2 3
Centre de recherche des cordeliers-Inserm UMR_S 1138, Paris, France, Institut cochin, Inserm UMR_S 1016, UMR 8104, Paris, France, Université Paris Diderot-Inserm UMR_S 1149 ERL 8252, Paris, France.
*Auteur correspondant : [email protected]
Introduction Le facteur de transcription Interferon Regulatory Factor-5 (irf5) est connu pour exercer un rôle crucial dans la polarisation des macro-
phages ainsi que dans l’activation de la réponse immunitaire adaptative. Récemment, nous avons révélé l’importance d’IRF5 dans la progression du diabète de type-2 (DT2) en favorisant le développement de l’obésité viscérale et la résistance à l’insuline (Dalmas, Toubal, Alzaid et al 2015 ; Nat Med). Le DT2 est souvent lié au développement d’une stéatohépatite nonalcoolique (NASH), caractérisée par le développement d’une fibrose suite à l’activation du système immunitaire. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés au rôle d’irf5 dans l’inflammation et la fibrogenèse hépatique. Matériels et Méthodes Des souris invalidées pour irf5 dans les cellules myéloïdes (IRF5MacKO) et des souris sauvages ont été sujettes à 1) un régime gras (HFD) et un régime déficient en méthionine et choline (MCD) pour induire une stéatose hépatique et 2) des injections tétrachlorure de carbone (CCl4) pour induire une fibrose hépatique. Une caractérisation phénotypique de ces souris a été réalisée sur le plan histologique, immunitaire et moléculaire. De plus, l’activation d’irf5 dans le foie de patients atteint de NASH a été quantifiée. Résultats L’analyse phénotypique des macrophages hépatiques (cellules de Kupffer) suite aux traitements de souris sauvages démontre une augmentation de l’expression d’irf5. De plus, les marqueurs de la NASH corrèlent positivement avec l’augmentation d’IRF5 (e.g. accumulation des macrophages, augmentation des transaminases plasmatiques et de la fibrose). De manière intéressante, les souris IRF5MacKO soumises au régime MCD ou au traitement CCl4 ne développent pas de fibrose en comparaison des souris sauvages. Ce phénotype protecteur est notamment orchestré par le changement de la polarisation des macrophages et la modification de la réponse immunitaire inhibant les processus de fibrogènese. L’activation d’irf5 a été également vérifiée dans l’analyse de foies de patients humains présentant différents stades de NASH. Conclusions Notre étude met en évidence l’effet délétère de l’activation d’irf5 dans les cellules myéloïdes au cours de la progression de la NASH. Le contrôle de la réponse immunitaire apparaît une stratégie thérapeutique prometteuse afin de limiter la NASH. Mots-Clés Fibrose, Foie, Inflammation.
SFD
et après surnutrition ont été recherchés pour chacune puis pour les deux études (méta-analyse). Une annotation fonctionnelle a été réalisée sur les DEG pour identifier les voies métaboliques significativement représentées. 1 000 permutations aléatoires entre les puces avant et après ont été réalisées pour éliminer des faux positifs. Résultats Les données transcriptomiques de 12 sujets pour LPD et de 10 pour FRC ont été analysées. La voie métabolique de la béta-oxydation des acides gras (BOAG) était significativement représentée parmi les 1 573 DEG stimulés par LPD et les 802 réprimés par FRC, une dizaine de gènes de la BOAG tels que CPT2, HADHA, étant parmi les DEG. L’expression de CPT1 était diminuée dans FRC mais non modifiée dans LPD, qui augmentait l’expression d’ACACA. La méta-analyse confirmait ces résultats et montrait des modifications d’expression de gènes liés à la voie mTOR. Les permutations aléatoires n’identifiaient pas ces voies métaboliques comme de faux positifs. Conclusions L’excès calorique induisait une diminution de l’oxydation lipidique à jeun et une modification de l’expression musculaire des gènes de la BOAG de façon différente selon le nutriment en excès. L’augmentation de l’expression constatée avec LPD pourrait être réactionnelle à une diminution de l’entrée des acides gras libres dans la mitochondrie. Une analyse des réseaux de co-expressions différentielles est en cours. Mots-Clés Muscle, Surnutrition, Génétique fonctionnelle.
Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté.
CO-10 Le récepteur nucléaire FXR inhibe la sécrétion de GLP-1 en réponse aux acides gras à chaîne courte par les cellules entéroendocrines de type L S. Ducastel*(1), M. Trabelsi(1), V. Touche(1), A. Tailleux(1), S. Caron(1), K. Bantubungi(1), B. Staels(1), S. Lestavel(1) 1
Université de Lille, Inserm, CHU Lille, Institut Pasteur de Lille, U1011 – EGID, F59000 Lille, France.
*Auteur correspondant : [email protected]
Introduction Nous avons récemment démontré que l’activation du récepteur nucléaire aux acides biliaires Farnesoid X Receptor (FXR) dans les cellules entéroendocrines de type L diminue la transcription du proglucagon et la sécrétion de GLP-1 en réponse au glucose. Il existe de nombreux autres sécrétagogues de GLP-1. Nous nous intéressons en particulier aux acides gras à chaîne courte (SCFA), métabolites produits par le microbiote intestinal par fermentation des polysaccharides et des fibres non digérés. Ils se lient à leur récepteur membranaire GPR43 et induisent la sécrétion de GLP-1 par les cellules L. L’objectif de notre étude est d’étudier le rôle de FXR dans la réponse des cellules L aux SCFA. Matériels et Méthodes FXR a été activé par son agoniste synthétique GW4064 in vitro dans la lignée de cellules L murines GLUTag et in vivo chez la souris. Des tests de sécrétion de GLP-1 en réponse aux SCFA ont été réalisés in vitro avec les cellules L GLUTag et ex vivo avec des explants de colon de ces souris. L’expression du gène codant GPR43 a été évaluée par qPCR dans le colon des souris traitées par le GW4064, de souris invalidées pour FXR (FXR KO) et de souris traitées avec le colesevelam, séquestrant des acides biliaires. Résultats L’activation de FXR diminue la sécrétion de GLP-1 en réponse au butyrate (l’un des SCFA) à la fois in vitro par les cellules GLUTag et également ex vivo par les explants de colon de souris. En parallèle, l’activation de FXR in vivo diminue l’ARNm de GPR43 dans le colon. À l’inverse, les souris FXR KO présentent une augmentation de l’ARNm de GPR43 dans le colon, de même chez les souris traitées avec le colesevelam. Conclusions L’activation de FXR diminue l’expression de GPR43 et la sécrétion de GLP-1 en réponse au butyrate, un SCFA, par les cellules L entéroendocrines. Mots-Clés GLP-1, Acides gras, Acide biliaire. Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêt direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme privé, industriel ou commercial en relation avec le sujet présenté. Diabetes Metab 2016, 42, A1-A23
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