Départment BioSciences
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F-69621 Villeurbanne, France
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Laboratoire Lyonnais de Recherche en
Cardiovasculaire, Métabolisme, diabètologie et Nutrition
CARMEN - INSERM UMR1060 - Université de Lyon
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Equipe 1: Adaptations nutritionnelles, environnement et diabètes
L'insulino-résistance est un facteur de risque majeur de plusieurs maladies courantes, telles le diabète, les maladies cardiovasculaires et l'hypertension artérielle. Les mécanismes moléculaires sous-tendant la résistance à l'insuline ne sont à ce jour pas totalemement élucidés. Mes travaux de recherche portent sur les mécanismes physiopathologiques qui sous-tendent le développement de l'insulino-résistance et le syndrome métabolique. Je me suis tout particulièrement intéressé au rôle du stress oxydant et celui des toxines urémiques dans la physiopathologie de l'insulino-résistance en utilisant des modèles animaux ou cellulaires.
Je suis en particulier intéressé au rôle de aldéhydes (famille des hydroxyalkénals) issus de la peroxydation lipidique dans la pathogenèse de la résistance à l'insuline et du diabète de type 2. Les diabètes sont associés à un état de stress oxydant résultant de la production excessive d'espèces pro-oxydantes et / ou un déficit de défenses antioxydantes de l'organisme. La peroxydation des acides gras polyinsaturés, cibles privilégiées d'attaque radicalaires, conduit à la formation d'aldéhydes toxiques. La peroxydation des acides gras des séries oméga-3 et oméga-6 conduit respectivement à la formation de 4-hydroxy-2-hexenal (4-HHE) et 4-hydroxy-2-nonénal (4-HNE). Ces produits avancés de la peroxydation lipidique peuvent transmettre les effets néfastes du stress oxydant. Nous avons démontré que 4-HHE plasmatique est augmenté chez les patients diabétiques de type 2 et dans des modèles expérimentaux de diabète chez le rongeur. Sur des lignée de cellules musculaires ou d'adipocytes en lignée, le 4-HHE et le 4-HNE sont à l'origine d'une carbonylation massive des protéines cellulaires (défini comme un état de stress carbonyl) et induisent une résistance d'insuline en perturbant le transport du glucose et les voies de signalisation de l'insuline. Nous avons démontré que ses effets nocifs peuvent être contrecarrés par une augmentation pharmacologique du pool intracellulaire de glutathion ou par une supplémentation en antioxydants. Nous avons également démontré que le 4-HHE et 4-HNE peuvent entraîner des modifications structurales et fonctionnelles de la molécule d'insuline, qui peut à son tour jouer un rôle clé dans le développement de la résistance à l'insuline du diabète.
L'insuffisance rénale chronique (IRC) est caractérisée par de profondes altérations métaboliques, parmi lesquelles une insulinorésistance et des dyslipidémies. Les causes de cette insulinorésistance chez les patients IRC reste à ce jour mal comprises. Le p-crésol, produits dans l'intestin par fermentation bactérienne d'un acide aminé alimentaire, la tyrosine, a été identifié comme étant l'une des toxines urémiques majeures impliquée dans les lésions vasculaires associée à l'IRC. Il est désormais bien établi que la fraction libre de principal métabolite, le p-crésyl-sulfate est un facteur prédictif indépendant de mortalité chhez ces patients. Toutefois, aucune étude à ce jour n'a exploré le rôle des toxines urémiques et du p-crésyl-sulfate dans le développement de la résistance à l'insuline et des autres complications métaboliques associées à l'IRC. Nous avons démontré sur des cellules en culture (cellules musculaires C2C12, les adipocytes 3T3-L1) ainsi que sur des modèles rongeurs que le p-crésol et p-crésyl-sulfate, à des concentrations similaires à celles retrouvées chez les patients IRC terminaux, peuvent induire une insulino-résistance. Nous sommes désormais à la recherche de stratégies thérapeutiques visant à prévenir l'accumulation de p-crésyl-sulfate dans les fluides corporels, parmi lesquels l'utilisation de prébiotiques, la restriction protéique et les absorbants chimiques.