Projet ANR-07-PHYS-0005 – BRAIN GLP1 : Etude in vivo de l'interaction lipides/GLP-1 cérébral sur le contrôle nerveux de la masse fonctionnelle des cellules B pancréatiques, la sécrétion et l'action de l'insuline chez des souris soumises à un régime riche en lipides
Programme : Physiopathologie des maladies humaines (PHYSIO) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : UNIVERSITE DE PARIS 7 (UNIVERSITE DE PARIS 7)
Partenaires : Institut national de la santé et de la recherche médicale; Université Paris Diderot
Montant : 420000.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Il est bien admis qu'un apport excessif de lipides peut conduire à une dérégulation du contrôle nerveux de l'homéostasie énergétique, ce qui peut participer à la mise en place d'un diabète de type 2 chez les sujets prédisposés. Nous avons montré, d'une part, qu'un apport excessif d'acides gras dans l'hypothalamus induit une insulino-résistance hépatique associée à des modifications de la sécrétion d'insuline chez le rat. D'autre part, la voie de signalisation cérébrale du GLP-1 est essentielle au maintien de l'homéostasie énergétique. Nous avons émis l'hypothèse que cette voie pourrait être altérée en présence de fortes concentrations d'acides gras au niveau hypothalamique. Notre objectif est d'étudier une éventuelle relation de cause à effet entre la détérioration des voies de signalisation cérébrales du GLP-1 et les modifications de sécrétion et d'action de l'insuline chez des souris soumises à des régimes hyperlipidiques ou recevant une perfusion intracérébroventriculaire d'AGL.//Des souris seront soumises à un régime standard (contrôle: C) ou hyperlipidique (HL) pendant 28 jours. Ce régime induit l'apparition d'une insulino-résistance et finalement un diabète de type 2. Pour étudier les relations entre le régime HL et la voie de signalisation cérébrale du GLP-1, des souris recevront une perfusion intracérébroventriculaire continue d'exendine 4 (Ex4) ou 9 (Ex9) respectivement agoniste et antagoniste du récepteur du GLP-1. Six groupes seront constitués: C+NaCl, C+Ex4, C+Ex9, HL +NaCl, HL+Ex4, HL +EX9. Dans une première série d'expérience, le renouvellement du glucose en condition basale ou pendant un clamp hyperinsulinémique-euglycémique sera mesuré. A la fin des expériences, les cerveaux seront prélevés pour mesurer l'expression de gènes ou les activités enzymatiques d'effecteurs de la voie du GLP-1. Les pancréas seront également prélevés pour mesurer par immunohistochimie la masse des cellules B pancréatiques ainsi que l'apoptose et la néogénèse dans ces cellules. Des données préliminaires indiquent que le régime HL entraîne une diminution de 70% de la masse des cellules B et que le traitement cérébral à l'Ex4 prévient cette diminution. Dans une autre série d'expérience, la sécrétion d'insuline sur îlots isolés sera étudiée afin de savoir si l'absence de diminution de la masse des cellules B s'accompagne d'un bénéfice fonctionnel. La sécrétion d'insuline sera mesurée en présence de différents sécrétagogues (glucose, leucine, arginine) et d'acétylcholine. L'effet cérébral du GLP-1 étant relayé à la périphérie par le système nerveux parasympathique, il sera intéressant de voir si la sensibilité à l'acétylcholine est modifiée dans les différents groupes. Le contenu en insuline sera mesuré dans ces îlots ainsi que l'expression de gènes d'intérêts.//Si un des effets centraux des lipides est d'inhiber la voie de signalisation cérébrale du GLP-1, on devrait observer des modifications d'expression de certains effecteurs du GLP-1 dans le cerveau des animaux HL. La perfusion simultanée d'Ex4 devrait prévenir certains effets du régime HL tandis que l'Ex9 devraient les accentuer. Les données préliminaires sur le maintien de la masse des cellules B chez les souris HL-Ex4 (à confirmer) suggèrent que l'on devrait observer dans ce groupe une diminution de l'apoptose associée ou non à une néogénèse de cellules B pancréatiques par rapport aux souris HL. In vitro, on pourrait également observer un bénéfice fonctionnel chez les HL-Ex4 comparées aux HL (dont les îlots isolés devraient présenter un défaut de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose). Chez les animaux vagotomisés, le traitement par l'Ex4 devrait être moins efficace. Enfin chez les souris IRS2 KO, le traitement par l'Ex4 devrait être également atténué.