Fatty acid biosynthesis in eukaryotic photosynthetic microalgae: Identification of a microsomal delta 12 desaturase in Chlamydomonas reinhardtii

Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) are important components of infant and adult nutrition because they serve as structural elements of cell membranes. Fatty acid desaturases are responsible for the insertion of double bonds into pre-formed fatty acid chains in reactions that require oxygen and reducing equivalents. In this study, the genome-wide characterization of the fatty acid desaturases from seven eukaryotic photosynthetic microalgae was undertaken according to the conserved histidine-rich motifs and phylogenetic profiles. Analysis of these genomes provided insight into the origin and evolution of the pathway of fatty acid biosynthesis in eukaryotic plants. In addition, the candidate enzyme from Chlamydomonas reinhardtii with the highest similarity to the microsomal Delta 12 desaturase of Chlorella vulgaris was isolated, and its function was verified by heterologous expression in yeast (Saccharomyces cerevisiae).

Study on the fatty acid composition of jellyfish Rhopilema esculentum

The fatty acids composition in different parts of full-grown Rhopilema esculentum jellyfish from Yellow Sea was investigated. The lipids, extracted from the umbrella and oral arms and gonads of R. eculentum jellyfish, respectively were analysed by combined capillary gas chromatography/mass spectrometry. The results show that there are more than thirty kinds of fatty acids in jellyfish, and the fatty acid compositions of three parts of R. esculentum are almost the same. In the three parts, percentages of polyunsaturated fatty acids (PUFA) are high, and range from 36.23% to 38.74%. Docosahexaenoic acid (DHA), eicosatetraenoic acid (AA) and eicosapentaenoic acid (EPA) are three major PUFA.

Effects of nitrogen source and concentration on growth rate and fatty acid composition of Ellipsoidion sp (Eustigmatophyta)

In order to study the effects of different nitrogen source and concentration on the growth rate and fatty acid composition, a marine microalga Ellipsoidion sp. with a high content of eicosapentaenoic acid (EPA) was cultured in media with different nitrogen sources and concentrations. During the pre-logarithmic phase, the alga grew faster with ammonium as N source than with nitrate, but the reverse applied during the post-logarithmic phase. The alga grew poorly in N-free medium or medium with urea as the sole N source. In the same growth phase, ammonium medium resulted in higher yield of total lipid, but the EPA yield did not differ significantly different from that using nitrate medium. The maximum growth rate occurred in medium containing 1.28 mmol L-1 sodium nitrate, while maximum EPA and total lipid contents were reached at 1.92 mmol L-1, when EPA accounted for 27.9% total fatty acids. The growth rate kept stable when NH4Cl ranged from 0.64 to 2.56 mmol L-1, and the maximum content of total lipid and EPA occurred in the medium with 2.56 mmol L-1 NH4Cl. The EPA content was higher in the pre- than post-logarithmic phase, though the total lipid content was lower. The highest EPA content expressed as percent total fatty acid was 27.9% in nitrate medium and and 39.0% in ammonium medium.

Fatty acid composition of wild anthropoid primate milks.

Fatty acids in milk reflect the interplay between species-specific physiological mechanisms and maternal diet. Anthropoid primates (apes, Old and New World monkeys) vary in patterns of growth and development and dietary strategies. Milk fatty acid profiles also are predicted to vary widely. This study investigates milk fatty acid composition of five wild anthropoids (Alouatta palliata, Callithrix jacchus, Gorilla beringei beringei, Leontopithecus rosalia, Macaca sinica) to test the null hypothesis of a generalized anthropoid milk fatty acid composition. Milk from New and Old World monkeys had significantly more 8:0 and 10:0 than milk from apes. The leaf eating species G. b. beringei and A. paliatta had a significantly higher proportion of milk 18:3n-3, a fatty acid found primarily in plant lipids. Mean percent composition of 22:6n-3 was significantly different among monkeys and apes, but was similar to the lowest reported values for human milk. Mountain gorillas were unique among anthropoids in the high proportion of milk 20:4n-6. This seems to be unrelated to requirements of a larger brain and may instead reflect species-specific metabolic processes or an unknown source of this fatty acid in the mountain gorilla diet.

Extracellular Loop 2 of the Free Fatty Acid Receptor 2 Mediates Allosterism of a Phenylacetamide Ago-Allosteric Modulator

Allosteric agonists are powerful tools for exploring the pharmacology of closely related G protein-coupled receptors that have nonselective endogenous ligands, such as the short chain fatty acids at free fatty acid receptors 2 and 3 (FFA2/GPR43 and FFA3/GPR41, respectively). We explored the molecular mechanisms mediating the activity of 4-chloro-alpha-(1-methylethyl)-N-2-thiazolylbenzeneacetamide (4-CMTB), a recently described phenylacetamide allosteric agonist and allosteric modulator of endogenous ligand function at human FFA2, by combining our previous knowledge of the orthosteric binding site with targeted examination of 4-CMTB structure-activity relationships and mutagenesis and chimeric receptor generation. Here we show that 4-CMTB is a selective agonist for FFA2 that binds to a site distinct from the orthosteric site of the receptor. Ligand structure-activity relationship studies indicated that the N-thiazolyl amide is likely to provide hydrogen bond donor/acceptor interactions with the receptor. Substitution at Leu(173) or the exchange of the entire extracellular loop 2 of FFA2 with that of FFA3 was sufficient to reduce or ablate, respectively, allosteric communication between the endogenous and allosteric agonists. Thus, we conclude that extracellular loop 2 of human FFA2 is required for transduction of cooperative signaling between the orthosteric and an as-yet-undefined allosteric binding site of the FFA2 receptor that is occupied by 4-CMTB.

Selective Orthosteric Free Fatty Acid Receptor 2 (FFA2) Agonists IDENTIFICATION OF THE STRUCTURAL AND CHEMICAL REQUIREMENTS FOR SELECTIVE ACTIVATION OF FFA2 VERSUS FFA3

Free fatty acid receptor 2 (FFA2; GPR43) is a G protein-coupled seven-transmembrane receptor for short-chain fatty acids (SCFAs) that is implicated in inflammatory and metabolic disorders. The SCFA propionate has close to optimal ligand efficiency for FFA2 and can hence be considered as highly potent given its size. Propionate, however, does not discriminate between FFA2 and the closely related receptor FFA3 (GPR41). To identify FFA2-selective ligands and understand the molecular basis for FFA2 selectivity, a targeted library of small carboxylic acids was examined using holistic, label-free dynamic mass redistribution technology for primary screening and the receptor-proximal G protein [S-35] guanosine 5'-(3-O-thio) triphosphate activation, inositol phosphate, and cAMP accumulation assays for hit confirmation. Structure-activity relationship analysis allowed formulation of a general rule to predict selectivity for small carboxylic acids at the orthosteric binding site where ligands with substituted sp(3)-hybridized alpha-carbons preferentially activate FFA3, whereas ligands with sp(2)- or sp-hybridized alpha-carbons prefer FFA2. The orthosteric binding mode was verified by site-directed mutagenesis: replacement of orthosteric site arginine residues by alanine in FFA2 prevented ligand binding, and molecular modeling predicted the detailed mode of binding. Based on this, selective mutation of three residues to their non-conserved counterparts in FFA3 was sufficient to transfer FFA3 selectivity to FFA2. Thus, selective activation of FFA2 via the orthosteric site is achievable with rather small ligands, a finding with significant implications for the rational design of therapeutic compounds selectively targeting the SCFA receptors.

Extracellular ionic locks determine variation in constitutive activity and ligand potency between species orthologs of the free fatty acid receptors FFA2 and FFA3

Free fatty acid receptors 2 and 3 (FFA2 and FFA3) are G protein-coupled receptors for short chain free fatty acids (SCFAs). They respond to the same set of endogenous ligands but with distinct rank-order of potency, such that acetate (C2) has been described as FFA2 selective while propionate (C3) is non-selective. Although C2 was confirmed to be selective for human FFA2 over FFA3, this ligand was not selective between the mouse orthologs. Moreover, although C3 was indeed not selective between the human orthologs it displayed clear selectivity for mouse FFA3 over mouse FFA2. This altered selectivity to C2 and C3 resulted from broad differences in SCFAs potency at the mouse orthologs. In studies to define the molecular basis for these observations marked variation in ligand-independent, constitutive activity was identified. The orthologs with higher potency for the SCFAs, human FFA2 and mouse FFA3, displayed high constitutive activity while the orthologs with lower potency for the agonist ligands, mouse FFA2 and human FFA3, did not. Sequence alignments of the 2nd extracellular loop identified single negatively charged residues in FFA2 and FFA3 not conserved between species and predicted to form ionic lock interactions with arginine residues within the FFA2 or FFA3 agonist binding pocket to regulate constitutive activity and SCFA potency. Reciprocal mutation of these residues between species orthologs resulted in the induction (or repression) of constitutive activity, and in most cases also yielded corresponding changes in SCFA potency.

Defining the molecular basis for the first potent and selective orthosteric agonists of the FFA2 free fatty acid receptor

FFA2 is a G protein-coupled receptor that responds to short chain fatty acids (SCFAs) and has generated interest as a therapeutic target for metabolic and inflammatory conditions. However, definition of its functions has been slowed by a dearth of selective ligands that can distinguish it from the closely related FFA3. At present, the only selective ligands described for FFA2 suffer from either poor potency, altered signaling due to allosteric modes of action, or a lack of function at non-human orthologs of the receptor. To address the need for novel selective ligands, we synthesized two compounds potentially having FFA2 activity and examined the molecular basis of their function. These compounds were confirmed to be potent and selective FFA2 agonists that interact with the orthosteric binding site. A combination of ligand structure-activity relationship, pharmacological analysis, homology modeling, species ortholog comparisons and mutagenesis studies were then employed to define the molecular basis of selectivity and function of these ligands. From this, we identified key residues within both extracellular loop 2 (ECL2) and the transmembrane domain (TM) regions of FFA2 critical for ligand function. One of these ligands was active with reasonable potency at rodent orthologs of FFA2 and demonstrated the role of FFA2 in the regulation of lipolysis in murine 3T3-L1 adipocytes. Together, these findings describe the first potent and selective FFA2 orthosteric agonists and demonstrate key aspects of ligand interaction within the orthosteric binding site of FFA2 that will be invaluable in future ligand development at this receptor.

Role of plasmodium translationally repressed gene products in malaria transmission

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas (Microbiologia e Parasitologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2015

Synthesis of medium-chain-length polyhydroxyalkanoates in arabidopsis thaliana using intermediates of peroxisomal fatty acid beta-oxidation.

Polyhydroxyalkanoate (PHA) is a family of polymers composed primarily of R-3-hydroxyalkanoic acids. These polymers have properties of biodegradable thermoplastics and elastomers. Medium-chain-length PHAs (MCL-PHAs) are synthesized in bacteria by using intermediates of the beta-oxidation of alkanoic acids. To assess the feasibility of producing MCL-PHAs in plants, Arabidopsis thaliana was transformed with the PhaC1 synthase from Pseudomonas aeruginosa modified for peroxisome targeting by addition of the carboxyl 34 amino acids from the Brassica napus isocitrate lyase. Immunocytochemistry demonstrated that the modified PHA synthase was appropriately targeted to leaf-type peroxisomes in light-grown plants and glyoxysomes in dark-grown plants. Plants expressing the PHA synthase accumulated electron-lucent inclusions in the glyoxysomes and leaf-type peroxisomes, as well as in the vacuole. These inclusions were similar to bacterial PHA inclusions. Analysis of plant extracts by GC and mass spectrometry demonstrated the presence of MCL-PHA in transgenic plants to approximately 4 mg per g of dry weight. The plant PHA contained saturated and unsaturated 3-hydroxyalkanoic acids ranging from six to 16 carbons with 41% of the monomers being 3-hydroxyoctanoic acid and 3-hydroxyoctenoic acid. These results indicate that the beta-oxidation of plant fatty acids can generate a broad range of R-3-hydroxyacyl-CoA intermediates that can be used to synthesize MCL-PHAs.

Effects of infused amino acids on glucose production and utilization in healthy human subjects.

Amino acids have been reported to increase endogenous glucose production in normal human subjects during hyperinsulinemia: however, controversy exists as to whether insulin-mediated glucose disposal is inhibited under these conditions. The effect of an amino acid infusion on glucose oxidation rate has so far not been determined. Substrate oxidation rates, endogenous glucose production, and [13C]glucose synthesis from [13C]bicarbonate were measured in six normal human subjects during sequential infusions of exogenous glucose and exogenous glucose with (n = 5) or without (n = 5) exogenous amino acids. Amino acids increased endogenous glucose production by 84% and [13C]glucose synthesis by 235%. Glucose oxidation estimated from indirect calorimetry decreased slightly after amino acids, but glucose oxidation estimated from [13C]glucose-13CO2 data was increased by 14%. It is concluded that gluconeogenesis is the major pathway of amino acid degradation. During amino acid administration, indirect calorimetry underestimates the true rate of glucose oxidation, whereas glucose oxidation calculated from the 13C enrichment of expired CO2 during [U-13C]glucose infusion does not. A slight stimulation of glucose oxidation during amino acid infusion, concomitant with an increased plasma insulin concentration, indicates that amino acids do not inhibit glucose oxidation.

The Synthesis of Imidazole Fatty Acid Conjugates as Inhibitors of Apoptosis

Ionizing radiation is known to initiate apoptosis in mammalian cells by causing the transformation of cytochrome c into a peroxidase, which results in the specific peroxidation of the mitochondrial phospholipid cardiolipin. Here we report the design and synthesis of 8 imidazole fatty acid derivatives that bind to the cyt c:CL complex and inhibit the peroxidase activity required for the initiation of apoptosis. We postulate that imidazole acts as a sixth ligand to the haem iron and stops the interaction with H2O2. Two mitochondrially directed analogues (3-hydroxypropyl)triphenylphosphonium esters) of 12-imidazole-stearic acid and 12-imidazole-oleic acid not only were demonstrated to be peroxidase inhibitors in vitro, but were also extraordinarily effective in protecting mice from lethal doses (9 Gy) of ionization radiation. We studied the structure activity relationship to a group of triphenyl phosphonium derivatives containing imidazole at different positions on the fatty acid chain, and observed that the C8-imidazole stearate analogue had marginally better activity than the others. But overall, the structure activity result were remarkable “flat” with all compounds prepared having rather similar inhibitory strength. We also synthesized carnitine mono and di-esters of 12-imidazole fatty acids but full biological data is not yet available for these compounds.

Rôle de la protéine phosphatase PPM1A dans l'homéostasie hépatique du glucose et des lipides

L’insuline est une hormone essentielle qui induit des réponses complexes dans l’organisme pour maintenir l’homéostasie du glucose et des lipides. La résistance à son action est un phénomène pathologique observé dans un large éventail de situations, allant de l’obésité et du syndrome métabolique à la stéatose hépatique et au diabète de type 2, qui aboutissent au développement de l’athérosclérose et de la mortalité. Des avancées remarquables ont été réalisées dans notre compréhension des mécanismes moléculaires responsables du développement de la résistance à l’action de l’insuline. En particulier, l’induction d’un stress cellulaire par des taux élevés d’acides gras libres (AGL) et des cytokines, via l’activation des protéines Ser/Thr kinases, qui augmente la phosphorylation sur des résidus sérine, des molécules critiques impliquées dans la signalisation insulinique (p. ex. IR, IRS et p85) et conduit à la diminution de la réponse cellulaire à l’insuline. Cependant, la plupart des chercheurs ont limité leur travail dans l’investigation du rôle des protéines kinases susceptibles de modifier la réponse cellulaire à l’insuline. Donc, peu de données sont disponibles sur le rôle des Protéines Ser/Thr phosphatases (PS/TPs), même si il est bien établi que la phosphorylation de ces protéines est étroitement régulée par un équilibre entre les activités antagonistes des Ser/Thr kinases et des PS/TPs. Parmi les PS/TPS, PPM1A (également connu sous le nom PP2Cα) est une phosphatase particulièrement intéressante puisqu’il a été suggéré qu’elle pourrait jouer un rôle dans la régulation du métabolisme lipidique et du stress cellulaire. Ainsi, en se basant sur des résultats préliminaires de notre laboratoire et des données de la littérature, nous avons émis l’hypothèse selon laquelle PPM1A pourrait améliorer la sensibilité à l’insuline en diminuant l’activité des protéines kinases qui seraient activées par le stress cellulaire induit par l’augmentation des AGL. Ces effets pourraient finalement améliorer le métabolisme glucidique et lipidique dans l’hépatocyte. Ainsi, pour révéler le rôle physiologique de PPM1A à l’échelle d’un animal entier, nous avons généré un modèle animal qui la surexprime spécifiquement dans le foie. Nous décrivons ici notre travail afin de générer ce modèle animal ainsi que les premières analyses pour caractériser le phénotype de celui-ci. Tout d’abord, nous avons remarqué que la surexpression de PPM1A chez les souris C57BL/6J n’a pas d’effets sur le gain de poids sur une longue période. Deuxièmement, nous avons observé que PPM1A a peu d’effets sur l’homéostasie du glucose. Par contre, nous avons montré que sa surexpression a des effets significatifs sur l’homéostasie du glycogène et des triglycérides. En effet, nous avons observé que le foie des souris transgéniques contient moins de glycogène et de triglycérides que le foie de celles de type sauvage. De plus, nos résultats suggèrent que les effets de la surexpression de PPM1A pourraient refléter son impact sur la synthèse et la sécrétion des lipides hépatiques puisque nous avons observé que sa surexpression conduit à l’augmentation la triglycéridémie chez les souris transgéniques. En conclusion, nos résultats prouvent l’importance de PPM1A comme modulateur de l’homéostasie hépatique du glucose et des lipides. Des analyses supplémentaires restent cependant nécessaires pour confirmer ceux-ci et éclaircir l’impact moléculaire de PPM1A et surtout pour identifier ses substrats.

Nutrition parentérale du nouveau-né : modulation du stress oxydant et conséquences hépatiques

Introduction : Les enfants prématurés ont la particularité de naître alors que leur développement est souvent incomplet et nécessite la mise en œuvre de soins intensifs visant à poursuivre leur croissance en dehors de l’environnement utérin. Souvent cependant, le stade développemental de l’enfant ne lui permet pas d’assimiler une alimentation entérale du fait de l’immaturité de son système digestif. Le recours à une voie centrale délivrant les nutriments assurant le développement devient alors une nécessité. Ce type de nutrition, appelée nutrition parentérale (NP, ou total parenteral nutrition TPN), permet l’administration de molécules simples, directement dans le sang du prématuré. Il n’est toutefois pas exempt de risques puisqu’exposée à la lumière, la NP peut s’oxyder et générer des molécules oxydantes telles que des hydroperoxydes lipidiques susceptibles de se fragmenter par la suite en hydroxy-alkénals. Ceci devient problématique au vu de l’immaturité des systèmes de défenses antioxydants du nouveau-né prématuré. L’utilisation prolongée de la NP est d’ailleurs à l’origine de maladie hépatiques dans lesquelles le stress oxydant et la nécro-inflammation sont des composantes majeures. Nous avons émis l’hypothèse que l’infusion chez les enfants prématurés, d’aldéhydes d’origine lipidique est en relation avec le développement du stress oxydant et de l’inflammation hépatique. Objectif : Notre étude a consisté à évaluer la relation entre les quantités d’hydroxy-alkénals dans la NP et les effets hépatiques engendrés sur les marqueurs de stress oxydant et les voies de signalisation responsables d’une induction de processus inflammatoire. Dans ce but, nous avons cherché à mesurer la peroxydation lipidique dans l’émulsion lipidique de la NP et la conséquence de l’infusion en continue d’hydroxy-alkénals sur les marqueurs de stress oxydant, sur la voie de signalisation médiée par le Nuclear Factor κB et sur le déclenchement du processus inflammatoire hépatique. A la suite de ce travail, nous avons également travaillé sur des alternatives à la photoprotection, qui est la seule méthode réellement optimale pour réduire la peroxydation des lipides de la NP, mais cliniquement difficilement praticable. Résultats : Nos résultats ont mis en évidence la génération de 4-hydroxynonenal in vitro dans la NP, ce phénomène est augmenté par une exposition lumineuse. Dans ce cadre, nous avons montré l’inefficacité de l’ajout de multivitamines dans l’émulsion lipidique comme alternative à la photoprotection. Dans la validation biologique qui a suivi sur un modèle animal, nos résultats ont permis de démontrer que l’augmentation des adduits glutathion-hydroxynonenal était imputable à l’augmentation de 4-hydroxynonenal (4-HNE) dans la NP, et non à une peroxydation endogène. Nos données indiquent que la probable augmentation hépatique des niveaux de 4-HNE a conduit à une activation du NFκB responsable de l’activation de la transcription des gènes pro-inflammatoires du Tumour Necrosis Factor-α (TNF-α) et de l’interleukine-1 (IL-1). Nous avons alors évalué la capacité d’une émulsion lipidique enrichie en acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 à baisser les concentrations de 4-HNE dans la NP, mais également à moduler le stress oxydant et les marqueurs pro-inflammatoires. Enfin, nous avons démontré, en collaboration avec l’équipe du Dr Friel, que certains peptides isolés du lait humain (par un processus mimant la digestion) permettent également une modulation du stress oxydant et du processus inflammatoire. Conclusion : Le stress oxydant exogène issu de la NP a conduit par activation de facteurs de transcription intra-hépatiques au déclenchement d’un processus inflammatoire potentiellement responsable du développement de maladies hépatiques reliées à la NP telle que la cholestase. Dans ce sens, les AGPI n-3 et les peptides antioxydants peuvent se poser en tant qu’alternatives crédibles à la photoprotection.

Contribution différentielle du tissu adipeux mâle et femelle dans l’établissement du diabète de type 2 et des altérations cardiovasculaires : rôle de l’apport lipidique

Au cours des dernières années, il est devenu évident que les sociétés des pays industrialisés sont à haut risque de maladies métaboliques. Une alimentation riche en énergie (lipide/glucide), combinée à une sédentarité accrue, est un facteur environnemental contribuant à l'augmentation de la prévalence de maladies reliées spécifiquement à des troubles endocriniens comme l'obésité et le diabète. Le traitement de ces désordres métaboliques doit donc passer par la connaissance et la compréhension des mécanismes moléculaires qui contrôlent ces désordres et le développement de traitements ciblés vers les facteurs responsables. Le tissu adipeux est une glande endocrine qui sécrète des substances, regroupées sous le terme d'adipokines, qui contrôlent l'homéostasie énergétique. L'augmentation de la masse adipeuse est responsable du développement de dérégulation hormonale qui mène à des dysfonctions physiologiques et métaboliques. Pour contrecarrer le développement démesuré du tissu adipeux, la signalisation insulinique ainsi que l’apport énergétique, responsables de la différenciation adipocytaire, doivent être inhibés. In vivo, la leptine, adipokine dont la concentration est corrélée à la masse adipeuse, présente des actions pro ou anti-insuliniques dans l’organisme pour réguler ce phénomène. Elle favorise l’effet inhibiteur de l’insuline sur la synthèse hépatique de glucose alors qu’elle s’oppose à son action sur l’expression des enzymes glucokinase et phosphoénol-pyruvate carboxykinase. La leptine influence aussi le taux circulant de triglycérides en diminuant sa concentration plasmatique. D'autre part, l'adiponectine, adipokine insulino- sensibilisante, voit sa sécrétion diminuée avec la prise de poids. La sensibilité à l'insuline est ainsi diminuée au fur et à mesure que le débalancement de ces deux adipokines s'accentue. La résistance à l'insuline s'installe alors pour s'opposer au stockage énergétique et à la prise illimitée de poids et la glycémie augmente. L'augmentation du glucose sanguin stimule la sécrétion d'insuline au niveau des cellules pancréatiques. C'est le diabète caractérisé par une hyperglycémie et une résistance à l'insuline. Le diabète, une des premières causes de mortalité dans le monde, est plus répandu sous sa forme non insulinodépendante (diabète de type 2, DT2) liée à l'obésité. Récemment, différents facteurs de transcription ont été identifiés comme régulateurs de l'expression d'une panoplie de gènes impliqués dans le métabolisme glucidique et lipidique. Parmi eux, les récepteurs des inducteurs de la prolifération des peroxysomes (PPAR, Peroxisome Proliferator-Activated Receptor), appartenant à la famille des récepteurs nucléaires. Les PPAR ont été démontrés comme ayant un rôle central dans le contrôle de la transcription des gènes codants pour des protéines impliquées dans le métabolisme : les adipokines. PPARg, en plus de son implication dans le contrôle de l'homéostasie glucidique et lipidique, est reconnu comme étant un facteur de transcription pivot régulant l'adipogenèse du fait de son expression majeure dans le tissu adipeux. D'autre part, il est bien établi maintenant que l'obésité et le diabète sont des facteurs contribuant au développement du processus inflammatoire vasculaire caractéristique de l’athérosclérose. En effet, les cellules endothéliales et musculaires lisses, principales composantes de la média de l’artère, sont très sensibles aux altérations métaboliques. Une diminution de la sensibilité à l’insuline entraine une réduction de la disponibilité du glucose et l’utilisation des acides gras comme alternatif par ces cellules. Ceci induit l’accumulation des acides gras oxydés dans l’intima et leur filtration dans la média pour former un core lipidique. Bien que l’induction de la dysfonction endothéliale soit impliquée très précocement, certaines études pointent l’accumulation lipidique dans les cellules musculaires lisses vasculaires (CML) et leur dysfonction comme déclencheurs de l’athérosclérose. Ce travail visait donc, dans un premier temps, à développer un modèle d'altérations métaboliques liées à la modulation de l'activité du tissu adipeux via une alimentation riche en lipides. Dans un second temps, cette étude tentait d'évaluer l’impact des adipocytes de souris sur les CML vasculaires et sur la modulation de leurs fonctions dans ce modèle d'altérations métaboliques et DT2 liés à l'alimentation et à l'obésité. Ainsi, par le biais de deux diètes pauvres en cholestérol à profil lipidique différent, nous avons développé un modèle murin présentant divers stades d'altérations du métabolisme allant jusqu'au DT2 en lien avec l'obésité chez les mâles et chez les femelles. D’autre part, des signes de cardiomyopathie ainsi qu’une modulation du taux des adipokines sont reliés à ces mêmes diètes. Parallèlement, l’activité de PPAR!2 est modulée chez les souris sous diètes enrichies en gras. Ensuite, nous avons démontré que les adipocytes, provenant de souris alimentées avec une diète enrichie en gras, modulaient la migration et la prolifération des CML comparativement au groupe contrôle. Ces modulations dépendaient en grande partie de la nature de la diète consommée, mais également du sexe de la souris. Par ailleurs, les altérations fonctionnelles des CML, couplées à des modulations géniques, sont associées aux changements du profil de sécrétion des adipokines mesurées chez les adipocytes. L’ensemble de ces travaux suggère une action directe de la nature de la stimulation du tissu adipeux blanc dans la modulation du profil de sécrétion des adipokines et l'induction du DT2 in vivo. Ces altérations de la physiologie adipocytaire se reflètent in vitro où le tissu adipeux contribue aux altérations physiopathologiques des CML liées au DT2. Ainsi, cette étude est l'une des premières à établir un lien direct entre les modulations adipocytaires et les effets de leurs sécrétions sur la physiologie des CML. Ces observations peuvent être exploitées cliniquement dans un développement futur d’outils thérapeutiques visant à prévenir et à traiter les troubles métaboliques et le DT2, en ciblant le tissu adipeux comme entité métabolique et endocrine.