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L'obésité est, aujourd'hui, considérée comme un problème majeur de santé publique, et ce partout à travers le monde. En effet, les perturbations métaboliques liées à l'état inflammatoire chronique provoqué par une augmentation de l'adiposité, contribuent au développement de pathologies telles que le diabète de type II ou de maladies cardio-vasculaires.D'autre part, l'implication de la microflore intestinale dans l'obésité apparaît de plus en plus évidente. La flore intestinale représente un organe métabolique à part entière, capable d'interactions avec l'organisme à différents niveaux. C'est ainsi qu'une modification de celle­ ci peut mener à une adiposité accrue pouvant se traduire par de l'obésité.Par ailleurs, certains nutriments fermentescibles, comme les fructanes sont capables de moduler la composition de la flore caeco-colique. Il a été démontré que l'ingestion d'oligofructose (OFS) favorise la croissance de bifidobactéries et conduit à une diminution des triglycérides hépatiques.Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes particulièrement intéressés au métabolisme des lipides et au tissu adipeux, sous OFS. Nous avons voulu vérifier, chez des souris traitées avec de l'OFS, deux hypothèses qui permettraient de faire le lien entre les évènements se produisant dans l'intestin - via la fermentation de l'OFS - et le tissu adipeux blanc. La première concerne la régulation du stockage des lipides impliquant PIAF (fasting induced adipose factor) et la LPL (lipoprotéine lipase). La seconde concerne l'implication des protéines GPR41 et GPR43 - qui joueraient un rôle dans l' adipogenèse - dans la régulation du tissu adipeux par l'OFS.Les résultats de ces études confirment le rôle joué par l'OFS tant au ruveau métabolique, via la diminution de synthèse des triglycérides hépatiques, qu'au niveau du tissu adipeux. Par ailleurs, la diminution d'adiposité observée sous OFS est accompagnée d'un changement de morphologie des adipocytes (plus petits et plus nombreux). A cet égard, il apparaît un certain paradoxe; en effet, parallèlement à l'augmentation de différents facteurs impliqués dans la différenciation adipocytaire (PPARy, CEBP/a, aP2) - qui est coordonnée à l'augmentation de l'expression de GPR41 et GPR43- nous observons, au sein du tissu adipeux, une augmentation de l'expression et de l'activité de la LPL, plutôt vouée au stockage des acides gras en provenance de la périphérie (chylomicrons et VLDL). Cette apparente contradiction peut être analysée à la lumière de changements qui apparaissent, en parallèle, dans le tissu adipeux - à savoir une lipolyse accrue qui créerait un cycle futile - mais aussi de changements impliquant d'autres organes. A ce sujet, l'inhibition de la lipogenèse hépatique et de la sécrétion des VLDL, diminuant la disponibilité des lipoprotéines riches en triacylglycérols pour l'organisme, constitue un effet largement décrit sous OFS et pourrait contribuer à la diminution de la masse grasse. D'autre part, l'augmentation de la LPL dans le muscle, que nous mettons au jour pour la première fois, pourrait signer l'implication de cet organe dans l'utilisation des nutriments énergétiques sous OFS.Notre étude démontre que les évènements se produisant au niveau du colon suite à une modulation nutritionnelle sélective de la microflore intestinale peuvent avoir des conséquences sur le développement de la masse grasse et que de nouvelles cibles moléculaires (à savoir GPR41 et GPR43) peuvent jouer un rôle dans le dialogue métabolique entre la flore intestinale et l'adipocyte.

Prebiotics --- Adipose Tissue

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Contexte et objectif : Les adipokines jouent un rôle central dans la pathogénie du syndrome métabolique. L’adiponectine (ApN) est un puissant régulateur de l’homéostasie énergétique et immunitaire. L’identification d’adipokines-cibles de l’ApN devrait permettre de mieux comprendre son action. Un modèle de souris transgéniques (Tg) surexprimant la forme native de l’ApN spécifiquement dans le tissu adipeux (TA) blanc a été préalablement conçu au laboratoire. Nous avons utilisé ce modèle pour étudier le profil sécrétoire d’adipokines consécutif à une surexpression modérée d’ApN. Nous avons également recherché si un profil sécrétoire « en miroir » s’observe chez les souris où le gène de l’ApN a été invalidé (ApN-KO).
Méthodes : Nous avons comparé le profil sécrétoire de adipocytes et des cellules stromales vasculaires (CSV) isolés du TA inguinal obtenu des différentes souris, puis cultivés pendant 8h. Les milieux de culture ont été « balayés » par des « cytokine antibody arrays » capables de détecter 144 cytokines simultanément. La sécrétion des adipokines détectées a été quantifiée par ELISA et leur expression a été mesurée par RTQ-PCR. L’activité NF-κB a été mesurée par ELISA et la phosphorylation de Jun N-terminal kinase (JNK) et extracellular signal-regulated kinase (ERK 1 / 2) par western blot.
Résultats : Le criblage par cytokine antibody arrays a montré que ~ 10 cytokines de chaque fraction cellulaire différaient entre les souris Tg et leurs témoins (WT). Les quantifications ont été réalisées par ELISA. Par rapport aux souris WT, la sécrétion de 3 facteurs pro-inflammatoires (IL-17B, IL-31 et TNF-α) et de 3 facteurs de croissance (GF) hématopoïétiques (Thrombopoietin, TPO ; Granulocyte-, GCSF et granulocyte macrophage-stimulating GF, GMCSF) étaient réduits dans les adipocytes de souris Tg. Dans la fraction SV de ces souris, outre les GF hématopoïétiques (GCSF et GMCSF), la sécrétion d’un autre GF (vascular endothelial GF receptor 1, VEGFR1), de 2 chemokines (RANTES et ICAM-1) et de 2 facteurs pro-inflammatoires (IL-6 et IL-12p70) était aussi réduite. Seule une cytokine était sécrétée en excès par les CSV de souris Tg : interleukin-1 receptor 4 (IL-1R4) qui présente de propriété anti-inflammatoires. La plupart de ces changements correspondaient à des changements semblables d’ARNm. Afin de déterminer si ces changements étaient spécifiquement induits par l’ApN, nous avons recherché s’il existait un profil inverse d’expression de ces adipokines chez les souris ApN-KO. L’expression de TPO était en effet augmentée dans des adipocytes des souris ApN-KO tandis que l’expression de IL-12p70, VEGFR1 et ICAM-1 était augmentée dans les CSV de ces souris. De façon concomitante, l’expression de l’IL-1R4 était réduite dans les CSV des souris ApN-KO. Ensuite nous avons étudié les mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces changements inflammatoires. L’activité NF-κB et ERK 1 / 2 était considérablement réduite dans le TA de souris Tg, tandis que la phosphorylation de JNK n’était pas affectée.
Conclusion : Ces données évoquent un rôle protecteur de l’ApN dans la défense contre l’inflammation à cas bruit. En effet, en régulant la sécrétion d’adipokines, l’pN induit un profil sécrétoire moins inflammatoire aussi bien dans les adipocytes que dans les CSV. Ces adipokines pourraient être des cibles thérapeutiques intéressantes dans la gestion du syndrome métabolique Background and aims : Adipokines play a central role in the pathogenesis of the metabolic syndrome. Adiponectin (ApN) is a master regulator of immune and fuel homeostasis. Identifying downstream adipokines targeted by ApN may help understanding its action. We have generated transgenic (Tg) mice allowing persistent and moderate overexpression of ApN specifically in white adipose tissue (ET) (by using the aP2 promoter). We took advantage of this model unravel the adipokine secretion profile triggered by ApN in AT. We also examine whether a reverse profile occurred in ApN-knockout (ApN-KO) mice.
Methods: To investigate the early and specific effects of ApN, mice were studied at 10 wks of age (before any changes in adiposity or in circulating glucose/lipids). AT was fractionated into adipocytes and stromal-vascular cells (SVC), which cere cultured for 8h. Medium was screened by cytokine antibody arrays allowing the detection of 144 cytokines. Secretion of relevant adipokines was quantified by ELISA and gene expression by RTQ-PCR. NF-κB activity was measured by ELISA and Jun N-terminal kinase (JNK) and Extracellular singla-regulated kinase (ERK1/2) phosphorylation by western blot.
Results : Profiling of secretory products by antibody arrayx showed that ~ 10 cytokines from each cellular fraction roughly differed between Tg mice and wild type (WT) mice. These adipokines were quantified by ELISA. When compared to WT mice, the secretion of 3 pro-inflammatory factors. (IL-17B, IL-21, TNF-α) and 3 hemotopoietic growth factors (GF) (Trhombopoietin, TPO; Granulocyte-, GCSF and granulocyte macrophage-stimulating GF, GMCSF) was reduced in adipocytes of Tg mice. In SVC of these mice, besides the hematopoietic GFs (GMCSF, GCSF), the secretuib if another GF (vascular endothelial GF receptor 1; VEGFR1), 2 chemokines (RANTES, ICAM-1) ad 2 pro-inflammatory factors (IL-6, IL-12p70) was reduced as well. Only one cytokine was oversecreted by SVC of Tg mice: interleukin-1 receptor 4 (IL-1R4) that exhibits anti-inflammatory properties. Most of these changes in secretion were due to corresponding changes in mRNAs. To investigate whether these changes were specifically induced by ApN, we searched for a reverse profile of adipokine expression in mice lacking ApN. TPO gene expression was increased in adipocytes of ApN-KO mice, and the expression of VEGFR1, IL-12p70 and ICAM-1 was augmented in SVC of these mice. Concomitantlu, IL-1R4 expression was reduced in SVC of ApN-KO mice. We next investigated the molecular pathways underlying these inflammatory changes. NF-κB and ERK1/2 activity was remarkable reduced in AT of Tg mice, while JNK phosphorylation was unaffected.
Conclusion: ApN regulates in vivo the secretion of downstream adipokines, thereby inducing a shift of the immune balance in both adipocytes and SVC toward a less inflammatory phenotype. These downstream adipokines may be new therapeutic targets for the management of the metabolic syndrome

Adipose Tissue, White --- Obesity --- Adipose Tissue --- Adiponectin --- Mice, Transgenic --- Adipokines

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Obesity belongs to a cluster of metabolic abnormalities (insulin resistance, type 2 diabetes, hypertension, dyslipidemia and hypofibrinolysis) leasing to an increased risk for cardio-vascular disease. There related disorders are components of the Metabolic Syndrome. It has become clear from epidemiological studies that some increase in the adipose tissue mass antedates the development of other disorders.
Adipose tissue (adipose and stromal-vascular fractions) synthesize and release a variety of peptides which may have regulatory properties. I have studied one of these peptides: adiponectin (ApN) is mainly synthesized by mature adipocytes. This hormone has a protective role against atherosclerosis, enhances insulin sensitivity and fatty-acid oxidation. Plasma ApN levels are paradoxically decreased in obese subjects.
To understand this paradoxical decrease, I have studied ApN regulation in visceral fat of lean and obese subjects and examined the contribution of the different adipose tissue fractions to ApN secretion. I have also studied the regulation of ApN gen expression in a non-fat cell, target for the anti-atherogenic effect of ApN , the macrophage.
ApN secretion by visceral adipose explants is decreased in obese subjects. Data from co-cultures (adipocytes / stromal-vascular cells) and adipocyte cultures in conditioned media suggest that stromal-vascular cells may stimulate ApN secretion by adipocyte of lean subjects. However, adipocytes of obese individuals seemed to be resistant to this stimulation. A factor released by stromal-vascular cells could regulate ApN secretion by adipocytes.
We next studied ApN gene regulation in murine macrophages in vivo and in vitro. Intraperitoneal injection of LPS (lipopolyasacharide) to mice reduced plasma ApN levels, but increased ApN mRNA levels in the spleen, a representative organ of mononuclear-macrophage system. In vitro, combination of INF-γ with several cytokines increased ApN Mrna in cultured peritoneal macrophages, while these cytokines exert a well-known inhibitory effect on ApN expression in adipocytes.
In conclusion, a factor released by stromal-vascular cells may regulate ApN secretion in human visceral adipose tissue. Cytokines may induce ApN expression in macrophages, an effect opposite to that observed in adipose tissue L’obésité est un facteur de risqué important, voire crucial dans la pathogénie d’une constellation d’anomalies métaboliques (insulino-résistance, diabète de type 2, hypertension artérielle, dyslipémie et hypofibrinose,…) connu sous le nom de syndrome pluri métabolique. Le tissu adipeux, composé d’une fraction adipocytaire et d’une autre stromale-vasculaire, synthétise et sécrète un grand nombre de facteurs bioactifs, les adipocytokines. Ces dernières on un rôle potentiel dans la pathogénie de ce syndrome. Parmi les adipocytokines, l’adiponectine (ApN) est quasi exclusivement synthétisée par les adipocytes matures. Chez le sujet obèse, les taux circulants d’ApN sont diminués par rapport au sujet mince. Afin de comprendre cette diminution, a priori surprenante, nous avons étudié la régulation de l’ApN dans le tissu adipeux de sujets minces et obèses et examiné la contribution des différentes fractions de ce tissu à la sécrétion d’ApN. Nous avons élargi cette étude à la régulation de l’expression du gène ApN dans une cellule non-adipeuse, me macrophage.
Nous avons d’abord confirmé l’existence dans le plasma du monomère d’ApN 530 kDA) dans des conditions réductrices, ainsi que celle de complexes de plus haut poids moléculaire dans les conditions natives. In vitro, la sécrétion d’ApN par les explants de tissu adipeux viscéral est diminuée chez les sujets obèses. Nous avons mené des expériences de co-culture (adipocytes/ cellules stromales-vesculaires) ainsi que des cultures d’adipocytes en milieu conditionné par des cellules stromales-vasculaires. Les cellules stromales-vasculaires stimulerait la sécrétion d’ApN par les adypocytes de sujets minces. Par contre, les adipocytes de sujets obèses semblent résistants à cette stimulation. Il existerait donc un facteur libéré par la fraction stromale-vasculaire contrôlant la production d’ApN par les adipocytes.
Nous avons ensuite étudié la régulation de l’ApN dans les macrophages murins in vivo et in vitro. Chez la souris, le traitement au LPS (lipopolysaccharide) diminue les taux plasmatiques d’ApN lais par contre, augmente les taux d’ARNm ApN dans la rate, organe représentatif du système mononucléaire-macrophage. In vitro, l’association de plusieurs cytokines augmente les taux d’ArNm ApN dans des macrophages péritonéaux en culture, alors qu’elle exerce un effet inhibiteur bien connu sur l’expression de ce gène dans le tissu adipeux

Adipose Tissue --- Macrophages --- Blotting, Northern --- Blotting, Western

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Cellulite --- Obesity --- Adipose tissues --- Adipose Tissue