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O93 Les microARN : de nouveaux acteurs moléculaires de la régulation de l’expression des gènes par l’insuline dans le muscle humain
ALFEDIAM
O91 L’étude clinique Trans-Insulin et les cultures de myocytes montrent que les acides gras trans d’origines laitière et industrielle n’altèrent pas la sensibilité à l’insuline du muscle squelettique 1
2
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AL Tardy , S Lambert-Porcheron , C Malpuech-Brugère , N Cherati , P Leruyet3, JL Peyraud4, M Laville2, MC Michalski5, JM Chardigny1, B Morio1 1
Unité de nutrition humaine, UMR 1019 Inra-Université d’Auvergne, Clermont-Ferrand ; CRNH Rhône-Alpes, Lyon ; Recherche et développement, Lactalis, Laval ; 4 UMR 180 Production de Lait, Saint-Gilles ; 5 UMR 1235 Régulations métaboliques nutrition et diabètes, Villeurbanne. 2
O93 Les microARN : de nouveaux acteurs moléculaires de la régulation de l’expression des gènes par l’insuline dans le muscle humain S Rome1, MP Gustin2, A Granjon1, J Rieusset1, E Lefai1, E Meugnier1, C Cerutti2, E Disse3, M Laville4, H Vidal1 1
Régulations métaboliques, nutrition et diabètes, UMR Inserm U870/Inra U1235, Oullins ; Biostatistiques, Inserm Eri122, Ea 4173, Lyon ; Service de diabétologie et nutrition, Hôpital Edouard-Herriot, Oullins ; 4 Centre de recherche en nutrition humaine Rhône-Alpes, Faculté de Médecine Lyon Sud, Oullins. 2 3
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Introduction : Les principales sources d’acides gras trans (AGT) dans l’alimentation sont les huiles végétales partiellement hydrogénées (riches en acide élaidique) et les produits dérivés de ruminants (riches en acide vaccénique). Les études épidémiologiques suggèrent que la consommation chronique d’AGT d’origine technologique pourrait être délétère pour la sensibilité à l’insuline, mais les études d’intervention sur cette question demeurent peu concluantes. L’objectif de l’étude Trans-Insulin est de comparer l’impact des AGT issus des ruminants ou de la technologie sur la sensibilité à l’insuline du muscle. Matériels et méthodes : Soixante-trois femmes en bonne santé présentant un tour de taille > 88 cm et un indice de masse corporelle > 28 kg/m2 ont été recrutées. Après une période d’adaptation, les volontaires ont été randomisées en 3þgroupes et ont reçu pendant 4 semaines un régime pauvre en AGT (0,54 g/j, nþ= 21), ou un régime enrichi en AGT d’origine laitière (4,86 g/j, n = 21) ou technologiques (5,58 g/j, n = 21). Les modifications de la sensibilité à l’insuline ont été évaluées par un clamp hyperinsulinémique-euglycémique. Par ailleurs, des myotubes en culture ont été utilisés pour estimer la capacité des AGT à contre-balancer la résistance à l’insuline induite par l’acide palmitique. Résultats : La sensibilité à l’insuline n’a pas été modifiée après la période d’intervention. Dans les myotubes, les acides vaccénique et élaïdique préviennent l’effet délétère de l’acide palmitique sur la phosphorylation d’Akt après stimulation par l’insuline (p < 0,001 versus acide palmitique). Conclusion : Ces données démontrent que les AGT d’origines laitière et technologique n’altèrent pas la sensibilité musculaire à l’insuline.
O92 Implication du TNFα dans l’inhibition d’expression de la sortiline, une protéine du trafic de GLUT4, dans le tissu adipeux et le muscle du sujet obèse morbide V Kaddai1, J Jager1, A Tran2, Y Le Marchand-Brustel1, P Gual2, JF Tanti1, M Cormont1
Objectif : Les microARN sont des ARN non codants qui contrôlent l’expression des gènes. Leur mode d’action repose sur un appariement spécifique entre les microARN et les ARNm. Si l’appariemment est parfait l’ARNm est clivé, autrement il y a inhibition de la traduction. La découverte des microARN a bouleversé la biologie moléculaire (prix nobel 2006) et il apparaît aujourd’hui que les réseaux de régulations relayés par les microARN jouent un rôle important, puisque ces microARN contrôlent la structure de la chromatine, la méthylation et l’expression des gènes codants pour des facteurs de transcription. Le nombre de gènes cibles par microRNA est d’environ une centaine. Ces gènes cibles étant impliqués dans de nombreuses fonctions, il est aisé d’imaginer qu’une altération de l’expression de microARN peut entraîner une expression aberrante d’un sous-groupe de protéines ou d’ARNm. Le but de ce travail était de définir si l’insuline régulait l’expression de microARN ; et dans un 2e temps, de déterminer si ces microARN pouvaient expliquer une partie de la régulation de l’expression des gènes par l’insuline. Matériels et méthodes : Des sujets sains et diabétiques ont été soumis à des clamp hyperinsulinémiques-euglycémiques de 3 h. Par qRT-PCR, nous avons mesuré l’expression de 365 microARN dans des biopsies de muscles prélevées avant et après le clamp. Les gènes cibles des microARN et leurs fonctions ont été identifiés par bioinformatique. Résultats : Trente-neuf microARN sont différentiellement régulés en réponse à l’insuline dans le muscle squelettique de sujets sains, une partie de cette régulation étant médiée par SREBP1c. Les gènes régulés par les microARN sont impliqués majoritairement dans la signalisation ou sont des facteurs de transcription. L’expression de certains microARN est altérée en réponse à l’insuline, dans le muscle de diabétiques de type 2. Conclusion : Nos travaux démontrent pour la première fois que le signal transcriptionnel de l’insuline, principale hormone impliquée dans le contrôle de l’homéostasie énergétique, passe par la régulation de l’expression de microARN. La mise en évidence d’un défaut de régulation de certains microARN chez des diabétiques de type 2 laisse penser qu’ils pourraient participer aux altérations moléculaires rencontrées au cours de l’insulino-résistance.
O94 Implication potentielle de FTO dans le contrôle de la sensibilité à l’insuline dans le muscle squelettique
1
Physiopathologie cellulaire et moléculaire de l’obésité et du diabète, Inserm U895 Centre méditerranéen de médecine moléculaire, Nice ; 2þ Complications hépatiques de l’obésité, Inserm U895 – Centre méditerranéen de médecine moléculaire, Nice.
Introduction : L’inflammation participe à la résistance à l’insuline caractérisée par un défaut d’action de l’hormone sur la stimulation du transport de glucose dans l’adipocyte et le muscle. L’insuline stimule ce transport en provoquant la translocation du transporteur de glucose GLUT4 vers la membrane plasmique. Des défauts dans les voies de signalisation peuvent provoquer la résistance à l’insuline, mais des altérations du trafic de GLUT4 pourraient également y contribuer. Notre objectif est de déterminer si des protéines contrôlant le trafic de GLUT4 sont dérégulées dans la résistance à l’insuline liée à l’obésité. Matériels et méthodes : L’expression d’ARNm est déterminée par PCR en temps réel et celle des protéines par Western Blot. Les tissus adipeux et musculaires de souris minces et obèses et le tissu adipeux de patients obèses morbides ont été étudiés. L’effet du TNFα est étudié sur des cellules adipeuses murine et humaine et dans le tissu adipeux et musculaire de souris après son injection. Résultats : Parmi les gènes de protéines du trafic de GLUT4 que nous avons étudiés (VAMP2, syntaxin4, Munc18c, Synip, GGA1, sortiline, syntaxin6, et AS160), seuls les ARNm de la sortiline sont diminués dans le tissu adipeux et les muscles des souris db/db par rapport aux db/+. La protéine est diminuée dans les mêmes proportions. Les ARNm de la sortiline sont également diminués dans le tissu adipeux de patients obèses morbides. Les niveaux de leur expression sont inversement corrélés à ceux du TNFα chez l’homme et la souris. Le TNFα inhibe l’expression de la sortiline dans l’adipocyte et cet effet est partiellement empêché par les TZD. Le TNFα injecté à des souris provoque également une diminution des ARNm de la sortiline dans les muscles et le tissu adipeux. Conclusion : L’expression de la sortiline, un acteur majeur du contrôle du métabolisme du glucose grâce à son action sur la localisation de GLUT4, est diminuée dans l’obésité et le TNFα participe certainement à ce défaut. L’inflammation chronique à bas bruit associée à l’obésité pourrait contribuer à la résistance à l’insuline en agissant sur des protéines impliquées dans le trafic de GLUT4.
A24
© 2009. Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
A Bravard1, E Lefai1, E Disse2, M Laville2, H Vidal1, J Rieusset1 1 2
Faculté de médecine Lyon Sud, UMR Inserm U870/Inra U1235, Oullins ; Diabétologie, Hospices civils de Lyon, Lyon.
Introduction : L’obésité est un problème majeur de santé publique, qui dépend de facteurs génétiques et environnementaux. Récemment, des variants génétiques du gène codant pour la protéine FTO (fat mass and obesity associated gene), à la fonction inconnue, ont été fortement associés à un indice de masse corporelle plus élevé. Le rôle de ce gène dans le contrôle du poids est inconnu, mais FTO est fortement présent dans le cerveau et dans le tissu adipeux (TA). L’objectif de notre travail était d’étudier, chez l’homme, la régulation de l’expression de FTO dans le TA et le muscle squelettique, en relation avec l’obésité et le diabète de type 2. Résultats : Nous avons démontré que les niveaux d’ARNm de FTO sont augmentés spécifiquement dans le muscle et le TA de patients diabétiques, alors qu’ils ne sont pas modifiés chez les sujets obèses non diabétiques. L’expression protéique de FTO est également augmentée dans le muscle de patients diabétiques. Un traitement à la rosiglitazone (Avendia 8 mg/jour, 12 semaines) restaure en partie l’expression de FTO dans les tissus de patients diabétiques. D’autre part, les niveaux d’ARNm de FTO ne sont pas régulés en aigu par l’insuline et le glucose. Enfin, nous avons surexprimé FTO dans des HEK 293 et étudié les répercussions sur la sensibilité à l’insuline. Nous avons observé une augmentation de la phosphorylation de la PKB, en situation basale et une absence de régulation par l’insuline, en réponse à la surexpression de FTO, suggérant un contrôle négatif de la sensibilité à l’insuline par FTO. Conclusion : Des expériences supplémentaires de signalisation sont en cours pour étayer ces résultats préliminaires qui mettent en évidence un rôle de FTO dans le contrôle de la sensibilité à l’insuline dans le muscle squelettique.
O91 L’étude clinique Trans-Insulin et les cultures de myocytes montrent que les acides gras trans d’origines laitière et industrielle n’altèrent pas la sensibilité à l’insuline du muscle squelettique 1
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AL Tardy , S Lambert-Porcheron , C Malpuech-Brugère , N Cherati , P Leruyet3, JL Peyraud4, M Laville2, MC Michalski5, JM Chardigny1, B Morio1 1
Unité de nutrition humaine, UMR 1019 Inra-Université d’Auvergne, Clermont-Ferrand ; CRNH Rhône-Alpes, Lyon ; Recherche et développement, Lactalis, Laval ; 4 UMR 180 Production de Lait, Saint-Gilles ; 5 UMR 1235 Régulations métaboliques nutrition et diabètes, Villeurbanne. 2
O93 Les microARN : de nouveaux acteurs moléculaires de la régulation de l’expression des gènes par l’insuline dans le muscle humain S Rome1, MP Gustin2, A Granjon1, J Rieusset1, E Lefai1, E Meugnier1, C Cerutti2, E Disse3, M Laville4, H Vidal1 1
Régulations métaboliques, nutrition et diabètes, UMR Inserm U870/Inra U1235, Oullins ; Biostatistiques, Inserm Eri122, Ea 4173, Lyon ; Service de diabétologie et nutrition, Hôpital Edouard-Herriot, Oullins ; 4 Centre de recherche en nutrition humaine Rhône-Alpes, Faculté de Médecine Lyon Sud, Oullins. 2 3
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Introduction : Les principales sources d’acides gras trans (AGT) dans l’alimentation sont les huiles végétales partiellement hydrogénées (riches en acide élaidique) et les produits dérivés de ruminants (riches en acide vaccénique). Les études épidémiologiques suggèrent que la consommation chronique d’AGT d’origine technologique pourrait être délétère pour la sensibilité à l’insuline, mais les études d’intervention sur cette question demeurent peu concluantes. L’objectif de l’étude Trans-Insulin est de comparer l’impact des AGT issus des ruminants ou de la technologie sur la sensibilité à l’insuline du muscle. Matériels et méthodes : Soixante-trois femmes en bonne santé présentant un tour de taille > 88 cm et un indice de masse corporelle > 28 kg/m2 ont été recrutées. Après une période d’adaptation, les volontaires ont été randomisées en 3þgroupes et ont reçu pendant 4 semaines un régime pauvre en AGT (0,54 g/j, nþ= 21), ou un régime enrichi en AGT d’origine laitière (4,86 g/j, n = 21) ou technologiques (5,58 g/j, n = 21). Les modifications de la sensibilité à l’insuline ont été évaluées par un clamp hyperinsulinémique-euglycémique. Par ailleurs, des myotubes en culture ont été utilisés pour estimer la capacité des AGT à contre-balancer la résistance à l’insuline induite par l’acide palmitique. Résultats : La sensibilité à l’insuline n’a pas été modifiée après la période d’intervention. Dans les myotubes, les acides vaccénique et élaïdique préviennent l’effet délétère de l’acide palmitique sur la phosphorylation d’Akt après stimulation par l’insuline (p < 0,001 versus acide palmitique). Conclusion : Ces données démontrent que les AGT d’origines laitière et technologique n’altèrent pas la sensibilité musculaire à l’insuline.
O92 Implication du TNFα dans l’inhibition d’expression de la sortiline, une protéine du trafic de GLUT4, dans le tissu adipeux et le muscle du sujet obèse morbide V Kaddai1, J Jager1, A Tran2, Y Le Marchand-Brustel1, P Gual2, JF Tanti1, M Cormont1
Objectif : Les microARN sont des ARN non codants qui contrôlent l’expression des gènes. Leur mode d’action repose sur un appariement spécifique entre les microARN et les ARNm. Si l’appariemment est parfait l’ARNm est clivé, autrement il y a inhibition de la traduction. La découverte des microARN a bouleversé la biologie moléculaire (prix nobel 2006) et il apparaît aujourd’hui que les réseaux de régulations relayés par les microARN jouent un rôle important, puisque ces microARN contrôlent la structure de la chromatine, la méthylation et l’expression des gènes codants pour des facteurs de transcription. Le nombre de gènes cibles par microRNA est d’environ une centaine. Ces gènes cibles étant impliqués dans de nombreuses fonctions, il est aisé d’imaginer qu’une altération de l’expression de microARN peut entraîner une expression aberrante d’un sous-groupe de protéines ou d’ARNm. Le but de ce travail était de définir si l’insuline régulait l’expression de microARN ; et dans un 2e temps, de déterminer si ces microARN pouvaient expliquer une partie de la régulation de l’expression des gènes par l’insuline. Matériels et méthodes : Des sujets sains et diabétiques ont été soumis à des clamp hyperinsulinémiques-euglycémiques de 3 h. Par qRT-PCR, nous avons mesuré l’expression de 365 microARN dans des biopsies de muscles prélevées avant et après le clamp. Les gènes cibles des microARN et leurs fonctions ont été identifiés par bioinformatique. Résultats : Trente-neuf microARN sont différentiellement régulés en réponse à l’insuline dans le muscle squelettique de sujets sains, une partie de cette régulation étant médiée par SREBP1c. Les gènes régulés par les microARN sont impliqués majoritairement dans la signalisation ou sont des facteurs de transcription. L’expression de certains microARN est altérée en réponse à l’insuline, dans le muscle de diabétiques de type 2. Conclusion : Nos travaux démontrent pour la première fois que le signal transcriptionnel de l’insuline, principale hormone impliquée dans le contrôle de l’homéostasie énergétique, passe par la régulation de l’expression de microARN. La mise en évidence d’un défaut de régulation de certains microARN chez des diabétiques de type 2 laisse penser qu’ils pourraient participer aux altérations moléculaires rencontrées au cours de l’insulino-résistance.
O94 Implication potentielle de FTO dans le contrôle de la sensibilité à l’insuline dans le muscle squelettique
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Physiopathologie cellulaire et moléculaire de l’obésité et du diabète, Inserm U895 Centre méditerranéen de médecine moléculaire, Nice ; 2þ Complications hépatiques de l’obésité, Inserm U895 – Centre méditerranéen de médecine moléculaire, Nice.
Introduction : L’inflammation participe à la résistance à l’insuline caractérisée par un défaut d’action de l’hormone sur la stimulation du transport de glucose dans l’adipocyte et le muscle. L’insuline stimule ce transport en provoquant la translocation du transporteur de glucose GLUT4 vers la membrane plasmique. Des défauts dans les voies de signalisation peuvent provoquer la résistance à l’insuline, mais des altérations du trafic de GLUT4 pourraient également y contribuer. Notre objectif est de déterminer si des protéines contrôlant le trafic de GLUT4 sont dérégulées dans la résistance à l’insuline liée à l’obésité. Matériels et méthodes : L’expression d’ARNm est déterminée par PCR en temps réel et celle des protéines par Western Blot. Les tissus adipeux et musculaires de souris minces et obèses et le tissu adipeux de patients obèses morbides ont été étudiés. L’effet du TNFα est étudié sur des cellules adipeuses murine et humaine et dans le tissu adipeux et musculaire de souris après son injection. Résultats : Parmi les gènes de protéines du trafic de GLUT4 que nous avons étudiés (VAMP2, syntaxin4, Munc18c, Synip, GGA1, sortiline, syntaxin6, et AS160), seuls les ARNm de la sortiline sont diminués dans le tissu adipeux et les muscles des souris db/db par rapport aux db/+. La protéine est diminuée dans les mêmes proportions. Les ARNm de la sortiline sont également diminués dans le tissu adipeux de patients obèses morbides. Les niveaux de leur expression sont inversement corrélés à ceux du TNFα chez l’homme et la souris. Le TNFα inhibe l’expression de la sortiline dans l’adipocyte et cet effet est partiellement empêché par les TZD. Le TNFα injecté à des souris provoque également une diminution des ARNm de la sortiline dans les muscles et le tissu adipeux. Conclusion : L’expression de la sortiline, un acteur majeur du contrôle du métabolisme du glucose grâce à son action sur la localisation de GLUT4, est diminuée dans l’obésité et le TNFα participe certainement à ce défaut. L’inflammation chronique à bas bruit associée à l’obésité pourrait contribuer à la résistance à l’insuline en agissant sur des protéines impliquées dans le trafic de GLUT4.
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© 2009. Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
A Bravard1, E Lefai1, E Disse2, M Laville2, H Vidal1, J Rieusset1 1 2
Faculté de médecine Lyon Sud, UMR Inserm U870/Inra U1235, Oullins ; Diabétologie, Hospices civils de Lyon, Lyon.
Introduction : L’obésité est un problème majeur de santé publique, qui dépend de facteurs génétiques et environnementaux. Récemment, des variants génétiques du gène codant pour la protéine FTO (fat mass and obesity associated gene), à la fonction inconnue, ont été fortement associés à un indice de masse corporelle plus élevé. Le rôle de ce gène dans le contrôle du poids est inconnu, mais FTO est fortement présent dans le cerveau et dans le tissu adipeux (TA). L’objectif de notre travail était d’étudier, chez l’homme, la régulation de l’expression de FTO dans le TA et le muscle squelettique, en relation avec l’obésité et le diabète de type 2. Résultats : Nous avons démontré que les niveaux d’ARNm de FTO sont augmentés spécifiquement dans le muscle et le TA de patients diabétiques, alors qu’ils ne sont pas modifiés chez les sujets obèses non diabétiques. L’expression protéique de FTO est également augmentée dans le muscle de patients diabétiques. Un traitement à la rosiglitazone (Avendia 8 mg/jour, 12 semaines) restaure en partie l’expression de FTO dans les tissus de patients diabétiques. D’autre part, les niveaux d’ARNm de FTO ne sont pas régulés en aigu par l’insuline et le glucose. Enfin, nous avons surexprimé FTO dans des HEK 293 et étudié les répercussions sur la sensibilité à l’insuline. Nous avons observé une augmentation de la phosphorylation de la PKB, en situation basale et une absence de régulation par l’insuline, en réponse à la surexpression de FTO, suggérant un contrôle négatif de la sensibilité à l’insuline par FTO. Conclusion : Des expériences supplémentaires de signalisation sont en cours pour étayer ces résultats préliminaires qui mettent en évidence un rôle de FTO dans le contrôle de la sensibilité à l’insuline dans le muscle squelettique.