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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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Adipose tissue. --- Lipolysis.

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Lipolysis --- Lipids --- 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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Adiponectin (ApN) is an adipokine, whose expression and plasma levels are inversely related to obesity and insulin-resistant states. Chronic repercussions of ApN treatment or overexpression on adiposity and body weight are still controversial. In this study, we investigated the chronic effects of a local, additional but homotopic expression of ApN in vivo.
When compared to WT littermates, Apn mRNA levels were increased by 2-to 3-fold in every fat depot of Tg males or females, whatever the diet administered (p<0..05 or less). Plasma ApN levels were 2- to 10-fold higher in Tg than in WT mice (p<0.05). Body weight of Tg mice was slightly reduced (-4 to -12%, p<0.05 or less) while food consumption was unaltered or even slightly elevated. Accordingly, weights of the different fat depots were reduced by up to ~60%. In the basal state, fed blood glucose and plasma TG levels were decreased in Tg mice. During the OGTT, blood glucose and insulin levels were lower in Tg than in WT mice. The ITT confirmed the enhanced insulin sensitivity. Reduced adiposity of Tg mice could be explained by the increased expression of uncoupling protein 2 (UCP2), involved in energy dissipation and the diminished expression of fatty synthase, a key enzyme involved in lipogenesis, in adipose tissue. Abundance of TNFα mRNA, which is implicated in insulino-resistance, was also decreased in fat tissue of Tg mice. The histological analysis showed a decrease of the size and increase of the number of adipocytes, which may be explain by an increase of Pref-1, an inhibitor of adipocytes differentiation.
Chronic overexpression of ApN targeted to adipose tissue led to reduced adiposity in spite of preserved calorie intake. Concomitantly, insulin sensitivity and the TG profile were improved. Low fatness may result from local upregulation of UCP2 and Pref-1, and downregulation of FAS. This work may open new perspectives for the management of obesity and related metabolic diseases L’adiponectine (ApN) est une adipocytokine dont l’expression et les taux plasmatiques sont diminués chez les sujets obèses et insulino-résistants. Cependant, les études chroniques évaluant les répercussions de l’ApN ne montrent pas d’effets concordants sur le poids et l’adiposité. Dans ce mémoire, nous avons étudié des souris Tg surexprimant la forme complète native (non mutée) de la ApN spécifiquement dans le tissu adipeux.
Les souris mâles et femelles surexprimant l’ApN avaient des taux de4ARNm ApN qui augmentaient de 2 à 3 fois dans les différents sites adipeux par rapport aux souris contrôles (p<0.05). Les taux plasmatiques d’ApN sont également de 2 à 10 fois plus élevés chez les souris Tg que chez les souris contrôles (p<0.05). Le poids corporel ainsi que le poids des différents dépôts graisseux des souris Tg étaient significativement réduits (p<0.05) malgré une consommation de nourriture inaltérée. La diminution de l’adiposité pourrait être expliquée par l’augmentation de l’expression des ARNm UCP-2 (Uncoupling protein 2), une molécule impliquée dans la dissipation d’énergie et la diminution de l’expression de la FAS, enzyme-clé impliquée dans la lipogenèse. A l’état basal, les taux de glucose de des triglycérides plasmatiques étaient plus bas chez les souris Tg que chez les souris contrôles. Durant l’OGTT, les taux de glucose et d’insuline plasmatiques diminuaient de manière plus importante chez les souris Tg que chez les souris contrôles. L’ITT a confirmé l’amélioration de la sensibilité à l’insuline. Le TNF-α, impliqué dans l’insulino-résistance, diminuait également dans le tissu adipeux. L’analyse des coupes histologiques a révélé une diminution de la taille et une augmentation du nombre d’adipocytes qui peuvent résulter d’une expression accrue d’un facteur de transcription inhibant la différenciation adipocytaire, Pref-1. La présence de plus petits adipocytes, relarguant moins les acides gras et plus sensibles à l’insuline, contribue à l’amélioration du profil lipidique et à celle de l’homéostasie glucidique chez les souris transgéniques.
En conclusion, la surexpression chronique d’ApN mène à une réduction de l’adiposité malgré une consommation calorique inchangée, suite à une inhibition de la différenciation des pré-adipocytes en adipocytes et probablement suite à un découplage énergétique local

Adiponectin --- Mice, Transgenic --- Adipose Tissue