Adipose reduction in the activity of the repressor ICER is responsible for insulin resistance elicited by the transcriptional factors CREB in obesity

BACKGROUND AND AIMS: Sustained adipose activation of the transcriptional activators cAMP response binding proteins (CREB) in obesity leads to impaired expression of the glucose transporter GLUT4 and adiponectin (adipoq) in mice model of obesity. Diminution of GLUT4 and adipoq caused by CREB is indirect and relies on the increased repressive activity of the CREB target gene activating transcription factor 3 (ATF3). Specific inactivation of CREB in adipocytes decreases ATF3 production and improves whole-body insulin sensitivity of mice in the context of diet-induced obesity. Thus, elevation of CREB activity is a key mechanism responsible for adipocyte dysfunction and systemic insulin resistance. The inducible cAMP early repressor (ICER) is a negative regulator of the CREB activity. In fact, ICER antagonizes the CREB factor by competing for the regulation of similar target genes. The goal of the study was to investigate whether loss of ICER expression in adipocytes could be responsible for increased CREB activity in obesity. MATERIALS AND METHODS: Mice C57bl6 were fed with a high fat diet (HFD) for 12 weeks to increase body weight and generate insulin resistance. Biopsies of visceral adipose tissues (VAT) were prepared from human lean (BMI=24}0.5 Kg/m2) or obese subjects (BMI>35 Kg/m2). Total RNA and protein were prepared from white adipose tissues (WAT) of chow- or HFD-fed mice and VAT of lean and obese subjects. Activities of CREBs and ICER were monitored by electromobility shift assays (EMSA). The role of ICER on CREB activity was confirmed in 3T3-L1 adipocytes cells. Briefly after differentiation, the cells were electroporated with the plasmid coding for ICER cDNA. Gene expression was quantified by quantitative real-time PCR and western Blotting experiments. RESULTS: The expression of ICER is reduced in WAT of HFD-induced obese mice when compared to chow mice as measured by real-time PCR and EMSA. Similar result was found in human tissues. Reduction in ICER expression was associated with increased ATF3 expression and decreased adipoq and GLUT4 contents. Diminution in ICER levels was observed in adipocytes fraction whereas its expression was unchanged in stroma vascular fraction of WAT. Overexpression of ICER in 3T3-L1 adipocytes silenced the expression of ATF3, confirming the regulation of the factor by ICER. The expression of ICER is regulated by histone deacetylases activity (HDAC). Inhibition of HDACs in 3T3-L1 adipocytes cells using trichostatin inhibited the production of ICER. The whole activity of HDAC was reduced in WAT and VAT of obese mice and human obese subjects. CONCLUSION: Impaired adipose expression of ICER is responsible of increased CREB activity in adipocytes in obesity. This mechanism relies on reduction of the HDAC activity.

Neuroendocrine deregulation of food intake, adipose tissue and the gastrointestinal system in obesity and metabolic syndrome.

Obesity is an excess of fat mass. Fat mass is an energy depot but also an endocrine organ. A deregulation of the sympathetic nervous system (SNS) might produce obesity. Stress exaggerates diet-induced obesity. After stress, SNS fibers release neuropeptide Y (NPY) which directly increases visceral fat mass producing a metabolic syndrome (MbS)-like phenotype. Adrenergic receptors are the main regulators of lipolysis. In severe obesity, we demonstrated that the adrenergic receptor subtypes are differentially expressed in different fat depots. Liver and visceral fat share a common sympathetic pathway, which might explain the low-grade inflammation which simultaneously occurs in liver and fat of the obese with MbS. The neuroendocrine melanocortinergic system and gastric ghrelin are also greatly deregulated in obesity. A specific mutation in the type 4 melanocortin receptor induces early obesity onset, hyperphagia and insulin-resistance. Nonetheless, it was recently discovered that a mutation in the prohormone convertase 1/3 simultaneously produces severe gastrointestinal dysfunctions and obesity.

Evidence of energy sparing in Gambian women during pregnancy: a longitudinal study using whole-body calorimetry.

Components of daily energy expenditure were measured serially by whole-body calorimetry in Gambian women before pregnancy and at 6, 12, 18, 24, 30, and 36 wk gestation. Weight gain was (mean +/- SD) 6.8 +/- 2.8 kg, fat deposition was 2.0 +/- 2.5 kg and lean tissue deposition was 5.0 +/- 2.5 kg. Basal metabolic rate (BMR) was depressed during the first 18 wk of gestation, causing total cumulative maintenance costs by week 36 to be 8.4 MJ. Individual responses to pregnancy correlated with changes in body mass (36 wk: delta BMR vs delta weight; r = 0.60, P < 0.01 delta BMR vs delta LBM; r = 0.62, P < 0.01). There was no significant increase in the cost of treadmill exercise (0% slope: F = 0.71, P = 0.64; 5% slope: F = 1.97, P = 0.10), 24-h energy expenditure (F = 0.72, P = 0.64), activity or diet-induced thermogenesis (F = 1.02, P = 0.43), during pregnancy in spite of body weight gain. Total metabolic costs over 36 wk were 144 MJ (fetus 43 MJ, fat deposition 92 MJ, cumulative maintenance costs 8.4 MJ). These were far lower than reported for well-nourished Western populations.

Monocarboxylate transporters: new players in body weight regulation.

Over the last two decades, several genes have been identified that appear to play a role in the regulation of energy homeostasis and body weight. For a small subset of them, a reduction or an absence of expression confers a resistance to the development of obesity. Recently, a knockin mouse for a member of the monocarboxylate transporter (MCT) family, MCT1, was demonstrated to exhibit a typical phenotype of resistance to diet-induced obesity and a protection from its associated metabolic perturbations. Such findings point out at MCTs as putatively new therapeutic targets in the context of obesity. Here, we will review what is known about MCTs and their possible metabolic roles in different organs and tissues. Based on the description of the phenotype of the MCT1 knockin mouse, we will also provide some insights about their putative roles in weight gain regulation.

The Lin28/let-7 axis regulates glucose metabolism.

The let-7 tumor suppressor microRNAs are known for their regulation of oncogenes, while the RNA-binding proteins Lin28a/b promote malignancy by inhibiting let-7 biogenesis. We have uncovered unexpected roles for the Lin28/let-7 pathway in regulating metabolism. When overexpressed in mice, both Lin28a and LIN28B promote an insulin-sensitized state that resists high-fat-diet induced diabetes. Conversely, muscle-specific loss of Lin28a or overexpression of let-7 results in insulin resistance and impaired glucose tolerance. These phenomena occur, in part, through the let-7-mediated repression of multiple components of the insulin-PI3K-mTOR pathway, including IGF1R, INSR, and IRS2. In addition, the mTOR inhibitor, rapamycin, abrogates Lin28a-mediated insulin sensitivity and enhanced glucose uptake. Moreover, let-7 targets are enriched for genes containing SNPs associated with type 2 diabetes and control of fasting glucose in human genome-wide association studies. These data establish the Lin28/let-7 pathway as a central regulator of mammalian glucose metabolism.

Loss of the RNA polymerase III repressor MAF1 confers obesity resistance.

MAF1 is a global repressor of RNA polymerase III transcription that regulates the expression of highly abundant noncoding RNAs in response to nutrient availability and cellular stress. Thus, MAF1 function is thought to be important for metabolic economy. Here we show that a whole-body knockout of Maf1 in mice confers resistance to diet-induced obesity and nonalcoholic fatty liver disease by reducing food intake and increasing metabolic inefficiency. Energy expenditure in Maf1(-/-) mice is increased by several mechanisms. Precursor tRNA synthesis was increased in multiple tissues without significant effects on mature tRNA levels, implying increased turnover in a futile tRNA cycle. Elevated futile cycling of hepatic lipids was also observed. Metabolite profiling of the liver and skeletal muscle revealed elevated levels of many amino acids and spermidine, which links the induction of autophagy in Maf1(-/-) mice with their extended life span. The increase in spermidine was accompanied by reduced levels of nicotinamide N-methyltransferase, which promotes polyamine synthesis, enables nicotinamide salvage to regenerate NAD(+), and is associated with obesity resistance. Consistent with this, NAD(+) levels were increased in muscle. The importance of MAF1 for metabolic economy reveals the potential for MAF1 modulators to protect against obesity and its harmful consequences.

Contribution of Intronic miR-338-3p and Its Hosting Gene AATK to Compensatory β-Cell Mass Expansion.

The elucidation of the mechanisms directing β-cell mass regeneration and maintenance is of interest, because the deficit of β-cell mass contributes to diabetes onset and progression. We previously found that the level of the microRNA (miRNA) miR-338-3p is decreased in pancreatic islets from rodent models displaying insulin resistance and compensatory β-cell mass expansion, including pregnant rats, diet-induced obese mice, and db/db mice. Transfection of rat islet cells with oligonucleotides that specifically block miR-338-3p activity increased the fraction of proliferating β-cells in vitro and promoted survival under proapoptotic conditions without affecting the capacity of β-cells to release insulin in response to glucose. Here, we evaluated the role of miR-338-3p in vivo by injecting mice with an adeno-associated viral vector permitting specific sequestration of this miRNA in β-cells. We found that the adeno-associated viral construct increased the fraction of proliferating β-cells confirming the data obtained in vitro. miR-338-3p is generated from an intron of the gene coding for apoptosis-associated tyrosine kinase (AATK). Similarly to miR-338-3p, we found that AATK is down-regulated in rat and human islets and INS832/13 β-cells in the presence of the cAMP-raising agents exendin-4, estradiol, and a G-protein-coupled Receptor 30 agonist. Moreover, AATK expression is reduced in islets of insulin resistant animal models and selective silencing of AATK in INS832/13 cells by RNA interference promoted β-cell proliferation. The results point to a coordinated reduction of miR-338-3p and AATK under insulin resistance conditions and provide evidence for a cooperative action of the miRNA and its hosting gene in compensatory β-cell mass expansion.

Sinusoidal Endothelial Dysfunction Precedes Inflammation and Fibrosis in a Model of NAFLD

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is the hepatic manifestation of the metabolic syndrome. Most morbidity associated with the metabolic syndrome is related to vascular complications, in which endothelial dysfunction is a major pathogenic factor. However, whether NAFLD is associated with endothelial dysfunction within the hepatic vasculature is unknown. The aims of this study were to explore, in a model of diet-induced overweight that expresses most features of the metabolic syndrome, whether early NAFLD is associated with liver endothelial dysfunction. Wistar Kyoto rats were fed a cafeteria diet (CafD; 65% of fat, mostly saturated) or a control diet (CD) for 1 month. CafD rats developed features of the metabolic syndrome (overweight, arterial hypertension, hypertryglyceridemia, hyperglucemia and insulin resistance) and liver steatosis without inflammation or fibrosis. CafD rats had a significantly higher in vivo hepatic vascular resistance than CD. In liver perfusion livers from CafD rats had an increased portal perfusion pressure and decreased endothelium-dependent vasodilation. This was associated with a decreased Akt-dependent eNOS phosphorylation and NOS activity. In summary, we demonstrate in a rat model of the metabolic syndrome that shows features of NAFLD, that liver endothelial dysfunction occurs before the development of fibrosis or inflammation.

Alpha- and gamma-melanocyte stimulating hormones in obesity. A study of the key central areas of metabolic regulation

The melanocortin system is an important regulator of feeding, energy metabolism,and cardiovascular function and it consists of the pro-opiomelanocortin (POMC) derived melanocyte stimulating hormones (α-, β- and γ-MSH) and their endogenous melanocortin receptors, MC1R to MC5R. In the hypothalamus, α-MSH reduces food intake, and increases energy expenditure and sympathetic tone by binding to MC4R. Mutations affecting the MC4R gene lead to obesity in mammals. On the other hand, the metabolic effects of MC3R stimulation using agonists such as the endogenously expressed γ-MSH have been less extensively explored. The main objective of this study was to investigate the long-term effects of increased melanocortin tone in key areas of metabolic regulation in the central nervous system (CNS) in order to investigate the sitespecific roles of both α-MSH and γ-MSH. The aim was to stereotaxically induce local overexpression of single melanocortin peptides using lentiviral vectors expressing α-MSH (LVi-α-MSH-EGFP) and γ-MSH (LVi-γ-MSH-EGFP). The lentiviral vectors were shown to produce a long-term overexpression and biologically active peptides in cell-based assays. The LVi-α-MSHEGFP was targeted to the arcuate nucleus in the hypothalamus of diet induced obese mice where it reduced weight gain and adiposity independently of food intake. When the nucleus tractus solitarus in the brainstem was targeted, the LVi-α-MSH-EGFP treatment was shown to cause a small decrease in adiposity, which did not impact weight development. However, the α-MSH treatment increased heart rate, which was attenuated by adrenergic receptor blockade indicative of increased sympathetic activity. The LVi-γ-MSH-EGFP was targeted to the hypothalamus where it decreased fat mass in mice eating the standard diet, but the effect was abated if animals consumed a high-fat Western type diet. When the diet induced obese mice were subjected again to the standard diet, the LVi-γ-MSH-EGFP treated animals displayed increased weight loss and reduced adiposity. These results indicate that the long-term central anti-obesity effects of α-MSH are independent of food intake. In addition, overexpression of α-MSH in the brain stem efficiently blocked the development of adiposity, but increased sympathetic tone. The evidence presented in this thesis also indicates that selective MC3R agonists such as γ-MSH could be potential therapeutics in combination with low fat diets.

White tea (Camellia sinensis) extract reduces oxidative stress and triacylglycerols in obese mice

White tea is an unfermented tea made from young shoots of Camellia sinensis protected from sunlight to avoid polyphenol degradation. Although its levels of catechins are higher than those of green tea (derived from the same plant), there are no studies addressing the relationship between this tea and obesity associated with oxidative stress.The objective of this study was to evaluate the effect of white tea on obesity and its complications using a diet induced obesity model. Forty male C57BL/6 mice were fed a high-fat diet to induce obesity (Obese group) or the same diet supplemented with 0.5% white tea extract (Obese + WTE) for 8 weeks. Adipose tissue, serum lipid profile, and oxidative stress were studied. White tea supplementation was not able to reduce food intake, body weight, or visceral adiposity. Similarly, there were no changes in cholesterol rich lipoprotein profile between the groups. A reduction in blood triacylglycerols associated with increased cecal lipids was observed in the group fed the diet supplemented with white tea. White tea supplementation also reduced oxidative stress in liver and adipose tissue. In conclusion, white tea extract supplementation (0.5%) does not influence body weight or adiposity in obese mice. Its benefits are restricted to the reduction in oxidative stress associated with obesity and improvement of hypertriacylglycerolemia.

Interventions thérapeutiques prometteuses dans un modèle in vivo de stéatohépatite non alcoolique

La stéatohépatite non alcoolique (NASH) est une pathologie du foie dont l’amplitude et les répercussions sont de plus en plus préoccupantes dans le monde médical ou biomédical. Elle est associée à l’obésité, au syndrome métabolique et au diabète sucré de type II. La recherche de la thérapie optimale pour le NASH est un domaine en plein essor puisqu’aucun traitement n’est suffisamment efficace à ce jour. La présente étude fait le point sur de nouvelles possibilités de traitements qui se sont avérés efficaces pour contrer les différentes lésions métaboliques et cellulaires rencontrées dans un modèle in vivo chez le rat où le NASH est induit par l’ingestion d’une diète riche en gras. Cette étude démontre, tout d’abord, que les traitements durant six semaines avec l’acide ursodéoxycholique (UDCA) et son dérivé le NCX 1000, possédant des propriétés donatrices de monoxyde d’azote, à doses équimolaires, protègent de manière équivalente le foie contre le stress oxydatif, l’hyperinsulinémie, l’inflammation et la fibrose causés par la stéatohépatite. De plus, la combinaison d’une plus faible dose de NCX 1000 avec un antioxydant lipophile tel que la vitamine E offre une protection similaire, particulièrement au niveau des paramètres du stress oxydatif. Par ailleurs, l’étude illustre aussi que la silibinine, composé polyphénolique actif du chardon marie (Silybum marianum) et utilisé en traitement pendant 5 semaines, possède un pouvoir hépatoprotecteur, des propriétés antioxydantes et un effet hypoinsulinémique dans ce modèle de stéatohépatite d’origine nutritionnelle. Le potentiel thérapeutique de ces composés en fait des candidats de choix pour le traitement du NASH qui méritent de faire l’objet d’études cliniques poussées.

Regulation of the memory T cell development and islet beta-cell survival by DAPK-related apoptosis-inducing protein kinase 2 (Drak2)

Drak2 est un membre de la famille des protéines associées à la mort et c’est une sérine/thréonine kinase. Chez les souris mutantes nulles Drak2, les cellules T ne présentent aucune défectuosité apparente en apoptose induite par activation, après stimulation avec anti-CD3 et anti-CD28, mais ont un seuil de stimulation réduit, comparées aux cellules T de type sauvage (TS). Dans notre étude, l’analyse d’hybridation in situ a révélé que l’expression de Drak2 est ubiquiste au stade de la mi-gestation chez les embryons, suivie d’une expression plus focale dans les divers organes pendant la période périnatale et l’âge adulte, notamment dans le thymus, la rate, les ganglions lymphatiques, le cervelet, les noyaux suprachiasmatiques, la glande pituitaire, les lobes olfactifs, la médullaire surrénale, l’estomac, la peau et les testicules. Nous avons créé des souris transgéniques (Tg) Drak2 en utilisant le promoteur humain beta-actine. Ces souris Tg montraient des ratios normaux entre cellules T versus B et entre cellules CD4 versus CD8, mais leur cellularité et leur poids spléniques étaient inférieurs comparé aux souris de type sauvage. Après activation TCR, la réponse proliférative des cellules T Tg Drak2 était normale, même si leur production d’interleukine (IL)-2 et IL-4 mais non d’interféron-r était augmentée. Les cellules T Tg Drak2 activées ont démontré une apoptose significativement accrue en présence d’IL-2 exogène. Au niveau moléculaire, les cellules T Tg Drak2 ont manifesté une augmentation moins élevée des facteurs anti-apoptotiques durant l’activation; un tel changement a probablement rendu les cellules vulnérables aux attaques subséquentes d’IL-2. L’apoptose compromise dans les cellulesT Tg Drak2 a été associée à un nombre réduit de cellules T ayant le phénotype des cellules mémoires (CD62Llo) et avec des réactions secondaires réprimées des cellules T dans l’hypersensibilité de type différé. Ces résultats démontrent que Drak2 s’exprime dans le compartiment des cellules T mais n’est pas spécifique aux cellules T; et aussi qu’il joue des rôles déterminants dans l’apoptose des cellules T et dans le développement des cellules mémoires T. En outre, nous avons recherché le rôle de Drak2 dans la survie des cellules beta et le diabète. L’ARNm et la protéine Drak2 ont été rapidement induits dans les cellules beta de l’îlot après stimulation exogène par les cytokines inflammatoires ou les acides gras libres et qui est présente de façon endogène dans le diabète, qu’il soit de type 1 ou de type 2. La régulation positive de Drak2 a été accompagnée d’une apoptose accrue des cellules beta. L’apoptose des cellules beta provoquée par les stimuli en question a été inhibée par la chute de Drak2 en utilisant petit ARNi. Inversement, la surexpression de Drak2 Tg a mené à l’apoptose aggravée des cellules beta déclenchée par les stimuli. La surexpression de Drak2 dans les îlots a compromis l’augmentation des facteurs anti-apoptotiques, tels que Bcl-2, Bcl-xL et Flip, sur stimulation par la cytokine et les acides gras libres. De plus, les expériences in vivo ont démontré que les souris Tg Drak2 étaient sujettes au diabète de type 1 dans un modèle de diabète provoqué par de petites doses multiples de streptozotocine et qu’elles étaient aussi sujettes au diabète de type 2 dans un modèle d’obésité induite par la diète. Nos données montrent que Drak2 est défavorable à la survie des cellules beta. Nous avons aussi étudié la voie de transmission de Drak2. Nous avons trouvé que Drak2 purifiée pouvait phosphoryler p70S6 kinase dans une analyse kinase in vitro. Lasurexpression de Drak2 dans les cellules NIT-1 a entraîné l’augmentation de la phosphorylasation p70S6 kinase tandis que l’abaissement de Drak2 dans ces cellules a réduit la phosphorylation. Ces recherches mécanistes ont prouvé que p70S6 kinase était véritablement un substrat de Drak2 in vitro et in vivo. Cette étude a découvert les fonctions importantes de Drak2 dans l’homéostasie des cellules T et le diabète. Nous avons prouvé que p70S6 kinase était un substrat de Drak2. Nos résultats ont approfondi nos connaissances de Drak2 à l’intérieur des systèmes immunitaire et endocrinien. Certaines de nos conclusions, comme les rôles de Drak2 dans le développement des cellules mémoires T et la survie des cellules beta pourraient être explorées pour des applications cliniques dans les domaines de la transplantation et du diabète.

Modalities of exercise training on liver fat accretion and inflammatory markers in ovariectomized rats

Les facteurs de risque des maladies cardiovasculaires, telle, que la détérioration du profil lipidique, deviennent plus prononcés après la ménopause, ce qui fait de la maladie coronarienne, l’une des principales causes de décès chez les femmes ménopausées. Une proportion importante de femmes prennent du poids après la ménopause en particulier dans la région abdominale entraînant par conséquent des perturbations métaboliques. Des données récentes suggèrent également que l’absence des œstrogènes observée à la ménopause favorise le développement de la stéatose hépatique. Cette dernière a été incriminée pour incriminée dans le développement de la résistance à l'insuline, et est de ce fait considérée comme une composante hépatique du syndrome métabolique. Il est impératif d'établir des stratégies visant à contrecarrer l'accumulation de graisse dans le foie et l’accroissement du tissu adipeux chez les femmes ménopausées, en tenant compte que l'utilisation de l'hormonothérapie substitutive est de nos jours moins soutenue. Les quatre études de la présente thèse ont été conduites pour tenter de fournir des informations sur le traitement et la prévention de l’augmentation de la masse graisseuse et de la stéatose hépatique qu’entraîne la suppression des œstrogènes, à travers les modifications du mode de vie (diète et exercice physique) chez la rate ovariectomizée (Ovx); un modèle animal de la ménopause. Dans les deux premières études nous nous sommes concentrés sur l’augmentation de la masse graisseuse et sa reprise suite à une perte de poids. Dans la première étude, nous avons montré que les rates Ovx qui ont suivi un programme de restriction alimentaire (FR) ont diminué significativement (P < 0.01) leur poids corporel, leur contenu en graisses intra-abdominales ainsi que leurs triacylglycérols (TAG) hépatiques, comparativement aux rates Ovx nourries à la diète normale. De plus, l’entraînement en résistance (RT) a prévenu la reprise de poids corporel ainsi que l’accroissement du tissu adipeux et l’accumulation de lipides dans le foie des rates Ovx, après l’arrêt du régime amaigrissant. Les résultats de la deuxième étude ont confirmé l'efficacité de la restriction alimentaire associée à l’entraînement en résistance (FR + RT) dans la réduction du poids corporel, des lipides dans le foie et le tissu adipeux chez les rates Ovx. Tenant compte des résultats de notre première étude, l’entraînement en résistance seulement a constitué un atout pour atténuer le poids corporel et la masse grasse reprise par les rates Ovx suite à un programme de perte de poids (FR + RT); bien que l'impact ait été moindre comparé au maintien seul de la restriction alimentaire. De la même manière que la supplémentation en œstrogènes, les résultats de la troisième étude indiquent que l'entraînement en endurance mené concurremment avec l’ovariectomie a significativement atténué l'accumulation de lipides dans le foie ainsi que dans le tissu adipeux. Toutefois, l’entraînement en endurance effectué avant l'ovariectomie n'a pas protégé contre l'accumulation des graisses qu’entraîne l'ovariectomie, si celui-ci est interrompu après l'ovariectomie. Enfin, pour compléter les résultats antérieurs, nous avons montré dans la quatrième étude que l’expression des gènes impliqués dans la synthèse de lipide; SREBP-1c, SCD-1, ChREBP, et ACC dans le foie a augmenté après le retrait des œstrogènes, tandis qu’une diminution (P < 0.01) des niveaux d'ARNm de PPAR-α a été observée. De plus, l'expression hépatique des gènes des cytokines pro-inflammatoires incluant IKKβ, IL-6 ainsi que le contenu protéinique de NF-кB étaient augmentés (P < 0.01) chez les rates Ovx par rapport aux rates ayant subi une Ovx simulée (Sham). Toutes ces perturbations ont été améliorées avec la supplémentation en œstrogènes seulement, ainsi qu'avec l'entraînement en endurance seulement. Dans l'ensemble, nos résultats indiquent que l'exercice physique (en résistance ou en endurance) a un impact significatif sur la réduction de l'accumulation des lipides dans le foie et dans le tissu adipeux des rates Ovx. De plus, chez les rates Ovx, l’entraînement en endurance mimerait les effets des œstrogènes sur l'expression des gènes impliqués dans l'accumulation de lipides et l’inflammation préclinique dans le foie.

Validation des effets antidiabétiques de Rhododendron groenlandicum, une plante médicinale des Cri de la Baie James, dans le modèle in vitro et in vivo : élucidation des mécanismes d’action et identification des composés actifs

Le diabète est un syndrome métabolique caractérisé par une hyperglycémie chronique due à un défaut de sécrétion de l’insuline, de l’action de l’insuline (sensibilité), ou une combinaison des deux. Plus d'un million de canadiens vivent actuellement avec le diabète. La prévalence de cette maladie est au moins trois fois plus élevée chez les autochtones que dans la population canadienne en général. Notre équipe vise à étudier les effets potentiellement antidiabétiques de certaines plantes médicinales utilisées par les Cris d'Eeyou Istchee (Baie James, Québec) où l’adhérence aux traitements médicamenteux est faible, en partie à cause de la déconnection culturelle de ces derniers. Grâce à une approche ethnobotanique, notre équipe a identifié 17 plantes médicinales utilisées par cette population pour traiter des symptômes du diabète. Parmi ces plantes, l’extrait éthanolique de Rhododendron groenlandicum (Thé du Labrador) a montré un fort potentiel antidiabétique chez plusieurs lignées cellulaires, notamment les adipocytes (3T3-L1). Cette plante induit la différenciation adipocytaire probablement par l’activation du peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR γ). Cette stimulation améliore la résistance à l’insuline et constitue un mécanisme privilégié pour une classe de médicaments antidiabétiques, les thiazolidinediones. Le but de la présente étude est de valider l’efficacité et l’innocuité de R. groenlandicum in vivo, dans un modèle animal de résistance à l’insuline, d’élucider les mécanismes par lesquels cet extrait exerce ses effets antidiabétiques et d’identifier les principes actifs responsables de son activité. L'isolation et l'identification des constituants actifs ont été réalisées à l’aide d'une approche de fractionnement guidé par bioessai; en l'occurrence, l'adipogénèse. Cette approche, réalisée dans la lignée adipocytaire 3T3-L1, a pour but de mesurer leur teneur en triglycérides. Des études in vivo ont été réalisées sur le modèle de souris DIO (diet induced obesity). L'extrait éthanolique du R. groenlandicum a été incorporé à la nourriture grasse (35% d’apport calorique lipidique) à trois doses différentes (125, 250 et 500 mg / kg) sur une période de 8 semaines. Des tissus cibles de l’insuline (foie, muscle squelettique et tissus adipeux) ont été récoltés afin de faire des analyses d’immunobuvardage de type western. La quercétine, la catéchine et l’épicatéchine ont été identifiées comme étant les composés actifs responsables de l'effet antidiabétique du R. groenlandicum. Seules la catéchine et l’épicatéchine activent l’adipogénèse uniquement à forte concentration (125-150 M), tandis que la quercétine l’inhibe. L’étude in vivo a montré que le traitement avec R. groenlandicum chez les souris DIO réduit le gain de poids de 6%, diminue l'hyperglycémie de 13% et l’insulinémie plasmatique de 65% et prévient l’apparition des stéatoses hépatiques (diminution de 42% de triglycéride dans le foie) sans être toxique. Les analyses d’immunobuvardage ont montré que R. groenlandicum stimule la voie de l’insuline via la phosphorylation de l’Akt et a augmenté le contenu protéique en Glut 4 dans les muscles des souris traitées. Par contre, dans le foie, le R. groenlandicum passerait par deux voies différentes, soit la voie insulino-dépendante par l’activation de l’AKT, soit la voie insulino-indépendante par la stimulation de l’AMPK. L’amélioration observée des stéatoses hépatiques chez les souris DIO traitées, a été confirmée par une baisse du facteur de transcription, SREBP-1, impliqué dans la lipogénèse de novo, ainsi qu’une diminution de l’inflammation hépatique (diminution de l’activité d’IKK α/β). En conclusion, l’ensemble de ces résultats soutiennent le potentiel thérapeutique de Rhododendron groenlandicum et de ses composants actifs dans le traitement et la prévention du diabète de type 2. Nous avons validé l'innocuité et l'efficacité de cette plante issue de la médecine traditionnelle Cri, qui pourrait être un traitement alternatif du diabète de type 2 dans une population ayant une faible adhérence au traitement pharmacologique existant.

Facteurs influençant la réponse immunitaire humorale suite à la vaccination avec un vaccin vivant contre la maladie de Gumboro chez le poulet de chair

Au Québec, l’abattage des poulets se fait entre 33 et 40 jours. Pour permettre cet abattage, les poulets devront être vaccinés en présence d’anticorps maternels puisque la période d’attente après la vaccination est de 21 jours. L’objectif de cette étude a été de déterminer l’efficacité d’une forte dose de vaccin et de vitamine E à contourner les anticorps maternels et à vacciner par contact les poulets non vaccinés. Des vaccins à dose normale de 104,35 TCID50/ml/oiseau et à forte dose de 105,35 TCID50/ml/oiseau ont été utilisées sur 1200 poulets repartis en 4 groupes; (1) FD100%, groupe dans lequel tous les oiseaux ont été vaccinés, (2) FD10%, groupe dans lequel 10% des oiseaux ont été vacciné à forte dose, (3) DN100%, groupe dans lequel tous les oiseaux ont été vacciné à dose normale et (4) Contrôle, groupe dans lequel aucun oiseau n’a été vacciné. Chaque groupe a été divisé en 2 sous-groupes ; un a été supplémenté en vitamine E de 50 à 100UI/kg d’aliment et l’autre de 20 à 27 UI/kg. Les résultats de la présente étude ont montré que le virus vaccinal est capable de surmonter les anticorps maternels, qui ont persisté jusqu’à 20 jours d’âge, et à provoquer une réponse immunitaire humorale. Cette étude a aussi montré que le virus est capable de se transmettre par contact direct dans un même parquet et par contact indirect d’un parquet à l’autre. Aucun retour à la virulence ni une mutation du nucléotide VP2 n’a été observé au niveau des oiseaux vaccinés par contact. Cette étude a aussi montré qu’une amélioration de l’apport de vitamine E augmente la réponse humorale après vaccination avec un vaccin vivant contre la maladie de Gumboro.