845 resultados para Smoker - Insulin resistance
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Chronic stress in Western society can activate the autonomus, neuroendocrine and inflammatory/immunlogic systems. Chronic exposure to stressors can indeed stimulate the hypothalamic-pituitary-adrenal axis and induce a disbalance between anabolic and catabolic hormones, responsible of an increased in visceral fat and of insulin resistance. These metabolic consequences can lead to pre-diabetes. Exposure to chronic stress results in allostatic load and its pathophysiologic consequences. The knowledge of this mecanisms and the cardiovascular and metabolic risk related, should influence our way of thinking about patient care. To decrease allostatic load, practitioners can rely on therapeutic relation. Therapeutic education is one of the skill that can be use to create therapeutic relation.
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BACKGROUND & AIMS: n-3 fatty acids are expected to downregulate the inflammatory responses, and hence may decrease insulin resistance. On the other hand, n-3 fatty acid supplementation has been reported to increase glycemia in type 2 diabetes. We therefore assessed the effect of n-3 fatty acids delivered with parenteral nutrition on glucose metabolism in surgical intensive care patients. METHODS: Twenty-four surgical intensive care patients were randomized to receive parenteral nutrition providing 1.25 times their fasting energy expenditure, with 0.25 g of either an n-3 fatty acid enriched-or a soy bean-lipid emulsion. Energy metabolism, glucose production, gluconeogenesis and hepatic de novo lipogenesis were evaluated after 4 days. RESULTS: Total energy expenditure was significantly lower in patients receiving n-3 fatty acids (0.015+/-0.001 vs. 0.019+/-0.001 kcal/kg/min with soy bean lipids (P<0.05)). Glucose oxidation, lipid oxidation, glucose production, gluconeogenesis, hepatic de novo lipogenesis, plasma glucose, insulin and glucagon concentrations did not differ (all P>0.05) in the 2 groups. CONCLUSIONS: n-3 fatty acids were well tolerated in this group of severely ill patients. They decreased total energy expenditure without adverse metabolic effects.
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OBJECTIVEIncrease in adipose cAMP response binding protein (CREB) activity promotes adipocyte dysfunction and systemic insulin resistance in obese mice. This is achieved by increasing the expression of activating transcription factor 3 (ATF3). In this study we investigated whether impaired expression of the inducible cAMP early repressor (ICER), a transcriptional antagonist of CREB, is responsible for the increased CREB activity in adipocytes of obese mice and humans.RESEARCH DESIGN AND METHODSTotal RNA and nuclear proteins were prepared from visceral adipose tissue (VAT) of human nonobese or obese subjects, and white adipose tissue (WAT) of C57Bl6-Rj mice that were fed with normal or high-fat diet for 16 weeks. The expression of genes was monitored by real-time PCR, Western blotting, and electromobility shift assays. RNA interference was used to silence the expression of Icer.RESULTSThe expression of Icer/ICER was reduced in VAT and WAT of obese humans and mice, respectively. Diminution of Icer/ICER was restricted to adipocytes and was accompanied by a rise of Atf3/ATF3 and diminution of Adipoq/ADIPOQ and Glut4/GLUT4. Silencing the expression of Icer in 3T3-L1 adipocytes mimicked the results observed in human and mice cells and hampered glucose uptake, thus confirming the requirement of Icer for appropriate adipocyte function.CONCLUSIONSImpaired expression of ICER contributes to elevation in CREB target genes and, therefore, to the development of insulin resistance in obesity.
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AIMS: A high-fructose diet (HFrD) may play a role in the obesity and metabolic disorders epidemic. In rodents, HFrD leads to insulin resistance and ectopic lipid deposition. In healthy humans, a four-week HFrD alters lipid homoeostasis, but does not affect insulin sensitivity or intramyocellular lipids (IMCL). The aim of this study was to investigate whether fructose may induce early molecular changes in skeletal muscle prior to the development of whole-body insulin resistance. METHODS: Muscle biopsies were taken from five healthy men who had participated in a previous four-week HFrD study, during which insulin sensitivity (hyperinsulinaemic euglycaemic clamp), and intrahepatocellular lipids and IMCL were assessed before and after HFrD. The mRNA concentrations of 16 genes involved in lipid and carbohydrate metabolism were quantified before and after HFrD by real-time quantitative PCR. RESULTS: HFrD significantly (P<0.05) increased stearoyl-CoA desaturase-1 (SCD-1) (+50%). Glucose transporter-4 (GLUT-4) decreased by 27% and acetyl-CoA carboxylase-2 decreased by 48%. A trend toward decreased peroxisomal proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1alpha (PGC-1alpha) was observed (-26%, P=0.06). All other genes showed no significant changes. CONCLUSION: HFrD led to alterations of SCD-1, GLUT-4 and PGC-1alpha, which may be early markers of insulin resistance.
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Aims/Hypothesis: Glitazones are powerful insulin sensitisers prescribed for the treatment of type 2 diabetes. Their use is, however, associated with fluid retention and an increased risk of congestive heart failure. We previously demonstrated that pioglitazone increases proximal sodium reabsorption in healthy volunteers. This study examines the effects of pioglitazone on renal sodium handling in individuals prone to insulin resistance, i.e. those with diabetes and/or hypertension. Methods: In this double-blind randomised placebo-controlled four-way crossover study, we examined the effects of pioglitazone (45 mg daily during 6 weeks) or placebo on renal, systemic and hormonal responses to changes in sodium intake in 16 individuals, eight with type 2 diabetes and eight with hypertension. Results: Pioglitazone was associated with a rapid increase in body weight and an increase in diurnal proximal sodium reabsorption, without any change in renal haemodynamics or in the modulation of the renin-angiotensin aldosterone system to changes in salt intake. A compensatory increase in brain natriuretic peptide levels was observed. In spite of sodium retention, pioglitazone dissociated the blood-pressure response to salt and abolished salt sensitivity in salt-sensitive individuals. Conclusions/Interpretation: Pioglitazone increases diurnal proximal sodium retention in diabetic and hypertensive individuals. These effects cause fluid retention and may contribute to the increased incidence of congestive heart failure with glitazones.
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OBJECTIVE: To review the mechanisms underlying the metabolic syndrome, or syndrome X, in humans, and to delineate dietary and environmental strategies for its prevention. DESIGN: Review of selected papers of the literature. RESULTS: Hyperinsulinemia and insulin resistance play a key role in the development of the metabolic syndrome. Strategies aimed at reducing insulin resistance may be effective in improving the metabolic syndrome. They include low saturated fat intake, consumption of low-glycemic-index foods, physical exercise and prevention of obesity. CONCLUSIONS: Future research, in particular the genetic basis of the metabolic syndrome and the interorgan interactions responsible for insulin resistance, is needed to improve therapeutic strategies for the metabolic syndrome.
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Paradoxically, morbid obesity was suggested to protect from cardiovascular co-morbidities as compared to overweight/obese patients. We hypothesise that this paradox could be inferred to modulation of the "endocannabinoid" system on systemic and subcutaneous adipose tissue (SAT) inflammation. We designed a translational project including clinical and in vitro studies at Geneva University Hospital. Morbid obese subjects (n=11) were submitted to gastric bypass surgery (GBS) and followed up for one year (post-GBS). Insulin resistance and circulating and SAT levels of endocannabinoids, adipocytokines and CC chemokines were assessed pre- and post-GBS and compared to a control group of normal and overweight subjects (CTL) (n=20). In vitro cultures with 3T3-L1 adipocytes were used to validate findings from clinical results. Morbid obese subjects had baseline lower insulin sensitivity and higher hs-CRP, leptin, CCL5 and anandamide (AEA) levels as compared to CTL. GBS induced a massive weight and fat mass loss, improved insulin sensitivity and lipid profile, decreased C-reactive protein, leptin, and CCL2 levels. In SAT, increased expression of resistin, CCL2, CCL5 and tumour necrosis factor and reduced MGLL were shown in morbid obese patients pre-GBS when compared to CTL. GBS increased all endocannabinoids and reduced adipocytokines and CC chemokines. In morbid obese SAT, inverse correlations independent of body mass index were shown between palmitoylethanolamide (PEA) and N-oleoylethanolamide (OEA) levels and inflammatory molecules. In vitro, OEA inhibited CCL2 secretion from adipocytes via ERK1/2 activation. In conclusion, GBS was associated with relevant clinical, metabolic and inflammatory improvements, increasing endocannabinoid levels in SAT. OEA directly reduced CCL2 secretion via ERK1/2 activation in adipocytes.
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High fructose consumption is associated with obesity and characteristics of metabolic syndrome. This includes insulin resistance, dyslipidemia, type II diabetes and hepatic steatosis, the hepatic component of metabolic syndrome. Short term high fructose consumption in healthy humans is considered as a study model to increase intrahepatocellular lipids (IHCL). Protein supplementation added to a short term high fructose diet exerts a protective role on hepatic fat accumulation. Fructose disposal after an acute fructose load is well established. However, fructose disposal is usually studied when a high intake of fructose is ingested. Interaction of fructose with other macronutrients on fructose disposal is not clearly established. We wanted to assess how fructose disposal is modulated with nutritional factors. For the first study, we addressed the question of how would essential amino acid (EAA) supplemented to a high fructose diet have an impact on hepatic fat accumulation? We tried to distinguish which metabolic pathways were responsible for the increase in IHCL induced by high fructose intake and how those pathways would be modulated by EAA. After 6 days of hypercaloric high fructose diet, we observed, as expected an increase in IHCL modulated by an increase in VLDL-triglycerides and an increase in VLDL-13C-palmitate production. When adding a supplementation in EAA, we observed a decrease in IHCL but we could not define which mechanism was responsible for this process. With the second study, we were interested to observe fructose disposal after a test meal that contained lipid, protein and a physiologic dose of fructose co-ingested or not with glucose. When ingested with other macronutrients, hepatic fructose disposal is similar as when ingested as pure fructose. It induced oxidation, gluconeogenesis followed by glycogen synthesis, conversion into lactate and to a minor extent by de novo lipogenesis. When co- ingested with glucose decreased fructose oxidation as well as gluconeogenesis and an increased glycogen synthesis without affecting de novo lipogenesis or lactate. We were also able to observe induction of intestinal de novo lipogenesis with both fructose and fructose co- ingested with glucose. In summary, essential amino acids supplementation blunted increase in hepatic fat content induced by a short term chronic fructose overfeeding. However, EAA failed to improve other cardiovascular risk factors. Under isocaloric condition and in the frame of an acute test meal, physiologic dose of fructose associated with other macronutrients led to the same fructose disposal as when fructose is ingested alone. When co-ingested with glucose, we observed a decrease in fructose oxidation and gluconeogenesis as well as an increased in glycogen storage without affecting other metabolic pathways. - Une consommation élevée en fructose est associée à l'obésité et aux caractéristiques du syndrome métabolique. Ces dernières incluent une résistance à l'insuline, une dyslipidémie, un diabète de type II et la stéatose hépatique, composant hépatique du syndrome métabolique. À court terme une forte consommation en fructose chez l'homme sain est considérée comme un modèle d'étude pour augmenter la teneur en graisse hépatique. Une supplémentation en protéines ajoutée à une alimentation riche en fructose de courte durée a un effet protecteur sur l'accumulation des graisses au niveau du foie. Le métabolisme du fructose après une charge de fructose aiguë est bien établi. Toutefois, ce dernier est généralement étudié quand une consommation élevée de fructose est donnée. L'interaction du fructose avec d'autres macronutriments sur le métabolisme du fructose n'est pas connue. Nous voulions évaluer la modulation du métabolisme du fructose par des facteurs nutritionnels. Pour la première étude, nous avons abordé la question de savoir quel impact aurait une supplémentation en acides aminés essentiels (AEE) associé à une alimentation riche en fructose sur l'accumulation des graisses hépatiques. Nous avons essayé de distinguer les voies métaboliques responsables de l'augmentation des graisses hépatiques induite par l'alimentation riche en fructose et comment ces voies étaient modulées par les AEE. Après 6 jours d'une alimentation hypercalorique riche en fructose, nous avons observé, comme attendu, une augmentation des graisses hépatiques modulée par une augmentation des triglycérides-VLDL et une augmentation de la production de VLDL-13C-palmitate. Lors de la supplémentation en AEE, nous avons observé une diminution des graisses hépatiques mais les mécanismes responsables de ce processus n'ont pas pu être mis en évidence. Avec la seconde étude, nous nous sommes intéressés à observer le métabolisme du fructose après un repas test contenant des lipides, des protéines et une dose physiologique de fructose co-ingéré ou non avec du glucose. Lorsque le fructose était ingéré avec les autres macronutriments, le devenir hépatique du fructose était similaire à celui induit par du fructose pur. Il a induit une oxydation, suivie d'une néoglucogenèses, une synthèse de glycogène, une conversion en lactate et dans une moindre mesure une lipogenèse de novo. Lors de la co-ngestion avec du glucose, nous avons observé une diminution de l'oxydation du fructose et de la néoglucogenèse et une augmentation de la synthèse du glycogène, sans effet sur la lipogenèse de novo ni sur le lactate. Nous avons également pu mettre en évidence que le fructose et le fructose ingéré de façon conjointe avec du glucose ont induit une lipogenèse de novo au niveau de l'intestin. En résumé, la supplémentation en acides aminés essentiels a contrecarré l'augmentation de la teneur en graisse hépatique induite par une suralimentation en fructose sur le court terme. Cependant, la supplémentation en AEE a échoué à améliorer d'autres facteurs de risque cardiovasculaires. Dans la condition isocalorique et dans le cadre d'un repas test aiguë, la dose physiologique de fructose associée à d'autres macronutriments a conduit aux mêmes aboutissants du métabolisme du fructose que lorsque le fructose est ingéré seul. Lors de la co-ngestion avec le glucose, une diminution de l'oxydation du fructose est de la néoglucogenèse est observée en parallèle à une augmentation de la synthèse de glycogène sans affecter les autres voies métaboliques.
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A report on Environmental Inequalities in the UK. Part of the Burden of disease. A clean and healthy environment is a vital component of public health. This is particularly so for children. They are more sensitive to most stressors during development and growth and receive relatively more exposure than adults due to behaviour patterns, lack of awareness, size and biological metabolisms.A study of the contribution of environmental pollutants to the incidence, prevalence, mortality and costs of four categories of paediatric disease in American children estimated total annual costs to be $54.9 billion comprising $43.4 billion for lead poisoning, $2.0 billion for asthma, $0.3 billion for childhood cancer, and $9.2 billion for neurobehavioral disorders; 2.8 % of total U.S. health care costs. As well as childhood conditions, some adult diseases, even those that emerge much later in life, e.g. hypertension, hyperlipidemia, insulin resistance, type 2 diabetes, ischemic heart disease, breast cancer and prostate cancer have some of their origins in utero and childhood. Childhood exposures to environmental health hazards may therefore constitute a source of inequity between generations .
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Genome-wide association studies have identified 32 loci influencing body mass index, but this measure does not distinguish lean from fat mass. To identify adiposity loci, we meta-analyzed associations between ∼2.5 million SNPs and body fat percentage from 36,626 individuals and followed up the 14 most significant (P < 10(-6)) independent loci in 39,576 individuals. We confirmed a previously established adiposity locus in FTO (P = 3 × 10(-26)) and identified two new loci associated with body fat percentage, one near IRS1 (P = 4 × 10(-11)) and one near SPRY2 (P = 3 × 10(-8)). Both loci contain genes with potential links to adipocyte physiology. Notably, the body-fat-decreasing allele near IRS1 is associated with decreased IRS1 expression and with an impaired metabolic profile, including an increased visceral to subcutaneous fat ratio, insulin resistance, dyslipidemia, risk of diabetes and coronary artery disease and decreased adiponectin levels. Our findings provide new insights into adiposity and insulin resistance.
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The reality of metabolic syndrome (MS) as a specific entity is debatable. However, the simple measure of waist circumference (>94 cm in men and >80 cm in women) is useful: (1) to check for insulin resistance by measuring serum levels of fasted glucose and insuline, cholesterol, triglycerides; (2) to look for diseases associated with MS such as hypertension, non alcohoolic steatohepatitis, sleep apnea, polycystic ovary disease, hypogonadism and to measure serum levels of ferritine, ALAT, ASAT, urate acid, CRP hs, testosterone and (3) to make obese people aware of their risk of becoming diabetic and to motivate them to change their life style. The utility of exercise and of various diets is discussed as well as the efficiency of drugs acting on different components of MS such as rimonabant, orlistat, metformin, glitazones, telmisartan and testosterone. The importance of political measures to fight the obesity epidemic is underlined.
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Acute exercise increases energy expenditure (EE) during exercise and post-exercise recovery [excess post-exercise oxygen consumption (EPOC)] and therefore may be recommended as part of the multidisciplinary management of obesity. Moreover, chronic exercise (training) effectively promotes an increase in insulin sensitivity, which seems to be associated with increased fat oxidation rates (FORs). The main purpose of this thesis is to investigate 1) FORs and extra-muscular factors (hormones and plasma metabolites) that regulate fat metabolism during acute and chronic exercise; and 2) EPOC during acute post-exercise recovery in obese and severely obese men (class II and III). In the first study, we showed that obese and severely obese men present a lower exercise intensity (Fatmax) eliciting maximal fat oxidation and a lower reliance on fat oxidation at high, but not at low and moderate, exercise intensities compared to lean men. This was most likely related to an impaired muscular capacity to oxidize non-esterified fatty acids (NEFA) rather than decreased plasma NEFA availability or a change in the hormonal milieu during exercise. In the second study, we developed an accurate maximal incremental test to correctly and simultaneously evaluate aerobic fitness and fat oxidation kinetics during exercise in this population. This test may be used for the prescription of an appropriate exercise training intensity. In the third study, we demonstrated that only 2 wk of exercise training [continuous training at Fatmax and adapted high-intensity interval training (HIIT)], matched with respect to mechanical work, may be effective to improve aerobic fitness, FORs during exercise and insulin sensitivity, which suggest that FORs might be rapidly improved and that adapted HIIT is feasible in this population. The increased FORs concomitant with the lack of changes in lipolysis during exercise suggest an improvement in the mismatching between NEFA availability and oxidation, highlighting the importance of muscular (oxidative capacity) rather than extra-muscular (hormones and plasma metabolites) factors in the regulation of fat metabolism after a training program. In the fourth study, we observed a positive correlation between EE during exercise and EPOC, suggesting that a chronic increase in the volume or intensity of exercise may increase EE during exercise and during recovery. This may have an impact in weight management in obesity. In conclusion, these findings might have practical implications for exercise training prescriptions in order to improve the therapeutic approaches in obesity and severe obesity. -- L'exercice aigu augmente la dépense énergétique (DE) pendant l'exercice et la récupération post-exercice [excès de consommation d'oxygène post-exercise (EPOC)] et peut être utilisé dans la gestion multidisciplinaire de l'obésité. Quant à l'exercice chronique (entraînement), il est efficace pour augmenter la sensibilité à l'insuline, ce qui semble être associé à une amélioration du débit d'oxydation lipidique (DOL). Le but de cette thèse est d'étudier 1) le DOL et les facteurs extra-musculaires (hormones et métabolites plasmatiques) qui régulent le métabolisme lipidique pendant l'exercice aigu et chronique et 2) l'EPOC lors de la récupération aiguë post-exercice chez des hommes obèses et sévèrement obèses (classe II et III). Dans la première étude nous avons montré que les hommes obèses et sévèrement obèses présentent une plus basse intensité d'exercice (Fatmax) correspondant au débit d'oxydation lipidique maximale et un plus bas DOL à hautes, mais pas à faibles et modérées, intensités d'exercice comparé aux sujets normo-poids, ce qui est probablement lié à une incapacité musculaire à oxyder les acides gras non-estérifiés (AGNE) plutôt qu'à une diminution de leur disponibilité ou à un changement du milieu hormonal pendant l'exercice. Dans la deuxième étude nous avons développé un test maximal incrémental pour évaluer simultanément l'aptitude physique aérobie et la cinétique d'oxydation des lipides pendant l'exercice chez cette population. Dans la troisième étude nous avons montré que seulement deux semaines d'entraînement (continu à Fatmax et intermittent à haute intensité), appariés par la charge de travail, sont efficaces pour améliorer l'aptitude physique aérobie, le DOL pendant l'exercice et la sensibilité à l'insuline, ce qui suggère que le DOL peut être rapidement amélioré chez cette population. Ceci, en absence de changements de la lipolyse pendant l'exercice, suggère une amélioration de la balance entre la disponibilité et l'oxydation des AGNE, ce qui souligne l'importance des facteurs musculaires (capacité oxydative) plutôt que extra-musculaires (hormones et métabolites plasmatiques) dans la régulation du métabolisme lipidique après un entraînement. Dans la quatrième étude nous avons observé une corrélation positive entre la DE pendant l'exercice et l'EPOC, ce qui suggère qu'une augmentation chronique du volume ou de l'intensité de l'exercice pourrait augmenter la DE lors de l'exercice et lors de la récupération post-exercice. Ceci pourrait avoir un impact sur la gestion du poids chez cette population. En conclusion, ces résultats pourraient avoir des implications pratiques lors de la prescription des entraînements dans le but d'améliorer les approches thérapeutiques de l'obésité et de l'obésité sévère.
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Abstract : Fructose is a simple sugar, whose consumption has increased over the past decades. In rodents, a high-fructose diet (HFrD) induces several features of the metabolic syndrome. The aim of the studies included in this thesis was to investigate the metabolic effects of a HFrD in humans, with a focus on insulin sensitivity and ectopic fat deposition. Moreover, we addressed the question whether these effects may differ between individuals according to gender and the genetic background. The first study was designed to evaluate the impact of a 4-week HFrD on insulin sensitivity and lipid metabolism in 7 healthy men. Insulin sensitivity, intrahepatocellular lipids (IHCL) and intramyocellular lipids (IMCL) contents were measured before and after 1 and 4 weeks of HFrD (1.5 g fructose/kg body weight/day). Insulin sensitivity was assessed by a 2-step hyperinsulinemic euglycemic clamp. IHCL and IMCL were measured by 1H-magnetic resonance spectroscopy (MRS). Fructose caused significant (P<0.05) increases in fasting plasma concentrations of triacylglycerol (TG) (+36%), VLDL-TG (+72%) and glucose (+6%) without any change in body weight, IHCL, IMCL, and insulin sensitivity. In the second study, muscle biopsies were taken from five of these healthy male subjects before and after 4 weeks of HFrD. mRNA concentrations of 18 genes involved in lipid and carbohydrate metabolism were quantified by real-time quantitative PCR. We found that a 4-week HFrD increased the expression of genes involved in lipid synthesis, while it decreased those involved in insulin sensitivity and lipid oxidation; these molecular changes maybe early markers of insulin resistance and altered lipid metabolism. The third study aimed at delineating whether male and females equally respond to a HFrD. For this purpose, higher doses of fructose (twice the dose of the previous study) were provided to 8 healthy young males and 8 healthy young females over 6 days. HFrD significantly increased fasting TG in males (+71 %), whereas this increase was markedly blunted in females (+16%). Males also developed hepatic insulin resistance, characterized by increased hepatic glucose output (+12%), and showed higher alanine aminotransferase concentration (+38%), but none of these effect was observed in females. This study suggests that short-term HFrD leads to hypertriglyceridemia and hepatic insulin resistance in men, but premenopausal women seem protected against these effects. Finally, the fourth study investigated whether healthy offspring of type 2 diabetic patients (OffT2D), a subgroup of individuals prone to metabolic disorders due to their genetic background, may have exacerbated response to HFrD. Eight healthy males (Ctrl) and 16 OffT2D received a HFrD and isocaloric diet in a randomized order. In both groups, HFrD significantly increased IHCL (Ctrl: +76%; OffT2D: +79%) and fasting plasma VLDL-TG (Ctrl: +51 %; OffT2D: +110%). In absolute values, these increments were significantly higher in OffT2D, suggesting that these individuals may be more prone to developing metabolic disorders when challenged by high fructose intake. In order to better delineate the specific effects of fructose vs the hypercaloric energy content, we repeated the complete metabolic investigations after an isocaloric high glucose diet in four of the eight Ctrl volunteers. After a high glucose diet, TG and IHCL concentrations remained similar to the control values, in contrast to the marked increases observed after the HFrD. In conclusion, the studies included in this thesis provided novel insights into the metabolic effects of fructose in humans. They showed that fructose may rapidly increase fasting VLDL-TG, IHCL and lead to hepatic insulin resistance; these effects seem specific to fructose, and potential mechanisms may involve both stimulation of hepatic de novo lipogenesis and decreased lipid oxidation. Moreover, the results suggest that women seem protected against such deleterious effects, while OffT2D displayed exacerbated response. Résumé : Le fructose est un sucre simple, dont la consommation a augmenté durant les dernières décennies. Dans les modèles animaux, un régime riche en fructose (RRFru) peut induire plusieurs composantes du syndrome métabolique. Le but de cette thèse était d'étudier les effets d'un régime riche en fructose sur la sensibilité à l'insuline et la déposition de lipides ectopiques chez l'humain, et si ces effets variaient selon le genre ou le background génétique. La première étude avait pour but d'évaluer l'effet d'un RRFru d'une durée de 4 semaines sur la sensibilité à l'insuline et le métabolisme des lipides chez des hommes sains. La sensibilité à l'insuline, les lipides intrahépatiques (IHCL) et intramusculaires (IMCL) ont été mesurés avant, et après 1 et 4 semaines du RRFru (1.5 g fructose/kg/jour). La sensibilité à l'insuline a été déterminée par un clamp hyperinsulinémique euglycémique, et les IHCL/IMCL par spectroscopie à résonnance magnétique. Le fructose a augmenté les concentrations plasmatiques à jeun des VLDL- triglycérides (TG) (+72%) et de glucose (+6%), sans induire de changement au niveau de la sensibilité à l'insuline, IHCL ou IMCL. Dans la deuxième étude, des biopsies de muscle squelettique ont été prélevées chez cinq de ces volontaires avant et après les 4 semaines de RRFru. Les concentrations de mRNA de 18 gènes impliqués dans le métabolisme des lipides et des hydrates de carbone ont été mesurées par RT-PCR quantitative. Le RRFru a augmenté l'expression de gènes impliqués dans la synthèse de lipides, et diminué celles de gènes impliqués dans la sensibilité à l'insuline et l'oxydation de lipides. Ces changements pourraient constituer des altérations précoces de la sensibilité à l'insuline et du métabolisme lipidique en réponse au fructose. La troisième étude avait pour but de définir si les réponses au RRFru étaient semblables entre les hommes et les femmes. Pour ceci, des doses plus élevées de fructose ont été administrées à 8 jeunes hommes et 8 jeunes femmes durant 6 jours. Le RRFru a augmenté les TG chez les hommes (+71 %), et de manière nettement plus modeste chez les femmes (+16%). Les hommes ont développé une résistance hépatique à l'insuline, ainsi qu'une augmentation des concentrations d'alanine aminotransférase (+38%), mais aucun de ces effets n'a été observé chez les femmes. Cette étude suggère qu'à court terme, un RRFru mène à une hypertriglycéridémie et résistance hépatique à l'insuline chez l'homme, tandis que les femmes semblent en être protégées. Finalement, la 4ème étude a investigué si des personnes apparentées à des patients diabétiques de type 2 (AppDT2), qui constituent un groupe d'individus à risque de développer des maladies métaboliques en raison de leur background génétique, avaient des réponses plus marquées au RRFru. Huit hommes sains (Ctrl) et 16 AppDT2 on reçu dans un ordre randomisé un RRFru et une diète isocalorique durant 6 jours. Dans les deux groupes, le RRFru a augmenté significativement les IHCL (Ctrl: +76%; AppDT2: +79%) et les VLDL-TG plasmatiques à jeun (Ctrl: +51%; AppDT2: +110%). En valeurs absolues, ces deux augmentations étaient plus importantes dans le groupe des AppDT2, suggérant que ces individus sont plus à risque de développer des problèmes métaboliques suite à un apport de fructose. Afin de définir les effets spécifiques du fructose, quatre des huit sujets Ctrl ont été soumis à un régime riche en glucose. Après le régime riche en glucose, les concentrations de TG et d'IHCL étaient semblables aux valeurs obtenues après une diète isocalorique, contrairement aux nombreux effets observés après le RRFru. En conclusion, ces différentes études ont démontré que chez l'humain, le fructose peut rapidement induire une augmentation des VLDL-TG à jeun, des IHCL et une résistance hépatique à l'insuline ; ces effets semblent être spécifiques au fructose. De plus, les différents résultats obtenus montrent que les femmes développent des effets moindres en réponse au fructose, contrairement aux AppDT2, chez qui les effets du fructose semblent plus marqués. Résumé grand public : Le fructose est un sucre simple, présent naturellement et en faibles quantités dans les fruits, mais également constituant du sucrose - appelé aussi sucre de table. Depuis les années 1970, la consommation de fructose a augmenté dans les pays industrialisés et émergents, principalement par le biais d'une hausse de consommation de boissons sucrées de type soda. Dans des modèles animaux tels que les rongeurs, un régime riche en fructose mène au développement de plusieurs facteurs de risques étroitement liés aux maladies cardiovasculaires, à l'obésité et au diabète de type 2; ceux-ci sont caractérisés par une augmentation des concentrations de glucose et de lipides sanguins, ainsi qu'une accumulation de lipides dits « ectopiques », à savoir dans le foie et les muscles. Le but de cette thèse était de définir les effets d'un régime riche en fructose chez l'être humain. De plus, nous nous sommes intéressés à savoir si ces effets étaient semblables entre différents groupes d'individus, à savoir des personnes de sexe masculin / féminin, ou des personnes dont au moins un des parents est diabétique de type 2. Pour ceci, différents groupes de volontaires (hommes, femmes, avec histoire familiale de diabète de type 2) âgés de 18-30 ans se sont soumis à une alimentation enrichie en fructose, d'une durée allant de 6 à 28 jours, suivant l'étude à laquelle ils participaient. La quantité de fructose consommée en plus de l'alimentation normale durant ces périodes équivalait au contenu en fructose de 2-4 litres de boissons sucrées par jour. Des prises de sang ont été effectuées au terme de chacun de ces différents régimes, ainsi que des mesures de sensibilité à l'insuline et de concentrations de lipides dans le foie et le muscle par résonnance magnétique nucléaire, en collaboration avec l'Hôpital de l'Ile de Berne. Les résultats montrent qu'après 6 jours de régime riche en fructose, les volontaires sains de sexe masculin ont presque doublé leurs concentrations de lipides sanguins et hépatiques. De plus, le foie de ces volontaires réagissait moins bien à l'insuline, ce qui pourrait mener à long terme à des maladies métaboliques comme le diabète de type 2. Un des mécanismes postulés est que le fructose pourrait stimuler la formation de lipides dans le foie, contribuant ainsi à un dysfonctionnement de cet organe. De manière surprenante, des femmes d'âge et d'IMC (Indice de Masse Corporelle) comparables aux hommes étudiés n'ont pas développé ces différents effets en réponse au régime riche en fructose. Il semblerait donc qu'elles possèdent certaines propriétés pouvant les «protéger », du moins à court terme, des problèmes métaboliques induits par le fructose. De tels mécanismes sont pour l'heure inconnus, mais il est possible que des différences hormonales, ou de répartition de la masse graisseuse dans le corps, puissent jouer un rôle. Enfin, nous avons également démontré que chez certaines personnes ayant au moins un parent (père ou mère) diabétique de type 2, les augmentations de lipides sanguins et hépatiques induits par le fructose étaient plus marquées que chez des volontaires sans parents diabétiques. Ceci est néanmoins à tempérer par le fait que nous avons observé une grande hétérogénéité des réponses parmi ces individus, découlant certainement d'interactions complexes entre différents facteurs tels que la génétique, le mode de vie, l'alimentation et l'activité physique. Ces différents résultats donnent lieu à une meilleure compréhension du rôle de facteurs alimentaires dans le développement de problèmes métaboliques tels que le diabète de type 2. Ils vont également permettre de tester différentes approches thérapeutiques. Bien qu'ayant été obtenus avec des doses de fructose importantes, ces études soulignent l'effet potentiellement dangereux pour la santé d'une alimentation riche en sucres.
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Objective To examine the association between serum concentrations of total cholesterol, high density lipoprotein cholesterol (HDL), low density lipoprotein cholesterol, triglycerides, apolipoprotein A-I (apoA), apolipoprotein B and the incidence of colorectal cancer (CRC). Design Nested case–control study. Setting The study was conducted within the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC), a cohort of more than 520 000 participants from 10 western European countries. Participants 1238 cases of incident CRC, which developed after enrolment into the cohort, were matched with 1238 controls for age, sex, centre, follow-up time, time of blood collection and fasting status. Main outcome measures Serum concentrations were quantitatively determined by colorimetric and turbidimetric methods. Dietary and lifestyle data were obtained from questionnaires. Conditional logistic regression models were used to estimate incidence rate ratios (RRs) and 95% CIs which were adjusted for height, weight, smoking habits, physical activity, education, consumption of fruit, vegetables, meat, fish, alcohol, fibre and energy. Results After adjustments, the concentrations of HDL and apoA were inversely associated with the risk of colon cancer (RR for 1 SD increase of 16.6 mg/dl in HDL and 32.0 mg/dl in apoA of 0.78 (95% CI 0.68 to 0.89) and 0.82 (95% CI 0.72 to 0.94), respectively). No association was observed with the risk of rectal cancer. Additional adjustment for biomarkers of systemic inflammation, insulin resistance and oxidative stress or exclusion of the first 2 years of follow-up did not influence the association between HDL and risk of colon cancer. Conclusions These findings show that high concentrations of serum HDL are associated with a decreased risk of colon cancer. The mechanism behind this association needs further elucidation.
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The adipocyte-derived protein adiponectin is highly heritable and inversely associated with risk of type 2 diabetes mellitus (T2D) and coronary heart disease (CHD). We meta-analyzed 3 genome-wide association studies for circulating adiponectin levels (n = 8,531) and sought validation of the lead single nucleotide polymorphisms (SNPs) in 5 additional cohorts (n = 6,202). Five SNPs were genome-wide significant in their relationship with adiponectin (P< or =5x10(-8)). We then tested whether these 5 SNPs were associated with risk of T2D and CHD using a Bonferroni-corrected threshold of P< or =0.011 to declare statistical significance for these disease associations. SNPs at the adiponectin-encoding ADIPOQ locus demonstrated the strongest associations with adiponectin levels (P-combined = 9.2x10(-19) for lead SNP, rs266717, n = 14,733). A novel variant in the ARL15 (ADP-ribosylation factor-like 15) gene was associated with lower circulating levels of adiponectin (rs4311394-G, P-combined = 2.9x10(-8), n = 14,733). This same risk allele at ARL15 was also associated with a higher risk of CHD (odds ratio [OR] = 1.12, P = 8.5x10(-6), n = 22,421) more nominally, an increased risk of T2D (OR = 1.11, P = 3.2x10(-3), n = 10,128), and several metabolic traits. Expression studies in humans indicated that ARL15 is well-expressed in skeletal muscle. These findings identify a novel protein, ARL15, which influences circulating adiponectin levels and may impact upon CHD risk.