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PO42 L’induction nutritionnelle de l’expression de COUP-TFII dans les neurones du noyau ventromédian est médiée par la voie de signalisation de la mélanocortine
SFD (ALFÉDIAM)
traduit l’attribution d’une valeur positive aux perceptions concomitantes à la détection portale de glucose. A l’inverse, les régimes déséquilibrés diminuent l’activation mesurée dans l’amygdale (-50 à -72 %) et, pour le régime diabétogène, dans les cortex sensoriels (-39 à -84 %), en cohérence avec l’habituation des animaux à ces régimes. Dans le bulbe olfactif, le régime hyperprotéique et la perfusion portale de glucose induisent une activation similaire des couches mitrales (+211 à +233 %) et granulaires (+126 à +144 %), ce qui reflète l’action d’un agent anorexigène. Conclusion : En plus de ses effets métaboliques et de satiété, observés notamment suite à l’ingestion de protéines et probablement initiés dans l’hypothalamus, le signal glucose portal induit une activation cortico-limbique cohérente avec ses effets connus sur les choix alimentaires.
PO39 La fission mitochondriale induite par le glucose est indispensable à la signalisation ROS lors de la détection hypothalamique de l’hyperglycémie L Carneiro1, C Guissard2, G Offer2, P Belenguer2, L Pénicaud1, C Leloup1 1
Laboratoire Dcc, Umr 5548 Cnrs Université de Bourgogne, Dijon ; Laboratoire Mpm, Umr 5241 Cnrs-Ups, Toulouse.
ques. L’effet du fructose in vitro sur les gènes de la lipogenèse est contrecarré par la suppression de ChREBP par un SiRNA. Dans les cellules HepG2, nous observons une augmentation de l’activité luciférase du promoteur de la L-PK (x7) en réponse au fructose. Enfin, la protéine ChREBP est acétylée en réponse au fructose, une modification post-traductionnelle permettant d’augmenter son activité transactivatrice. Conclusion : En conclusion, ChREBP joue un rôle clé dans le développement de la stéatose hépatique induite par le fructose via une augmentation de sa transcription et de son activité par acétylation. Une modulation des niveaux d’acétylation de ChREBP pourrait constituer une piste intéressante dans le traitement de la stéatose hépatique induite par le fructose.
PO41 La leptine digestive contrôle l’absorption intestinale du fructose dans une boucle de régulation couplée au métabolisme hépatique Y Sakar, C Nazaret, P Lettéron, A Aït Omar, R Ducroc, A Bado Equipe de Neuroendocrinologie et Physiologie Digestive, Inserm U773, Crb3, Paris France, Paris.
2
Introduction : Nous avons montré que la détection hypothalamique de l’hyperglycémie (HG) fait intervenir une signalisation ROS d’origine mitochondriale, laquelle est indispensable aux réponses effectrices, dont la sécrétion d’insuline. Par ailleurs, des études récentes montrent que la morphologie des mitochondries varie lors de l’HG, morphologie qui est dépendante de la dynamique mitochondriale, modifiant alors la production de ROS. Ainsi, l’inhibition de la fission mitochondriale diminue la production de ROS lors d’une hyperglycémie dans l’hépatocyte par exemple. Objectif : Comprendre si, in vivo, la signalisation par les ROS lors du « glucose sensing » hypothalamique, implique la dynamique mitochondriale, et plus particulièrement la fission. Matériels et Méthodes : L’inhibition de Drp1 (fission), est réalisée par transfection de siRNA en cultures hypothalamiques pour la validation des siRNA, soit par injection dans le noyau arqué de rat, les animaux témoins sont transfectés par un siRNA contrôle. L’inhibition est évaluée par l’étude du réseau mitochondrial (in vitro) et Western blot (in vivo). La prise alimentaire (PA), le poids, la glycémie et l’insulémie sont suivis avant et après transfection (5þjours). La détection du glucose dans l’hypothalamus est évaluée par cfos, marqueur d’activation cellulaire, et en termes de production de ROS après injection d’un bolus de glucose par la carotide, laquelle déclenche un pic de sécrétion d’insuline. Résultats : L’inhibition de la fission mitochondriale dans le noyau arqué entraine une inhibition de la sensibilité au glucose. Ceci se traduit par la diminution de production de ROS lors de l’injection de glucose vers le cerveau dont la conséquence est une diminution de la sécrétion d’insuline. Ceci entraîne également des défauts de régulation de la PA : les animaux ayant reçu les siRNA Drp1 présentent une augmentation de leur prise alimentaire, qui se traduit par un gain de poids plus important que chez les rats siRNA témoins. Conclusion : Ces résultats montrent que la morphologie mitochondriale est requise pour la détection du glucose par le NA hypothalamique, en termes de régulation de la PA et de sécrétion d’insuline.
PO40 Contribution du facteur de transcription ChREBP au développement de la stéatose hépatique induite par le fructose F Benhamed Rayah1, R Dentin2, J Girard2, C Postic2 1 Département d’Endocrinologie, Métabolisme et Cancer, Inserm U567, Cnrs Umr8104, Paris ; 2 Département d’Endocrinologie, Métabolisme et Cancer, Inserm U567, Cnrs Umr8104 * Paris * France, Paris.
Introduction : L’augmentation de la consommation de fructose contenu dans les boissons sucrées est considérée depuis ces dernières années comme une des causes majeures de l’épidémie d’obésité. Lorsqu’un apport excessif en fructose est fourni par l’alimentation, le fructose, principalement métabolisé par le foie, entre dans la voie de la glycolyse conduisant à l’exacerbation de la voie de la lipogenèse et à l’augmentation des concentrations de triglycérides hépatiques. Nous avons précédemment mis en évidence le rôle central du facteur de transcription ChREBP dans le contrôle de la lipogenèse hépatique. L’objectif de notre étude a donc été de déterminer sa contribution au développement de la stéatose hépatique induite par le fructose. Matériels et Méthodes : Des souris C57BL6/J ont été soumises à un régime riche en fructose (60 %) pendant 4 semaines. Les paramètres géniques et métaboliques ont été étudiés par RT-PCRq et Western blot. Les conséquences de la suppression de ChREBP par ARN interférent (SiRNA) ont été testées en cultures d’hépatocytes incubés en présence de fructose (5 mM). L’activité luciférase du promoteur de la L-PK, cible de ChREBP, a été testée dans des cellules HepG2 en réponse au fructose. Résultats : Les souris soumises à un régime riche en fructose présentent une augmentation de l’expression de ChREBP ainsi que de ses gènes cibles (L-PK, ACC, FAS) associée à une augmentation du contenu en triglycérides hépati-
A38
© 2010. Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Introduction : L’activité des transporteurs intestinaux de sucre a un impact immédiat sur la glycémie et l’homéostasie glucidique. Comprendre les mécanismes contrôlant l’activité et l’expression de ces transporteurs est importante dans le contexte d’une alimentation humaine de plus en plus riche en fructose. Nous avons étudié l’effet de la leptine sécrétée dans la lumière digestive sur l’activité/ expression des transporteurs GLUT2 et GLUT5 et analysé les conséquences physiologiques. Matériels et Méthodes : Le transport transepithélial de fructose ou de galactose en présence ou en absence de leptine luminale était quantifié dans le modèle d’anses intestinales isolées chez des rats Wistar et des souris sauvages. L’expression des transporteurs était étudiée par western blot (WB) et par qPCR. Les effets du fructose étaient déterminés sur la sécrétion de leptine gastrique ainsi que les paramètres biologiques et l’expression (ARNm) d’enzymes clés du métabolisme intestinal et hépatique. Résultats : La leptine luminale augmentait de façon dose-dépendante le transport de fructose et de galactose dans les anses jéjunales isolées requerant l’activation de la sous-unité α2 de l’AMPK et la phosphorylation de la PKCbetaII. L’administration orale de fructose -mais pas de galactose- stimulait après 15 min la sécrétion de leptine dans la lumière gastrique sans modifier la leptine plasmatique. In vivo, la leptine augmentait le transport intestinal de fructose GLUT5-dependent, associé 1) à une augmentation rapide de la glycémie et une potentialisation des effets fructose sur l’expression hépatique de SREBP-1c, ACC-1, FAS ; 2) à une augmentation des triglycérides circulants et une activation de la lipogenèse hépatique. Conclusion : Le fructose augmente la sécrétion de leptine dans la lumière intestinale favorisant son absorption spécifique par GLUT5, avec pour conséquence une élévation de la glycémie et des lipides disponibles. Cette boucle de régulation positive peut renforcer le caractère lipogènique du fructose, et rendre compte des effets de la consommation excessive de ce sucre dans la pathogénie de la stéatose hépatique associée à certaines obésités.
PO42 L’induction nutritionnelle de l’expression de COUP-TFII dans les neurones du noyau ventromédian est médiée par la voie de signalisation de la mélanocortine L Sabra-Makke1, C Tourrel-Cuzin2, R Denis3, S Luquet3, M Vasseur-Cognet1, P Bossard1 1
Endocrinologie, Métabolisme et Cancer, Institut Cochin, Inserm U567, Cnrs Umr 8104, Université Paris Descartes, Paris ; Laboratoire de Biologie et Pathologie du Pancréas Endocrine (B2Pe), Umr 7059 Cnrs/ Université Paris -Diderot, Paris ; 3 Contrôle Central de la Balance Énergétique, Umr 7059 Cnrs / Université Paris Diderot * Paris * France, Paris. 2
Introduction : L’hypothalamus est un organe impliqué dans le contrôle de l’homéostasie énergétique et toute perturbation de la détection des signaux émis par les nutriments et/ou les hormones par cet organe peut conduire en périphérie à une insulino-résistance et/ou à l’obésité. Notre équipe travaille sur le facteur de transcription Chicken Ovalbumin Upstream Promoter-Transcription Factor II (COUP-TFII/NR2F2). Des données obtenues à partir de nos différents modèles de souris transgéniques de délétion de ce gène avec une spécificité cellulaire nous ont conduits à étudier la fonction et la régulation de ce facteur dans l’hypothalamus. Observation : Chez la souris, par des techniques d’immunofluorescence, nous avons observé que l’expression de la protéine COUP-TFII est restreinte au noyau ventromédian de l’hypothalamus (VMN). Elle est présente dans des neurones exprimant le récepteur à la mélanocortine MC4-R, cellules impliquées dans l’homéostasie énergétique et co-localise avec la protéine Stéroidogenic Factor 1 (SF1) un marqueur du noyau ventromédian. Nous avons étudié la régulation de l’expression de COUP-TFII en réponse au statut nutritionnel et hormonal dans différents modèles murins. Une augmentation de l’insulinémie active in vivo l’expression des messagers COUP-TFII
Diabète – Lille 2010
Afin d’étudier la fonction de ce facteur, nous avons aussi généré une lignée de souris inactivée pour le gène COUP-TFII dans les neurones SF1 de l’hypothalamus et les premiers résultats suggèrent que ces souris présentent un défaut de sensibilité à l’insuline. Conclusion : De par sa régulation nutritionnelle et sa fonction dans les neurones ventromedians, COUP-TFII hypothalamique pourrait donc être un nouvel acteur important dans le contrôle central de l’homéostasie énergétique.
Diabetes Metab 2010, 36, A28-A39
SFD (ALFÉDIAM)
dans l’hypothalamus. L’étude de sa régulation dans une lignée de cellules dérivées de l’hypothalamus suggère fortement que les effets de l’insuline sur l’expression de COUP-TFII dans le VMN pourraient être indirectement liés à une augmentation de la production locale du ligand du récepteur MC-4R. Des expériences ex vivo et in vivo (par injections stéréotaxiques) avec un agoniste du récepteur MC-4R montrent une augmentation de l’expression des messagers COUP-TFII.
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traduit l’attribution d’une valeur positive aux perceptions concomitantes à la détection portale de glucose. A l’inverse, les régimes déséquilibrés diminuent l’activation mesurée dans l’amygdale (-50 à -72 %) et, pour le régime diabétogène, dans les cortex sensoriels (-39 à -84 %), en cohérence avec l’habituation des animaux à ces régimes. Dans le bulbe olfactif, le régime hyperprotéique et la perfusion portale de glucose induisent une activation similaire des couches mitrales (+211 à +233 %) et granulaires (+126 à +144 %), ce qui reflète l’action d’un agent anorexigène. Conclusion : En plus de ses effets métaboliques et de satiété, observés notamment suite à l’ingestion de protéines et probablement initiés dans l’hypothalamus, le signal glucose portal induit une activation cortico-limbique cohérente avec ses effets connus sur les choix alimentaires.
PO39 La fission mitochondriale induite par le glucose est indispensable à la signalisation ROS lors de la détection hypothalamique de l’hyperglycémie L Carneiro1, C Guissard2, G Offer2, P Belenguer2, L Pénicaud1, C Leloup1 1
Laboratoire Dcc, Umr 5548 Cnrs Université de Bourgogne, Dijon ; Laboratoire Mpm, Umr 5241 Cnrs-Ups, Toulouse.
ques. L’effet du fructose in vitro sur les gènes de la lipogenèse est contrecarré par la suppression de ChREBP par un SiRNA. Dans les cellules HepG2, nous observons une augmentation de l’activité luciférase du promoteur de la L-PK (x7) en réponse au fructose. Enfin, la protéine ChREBP est acétylée en réponse au fructose, une modification post-traductionnelle permettant d’augmenter son activité transactivatrice. Conclusion : En conclusion, ChREBP joue un rôle clé dans le développement de la stéatose hépatique induite par le fructose via une augmentation de sa transcription et de son activité par acétylation. Une modulation des niveaux d’acétylation de ChREBP pourrait constituer une piste intéressante dans le traitement de la stéatose hépatique induite par le fructose.
PO41 La leptine digestive contrôle l’absorption intestinale du fructose dans une boucle de régulation couplée au métabolisme hépatique Y Sakar, C Nazaret, P Lettéron, A Aït Omar, R Ducroc, A Bado Equipe de Neuroendocrinologie et Physiologie Digestive, Inserm U773, Crb3, Paris France, Paris.
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Introduction : Nous avons montré que la détection hypothalamique de l’hyperglycémie (HG) fait intervenir une signalisation ROS d’origine mitochondriale, laquelle est indispensable aux réponses effectrices, dont la sécrétion d’insuline. Par ailleurs, des études récentes montrent que la morphologie des mitochondries varie lors de l’HG, morphologie qui est dépendante de la dynamique mitochondriale, modifiant alors la production de ROS. Ainsi, l’inhibition de la fission mitochondriale diminue la production de ROS lors d’une hyperglycémie dans l’hépatocyte par exemple. Objectif : Comprendre si, in vivo, la signalisation par les ROS lors du « glucose sensing » hypothalamique, implique la dynamique mitochondriale, et plus particulièrement la fission. Matériels et Méthodes : L’inhibition de Drp1 (fission), est réalisée par transfection de siRNA en cultures hypothalamiques pour la validation des siRNA, soit par injection dans le noyau arqué de rat, les animaux témoins sont transfectés par un siRNA contrôle. L’inhibition est évaluée par l’étude du réseau mitochondrial (in vitro) et Western blot (in vivo). La prise alimentaire (PA), le poids, la glycémie et l’insulémie sont suivis avant et après transfection (5þjours). La détection du glucose dans l’hypothalamus est évaluée par cfos, marqueur d’activation cellulaire, et en termes de production de ROS après injection d’un bolus de glucose par la carotide, laquelle déclenche un pic de sécrétion d’insuline. Résultats : L’inhibition de la fission mitochondriale dans le noyau arqué entraine une inhibition de la sensibilité au glucose. Ceci se traduit par la diminution de production de ROS lors de l’injection de glucose vers le cerveau dont la conséquence est une diminution de la sécrétion d’insuline. Ceci entraîne également des défauts de régulation de la PA : les animaux ayant reçu les siRNA Drp1 présentent une augmentation de leur prise alimentaire, qui se traduit par un gain de poids plus important que chez les rats siRNA témoins. Conclusion : Ces résultats montrent que la morphologie mitochondriale est requise pour la détection du glucose par le NA hypothalamique, en termes de régulation de la PA et de sécrétion d’insuline.
PO40 Contribution du facteur de transcription ChREBP au développement de la stéatose hépatique induite par le fructose F Benhamed Rayah1, R Dentin2, J Girard2, C Postic2 1 Département d’Endocrinologie, Métabolisme et Cancer, Inserm U567, Cnrs Umr8104, Paris ; 2 Département d’Endocrinologie, Métabolisme et Cancer, Inserm U567, Cnrs Umr8104 * Paris * France, Paris.
Introduction : L’augmentation de la consommation de fructose contenu dans les boissons sucrées est considérée depuis ces dernières années comme une des causes majeures de l’épidémie d’obésité. Lorsqu’un apport excessif en fructose est fourni par l’alimentation, le fructose, principalement métabolisé par le foie, entre dans la voie de la glycolyse conduisant à l’exacerbation de la voie de la lipogenèse et à l’augmentation des concentrations de triglycérides hépatiques. Nous avons précédemment mis en évidence le rôle central du facteur de transcription ChREBP dans le contrôle de la lipogenèse hépatique. L’objectif de notre étude a donc été de déterminer sa contribution au développement de la stéatose hépatique induite par le fructose. Matériels et Méthodes : Des souris C57BL6/J ont été soumises à un régime riche en fructose (60 %) pendant 4 semaines. Les paramètres géniques et métaboliques ont été étudiés par RT-PCRq et Western blot. Les conséquences de la suppression de ChREBP par ARN interférent (SiRNA) ont été testées en cultures d’hépatocytes incubés en présence de fructose (5 mM). L’activité luciférase du promoteur de la L-PK, cible de ChREBP, a été testée dans des cellules HepG2 en réponse au fructose. Résultats : Les souris soumises à un régime riche en fructose présentent une augmentation de l’expression de ChREBP ainsi que de ses gènes cibles (L-PK, ACC, FAS) associée à une augmentation du contenu en triglycérides hépati-
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© 2010. Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Introduction : L’activité des transporteurs intestinaux de sucre a un impact immédiat sur la glycémie et l’homéostasie glucidique. Comprendre les mécanismes contrôlant l’activité et l’expression de ces transporteurs est importante dans le contexte d’une alimentation humaine de plus en plus riche en fructose. Nous avons étudié l’effet de la leptine sécrétée dans la lumière digestive sur l’activité/ expression des transporteurs GLUT2 et GLUT5 et analysé les conséquences physiologiques. Matériels et Méthodes : Le transport transepithélial de fructose ou de galactose en présence ou en absence de leptine luminale était quantifié dans le modèle d’anses intestinales isolées chez des rats Wistar et des souris sauvages. L’expression des transporteurs était étudiée par western blot (WB) et par qPCR. Les effets du fructose étaient déterminés sur la sécrétion de leptine gastrique ainsi que les paramètres biologiques et l’expression (ARNm) d’enzymes clés du métabolisme intestinal et hépatique. Résultats : La leptine luminale augmentait de façon dose-dépendante le transport de fructose et de galactose dans les anses jéjunales isolées requerant l’activation de la sous-unité α2 de l’AMPK et la phosphorylation de la PKCbetaII. L’administration orale de fructose -mais pas de galactose- stimulait après 15 min la sécrétion de leptine dans la lumière gastrique sans modifier la leptine plasmatique. In vivo, la leptine augmentait le transport intestinal de fructose GLUT5-dependent, associé 1) à une augmentation rapide de la glycémie et une potentialisation des effets fructose sur l’expression hépatique de SREBP-1c, ACC-1, FAS ; 2) à une augmentation des triglycérides circulants et une activation de la lipogenèse hépatique. Conclusion : Le fructose augmente la sécrétion de leptine dans la lumière intestinale favorisant son absorption spécifique par GLUT5, avec pour conséquence une élévation de la glycémie et des lipides disponibles. Cette boucle de régulation positive peut renforcer le caractère lipogènique du fructose, et rendre compte des effets de la consommation excessive de ce sucre dans la pathogénie de la stéatose hépatique associée à certaines obésités.
PO42 L’induction nutritionnelle de l’expression de COUP-TFII dans les neurones du noyau ventromédian est médiée par la voie de signalisation de la mélanocortine L Sabra-Makke1, C Tourrel-Cuzin2, R Denis3, S Luquet3, M Vasseur-Cognet1, P Bossard1 1
Endocrinologie, Métabolisme et Cancer, Institut Cochin, Inserm U567, Cnrs Umr 8104, Université Paris Descartes, Paris ; Laboratoire de Biologie et Pathologie du Pancréas Endocrine (B2Pe), Umr 7059 Cnrs/ Université Paris -Diderot, Paris ; 3 Contrôle Central de la Balance Énergétique, Umr 7059 Cnrs / Université Paris Diderot * Paris * France, Paris. 2
Introduction : L’hypothalamus est un organe impliqué dans le contrôle de l’homéostasie énergétique et toute perturbation de la détection des signaux émis par les nutriments et/ou les hormones par cet organe peut conduire en périphérie à une insulino-résistance et/ou à l’obésité. Notre équipe travaille sur le facteur de transcription Chicken Ovalbumin Upstream Promoter-Transcription Factor II (COUP-TFII/NR2F2). Des données obtenues à partir de nos différents modèles de souris transgéniques de délétion de ce gène avec une spécificité cellulaire nous ont conduits à étudier la fonction et la régulation de ce facteur dans l’hypothalamus. Observation : Chez la souris, par des techniques d’immunofluorescence, nous avons observé que l’expression de la protéine COUP-TFII est restreinte au noyau ventromédian de l’hypothalamus (VMN). Elle est présente dans des neurones exprimant le récepteur à la mélanocortine MC4-R, cellules impliquées dans l’homéostasie énergétique et co-localise avec la protéine Stéroidogenic Factor 1 (SF1) un marqueur du noyau ventromédian. Nous avons étudié la régulation de l’expression de COUP-TFII en réponse au statut nutritionnel et hormonal dans différents modèles murins. Une augmentation de l’insulinémie active in vivo l’expression des messagers COUP-TFII
Diabète – Lille 2010
Afin d’étudier la fonction de ce facteur, nous avons aussi généré une lignée de souris inactivée pour le gène COUP-TFII dans les neurones SF1 de l’hypothalamus et les premiers résultats suggèrent que ces souris présentent un défaut de sensibilité à l’insuline. Conclusion : De par sa régulation nutritionnelle et sa fonction dans les neurones ventromedians, COUP-TFII hypothalamique pourrait donc être un nouvel acteur important dans le contrôle central de l’homéostasie énergétique.
Diabetes Metab 2010, 36, A28-A39
SFD (ALFÉDIAM)
dans l’hypothalamus. L’étude de sa régulation dans une lignée de cellules dérivées de l’hypothalamus suggère fortement que les effets de l’insuline sur l’expression de COUP-TFII dans le VMN pourraient être indirectement liés à une augmentation de la production locale du ligand du récepteur MC-4R. Des expériences ex vivo et in vivo (par injections stéréotaxiques) avec un agoniste du récepteur MC-4R montrent une augmentation de l’expression des messagers COUP-TFII.
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