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Introduction Les maladies de l’obesite, comme le diabete, sont associes a l’accumulation de tissu adipeux dans la region intra-abdominale. Les mecanismes moleculaires et cellulaires qui influencent l’obesite viscerale sont mal compris. Il y a un interet croissant dans la capacite des macrophages des tissus adipeux a controler l’inflammation vers une reponse pathologique favorisant le developpement du diabete. Interferon regulatory factor 5 (IRF5) est decrit comme un important regulateur de la polarisation des macrophages vers un phenotype pathologique (pro-inflammatoire). Son role est bien connu dans les pathologies auto-immunes comme l’arthrite rhumatoide ou le lupus. Cependant, les fonctions immuno-metaboliques de IRF5 sont encore meconnues. Nous emettons l’hypothese que l’alteration de l’activite de IRF5 va limiter la pathogenicite de l’obesite visceral et le developpement du diabete. Materiels et methodes Etude in vivo : Afin de decrire le role de IRF5 dans l’obesite viscerale et le developpement de l’insulinoresistance. Nous avons utilise deux modeles murins presentant une invalidation de IRF5 dans toutes les cellules (KO Total) et specifiquement dans les cellules myeloides (macrophages). Les souris ont ete soumises a un regime standard et riche en graisse (60 % de gras) pendant 12 semaines. Les souris ont ete ensuite caracterisees sur le plan metabolique, immunitaire et moleculaire. Etude humaine : Afin de transposer nos observations sur nos modeles murins, nous avons analyse l’expression de IRF5 dans le tissu adipeux visceral de sujets minces (n = 15), en surpoids (n = 15), obese (n = 14) et super obeses (n = 36). Nous avons pu ensuite determiner les relations entre l’expression de IRF5 avec les parametres anthropometriques et metaboliques de ces differents groupes de sujets. Resultats Dans cette etude nous demontrons que l’invalidation de IRF5 limite l’accumulation du tissu adipeux intra-abdominal et favorise l’accumulation dans les regions plus superficielles comme la region inguinale. Cette modification a pour effet de proteger les souris contre l’insulino-resistance et l’intolerance au glucose. De maniere surprenante, le tissu adipeux intra-abdominal des souris invalidees pour IRF5 est caracterise par une augmentation de nombre de macrophages et par l’accumulation des depots de collagene. Le changement de polarisation des macrophages entraine un remodelage adaptatif du tissu adipeux qui permet de le maintenir dans un etat sain. Les fonctions pathologiques de IRF5 ont egalement ete observees dans nos populations humaines ou l’expression de IRF5 est fortement associee a l’obesite viscerale et a l’insulinoresistance peripherique. Discussion Nos resultats demontrent pour la premiere fois une fonction metabolique deletere de IRF5 dans le l’obesite viscerale et le developpement du diabete. IRF5 pourrait etre utilise a des fins therapeutiques (inhibition de son activite) et a des fins diagnostics permettant une meilleure stratification du statut inflammatoire des patients diabetiques et proposer un traitement plus adaptes (immunotherapie). Declaration d’interet Les auteurs declarent ne pas avoir d’interet direct ou indirect (financier ou en nature) avec un organisme prive, industriel ou commercial en relation avec le sujet presente.

Introduction Le facteur de transcription Interferon Regulatory Factor-5 (irf5) est connu pour exercer un role crucial dans la polarisation des macrophages ainsi que dans l'activation de la reponse immunitaire adaptative. Recemment, nous avons revele l'importance d'IRF5 dans la progression du diabete de type-2 (DT2) en favorisant le developpement de l'obesite viscerale et la resistance a l'insuline (Dalmas, Toubal, Alzaid et al 2015 ; Nat Med). Le DT2 est souvent lie au developpement d'une steatohepatite non-alcoolique (NASH), caracterisee par le developpement d'une fibrose suite a l'activation du systeme immunitaire. Dans cette etude, nous nous sommes interesses au role d'irf5 dans l'inflammation et la fibrogenese hepatique. Materiels et Methodes Des souris invalidees pour irf5 dans les cellules myeloides (IRF5MacKO) et des souris sauvages ont ete sujettes a 1) un regime gras (HFD) et un regime deficient en methionine et choline (MCD) pour induire une steatose hepatique et 2) des injections tetrachlorure de carbone (CCl4) pour induire une fibrose hepatique. Une caracterisation phenotypique de ces souris a ete realisee sur le plan histologique, immunitaire et moleculaire. De plus, l'activation d'irf5 dans le foie de patients atteint de NASH a ete quantifiee. Resultats L'analyse phenotypique des macrophages hepatiques (cellules de Kupffer) suite aux traitements de souris sauvages demontre une augmentation de l'expression d'irf5. De plus, les marqueurs de la NASH correlent positivement avec l'augmentation d'IRF5 (e.g. accumulation des macrophages, augmentation des transaminases plasmatiques et de la fibrose). De maniere interessante, les souris IRF5MacKO soumises au regime MCD ou au traitement CCl4 ne developpent pas de fibrose en comparaison des souris sauvages. Ce phenotype protecteur est notamment orchestre par le changement de la polarisation des macrophages et la modification de la reponse immunitaire inhibant les processus de fibrogenese. L'activation d'irf5 a ete egalement verifiee dans l'analyse de foies de patients humains presentant differents stades de NASH. Conclusions Notre etude met en evidence l'effet deletere de l'activation d'irf5 dans les cellules myeloides au cours de la progression de la NASH. Le controle de la reponse immunitaire apparait une strategie therapeutique prometteuse afin de limiter la NASH.

Introduction Les ceramides, especes lipidiques synthetisees principalement a partir d'acides gras satures, ont un role deletere pour la sensibilite a l'insuline et participent a la physiopathologie du diabete de type 2. Differentes especes de ceramides existent en fonction de l'acide gras ajoute lors de leur synthese. L'objectif de notre etude a ete de comparer les concentrations de ceramides plasmatiques entre des patients diabetiques de type 1 (DT1), de type 2 (DT2) et des volontaires sains et de rechercher si ces concentrations sont associees a differents parametres cliniques ou metaboliques (equilibre glycemique, insulinoresistance, inflammation,…). Patients et Methodes 90 patients DT2, 38 patients DT1 et 8 volontaires sains ont ete inclus dans cette etude. Les ceramides totales et leurs differentes especes (14 especes au total) ont ete dosees dans le plasma par spectrometrie de masse. Resultats De maniere interessante, la repartition des differentes especes de ceramides dans le plasma en fonction de leur concentration est la meme dans les 3 groupes. Cependant, les ceramides 14:0, 16:0, 18:0, 20:0 et 21:0 sont plus abondantes dans le plasma chez les patients DT2 par rapport aux patients DT1 ( p p =0,02), la CRPus(r=0,33, p =0,04), l'adiponectine(r=0,38, p =0,04), a la steatose evaluee par le SteatoTest®(r=0,42, p =0,01). Les concentrations des ceramides 14:0, 16:0, 19:0 et 21:0 sont associees a la presence d'une neuropathie ( p =0,02). Dans nos 2 groupes de patients diabetiques, aucune association n'existe entre les concentrations de ceramides et l'IMC, la dose totale d'insuline (DT1), l'indice HOMA-IR (DT2). Conclusions Les concentrations de ceramides 14:0, 16:0, 18:0 et 20:0 connues comme etant deleteres sur le plan metabolique sont plus elevees chez les patients DT2 par rapport aux patients DT1. Cela suggere une association entre les ceramides plasmatiques et la resistance a l'insuline. Chez les patients DT1, les ceramides plasmatiques semblent associees a la steatose hepatique, l'inflammation, l'equilibre glycemique, les concentrations d'adiponectine et a la neuropathie peripherique.

Introduction La lipogenese est une voie metabolique permettant la synthese de novo d'acides gras a partir de glucose. Dans les conditions physiologiques, cette voie est controlee transcriptionnellement par le facteur de transcription SREBP-1c qui est lui-meme induit par l'insuline via la voie mTORC1. SREBP-1c et la lipogenese sont paradoxalement suractives dans le foie des rongeurs obeses insulinoresistants, conduisant au developpement de la steatose hepatique. Determiner comment mTORC1/SREBP-1c sont hyperactives dans des conditions ou la signalisation a l'insuline est alteree est un enjeu crucial dans la comprehension de la physiopathologie de la steatose hepatique et des dyslipidemies associees. Outre l'insuline, mTORC1 est active par les acides amines. Or, il a ete mis en evidence que, chez les rongeurs et les patients obeses, les concentrations plasmatiques en BCAA (branched chain amino acids) sont augmentees. L'objectif de ce travail a ete de determiner l'effet des BCAA sur l'activation de SREBP-1c et de la lipogenese. Materiels et methodes L'effet des BCAA (leucine, isoleucine, valine) sur l'activation de SREBP-1c et l'expression de ses genes cibles a ete evalue sur des hepatocytes de rat en culture primaire. Resultats Le traitement des hepatocytes avec les BCAA, ensemble ou separement, induit une augmentation de l'expression et du clivage proteolytique de SREBP-1c et une activation de l'expression des genes lipogeniques (Fatty acid synthase, Stearoyl-CoA desaturase…). Les effets des BCAA sont inhibes en presence de rapamycine ou de Torin 1 demontrant l'implication de mTORC1. En outre, les BCAA potentialisent l'effet de l'insuline et du stress du reticulum endoplasmique, deux inducteurs majeurs de SREBP-1c et de la lipogenese. Conclusion Les BCAA induisent une hyperactivation de SREBP-1c et de la lipogenese via mTORC1. Ainsi, l'augmentation des concentrations plasmatiques en BCAA peut contribuer a l'activation paradoxale de SREBP-1c dans des conditions de steatose hepatique et de resistance a l'insuline.

Introduction L’accumulation d’acides gras dans la cellule musculaire, une situation que l’on peut observer dans l’obesite, s’accompagne d’une diminution de la sensibilite a l’insuline. Les acides gras sont metabolises en des derives lipidiques appeles ceramides. De nombreuses etudes montrent que l’accumulation des ceramides a un role central dans le developpement de l’insulinoresistance musculaire. Les ceramides sont normalement transportes par un transporteur appele CERT, du reticulum endoplasmique (RE) vers le Golgi ou ils sont convertis en sphingomyeline. Nous avons teste l’hypothese selon laquelle une diminution de l’activite/expression de CERT pourrait contribuer a une accumulation de ceramides dans le RE et au developpement de l’insulinoresistance musculaire. Materiels et methodes Nous avons quantifie l’expression de CERT dans differents modeles d’insulino-resistance in vitro, myotubes C2C12 et humains cultives en presence de palmitate, myotubes de patients diabetiques et in vivo, souris nourries avec un regime gras. Nous avons egalement utilise un siRNA pour inhiber l’expression de CERT. Resultats L’expression proteique de CERT est diminuee dans tous les modeles d’insulinoresistance in vitro et in vivo. Nous demontrons in vitro sur des myotubes C2C12 que cette chute d’expression de CERT observee en presence d’un exces d’acides gras n’est pas liee a l’activation d’un stress du RE, aux ceramides eux-memes ou a une degradation via le proteasome, mais la consequence d’un clivage par les caspases 3 et 9. Nous avons d’autre part confirme l’implication d’une diminution de l’expression de CERT sur la sensibilite a l’insuline dans les cellules musculaires en inhibant artificiellement son expression a l’aide d’un siRNA. Conclusion Ces resultats demontrent l’importance d’un trafic normal des ceramides du RE vers le Golgi dans le maintien de la sensibilite a l’insuline des cellules musculaires et l’importance de l’expression de CERT dans le maintien de la sensibilite a l’insuline musculaire.

Introduction L'insulinoresistance est une composante majeure du diabete de type 2 et se caracterise notamment par des alterations du metabolisme hepatique du glucose. En effet, chez des rongeurs obeses, l'insulinoresistance entraine une activation de la neoglucogenese hepatique contribuant ainsi a l'hyperglycemie chronique de ces animaux. Recemment, l'activation de la voie du stress du reticulum endoplasmique (ER stress) a ete decrite dans le foie des rongeurs obeses insulino-resistants (souris ob/ob souris sous regime gras). In vitro , il a ete montre que l'activation de la voie du ER stress inhibait la voie de signalisation insulinique dans les hepatocytes. Nous avons emis l'hypothese que l'activation de la voie ER stress pourrait jouer un role important dans l'insulinoresistance hepatique observee chez les rongeurs obeses. Materiels et methodes Dans ce travail, nous avons inhibe la voie du stress du reticulum endoplasmique in vivo dans le foie de la souris ob/ob en surexprimant la proteine chaperone BiP/GRP78 a l'aide d'un adenovirus. Nous avons analyse les consequences de cette inhibition sur la voie de signalisation insulinique et la sensibilite a l'insuline de ces animaux. Resultats Nous retrouvons une forte induction des marqueurs du stress du reticulum endoplasmique dans le foie des souris ob/ob par rapport aux souris ob/+. La surexpression hepatique de la proteine BiP/GRP78 chez ces animaux entraine une forte diminution de ces marqueurs. L'inhibition de la voie ER stress s'accompagne d'une restauration de la voie de signalisation insulinique PI3 kinase dependante ainsi que d'une amelioration des parametres metaboliques de ces animaux. Nous avons evalue la sensibilite a l'insuline en utilisant la technique du clamp euglycemique hyperinsulinemique couplee a la perfusion de glucose tritie. Les souris ob/ob surexprimant BiP/GRP78 dans le foie presentent une augmentation de la sensibilite hepatique a l'insuline sans modification majeure de la sensibilite peripherique. Conclusion Nos resultats montrent l'implication de la voie du stress du reticulum endoplasmique dans l'insulinoresistance hepatique observee chez la souris ob/ob. Une inhibition pharmacologique de la voie ER stress pourrait donc etre un moyen efficace pour ameliorer la sensibilite a l'insuline dans des modeles d'insulinoresistance.

Introduction La resistance a l’insuline, caracteristique du diabete de type 2, est la consequence d’une diminution de l’action de l’insuline en reponse a une accumulation ectopique d’acides gras (AG). Dans le muscle squelettique, il a ete clairement montre que l’action deletere des AG s’opere via la production de ceramides qui inhibent rapidement la proteine kinase B (PKB), une proteine pivot de la voie insulinique. Cependant, in vivo, une action negative a long terme des AG au niveau d’IRS1 est egalement observee. Notre hypothese est que les AG pourraient inhiber IRS1 via l’activation de la double-stranded RNA-dependent-protein kinase (PKR), proteine impliquee dans l’immunite innee. Materiels et methodes Des myotubes C2C12 ont ete incubes avec du palmitate (de 16 h a 48 h, pour permettre la biosynthese de novo de ceramides). Les consequences de ces traitements sur la voie de signalisation insulinique ont ete evaluees. Resultats L’incubation des myotubes a court terme avec un AG sature (palmitate) induit une diminution du signal insulinique (perte d’activation de la PKB par l’insuline). Cependant, un traitement plus long terme est necessaire pour que le palmitate agisse sur IRS1 (diminution de la phosphorylation d’IRS1 sur tyrosine et augmentation de phosphorylation sur serine). L’implication de la PKR comme mediateur des effets a long terme du palmitate sur IRS1 a ete evaluee en traitant les myotubes avec un inhibiteur de la PKR (PKRi). La presence du PKRi permet d’inhiber la phosphorylation sur serine et de restaurer la phosphorylation sur tyrosine d’IRS1 dans des cellules traitees avec du palmitate ou des ceramides. Conclusion Ces resultats montrent que les AG satures inhibent la voie de signalisation insulinique dans les myotubes a deux niveaux distincts : a court-terme au niveau de la PKB, a long-terme au niveau d’IRS1 via l’activation de la PKR.

Introduction L’AMPK participe au maintien de l’homeostasie energetique cellulaire et s’est imposee comme une cible therapeutique potentielle du diabete de type 2. L’AMPK inhibe, en effet, la production hepatique de glucose, stimule l’utilisation musculaire du glucose et active l’oxydation des acides gras dans le muscle et le foie. Chez le rongeur, l’AMPK inhibe la lipolyse adipocytaire sans qu’aucune donnee ne soit disponible chez l’homme. Biguanides et glitazones sont connus pour activer l’AMPK dans le foie et le muscle et leur utilisation clinique est associee a une diminution des concentrations plasmatiques d’acides gras libres. Le but de notre etude etait de determiner si l’activation de l’AMPK par les biguanides et les glitazones dans l’adipocyte humain pouvait inhiber la lipolyse. Materiels et methodes Pour repondre a cette question, nous avons recueilli du tissu adipeux humain issu de plasties abdominales. Les adipocytes isoles ont ete incubes en presence de biguanides et de glitazones. L’activation de l’AMPK a ete evaluee d’une part par mesure de l’activite enzymatique et d’autre part par Western blots permettant d’evaluer l’etat de phosphorylation de l’AMPK et de ses cibles. Nous avons ensuite etudie l’effet de l’activation de l’AMPK sur la lipolyse adipocytaire. Celle-ci a ete induite d’une part par l’isoproterenol, un agoniste beta-adrenergique, et d’autre part par le peptide atrial natriuretique (ANP), decrit comme etant un inducteur majeur de la lipolyse chez l’homme. L’utilisation du compose C, un inhibiteur de l’AMPK, a permis de discerner les effets specifiquement lies a l’AMPK. Resultats Nos resultats montrent que 1) les biguanides et les glitazones activent l’AMPK dans le tissu adipeux humain, 2) cette activation est responsable d’une inhibition de la lipolyse induite par l’isoproterenol mais aussi par l’ANP, 3) ces effets sont specifiquement dus a l’AMPK. En effet, lorsque l’on utilise le compose C, biguanides et glitazones n’activent plus l’AMPK et n’inhibent plus la lipolyse. Conclusion En conclusion, notre etude, en montrant que l’AMPK inhibe la lipolyse, apporte une preuve supplementaire en faveur du role therapeutique potentiel de l’AMPK dans le diabete de type 2.

Introduction Le stress du reticulum endoplasmique est une voie cellulaire, activee de maniere physiologique, qui permet au reticulum endoplasmique de s’adapter a une synthese proteique accrue et d’assurer une bonne conformation des proteines. Des donnees recentes de la litterature montrent que cette voie est activee dans le foie et le tissu adipeux de rongeurs insulinoresistants. Nous avons etudie les consequences de l’activation de la voie du stress du reticulum endoplasmique sur une fonction adipocytaire majeure : le transport de glucose. Materiels et methodes Des adipocytes isoles de rat ont ete incubes en presence de differents inducteurs du stress du reticulum endoplasmique (thapsigargine, tunicamycine et dithiothreitol) puis en presence d’insuline de maniere a stimuler le transport de glucose. Les marqueurs du stress du reticulum endoplasmique ont ete analyses par PCR quantitative pour les ARNm et par Western Blot pour les proteines. Le transport du glucose stimule par l’insuline a ete evalue en utilisant du [14C] 2-Deoxy-D-glucose comme traceur en absence ou en presence des inducteurs du stress. La voie de signalisation insulinique (PKB et PKC atypiques) a ete analysee par Western Blot. Resultats Nous montrons qu’une activation du stress du reticulum endoplasmique dans l’adipocyte de rat conduit a une inhibition du transport de glucose stimule par l’insuline. Celle-ci s’explique par une inhibition de la translocation de GLUT 4 a la membrane plasmique. L’analyse des voies de signalisation insulinique montre une diminution drastique de la phosphorylation activatrice de la PKB sur les residus Ser473 et Thr308 en presence d’insuline alors que la voie des PKC atypiques ζ/λ est activee. Conclusion En conclusion, nous montrons que la voie du stress du reticulum endoplasmique module de facon opposee les 2 voies PI3 kinase dependantes de la signalisation insulinique avec comme consequence fonctionnelle majeure une inhibition du transport de glucose stimule par l’insuline.

Introduction Le stress du reticulum endoplasmique est une voie cellulaire, activee de maniere physiologique, qui permet au reticulum endoplasmique de s’adapter a une synthese proteique accrue et d’assurer une bonne conformation des proteines. Des donnees recentes de la litterature montrent que cette voie est activee dans le foie et le tissu adipeux de rongeurs insulinoresistants. Nous avons etudie les consequences de l’activation de la voie du stress du reticulum endoplasmique sur la signalisation insulinique du foie et du tissu adipeux. Materiels et methodes Des hepatocytes ou des adipocytes de rat en culture primaire ont ete cultives en presence de differents inducteurs du stress du reticulum endoplasmiqueþ: thapsigargine, tunicamycine, homocysteine et dithiothreitol. Les cellules ont ensuite ete incubees en presence d’insuline et les consequences sur les effecteurs de la voie de signalisation insulinique (PKB et PKC atypiques) ont ete analysees par Western Blot. Resultats Dans l’hepatocyte et l’adipocyte, nous montrons qu’une activation du stress du reticulum endoplasmique conduit a une diminution de la phosphorylation activatrice de la PKB sur les residus Ser473 et Thr308 en presence d’insuline. Parallelement, nous observons une diminution des formes totales d’IRS1 et d’IRS2 ainsi qu’une augmentation de la phosphorylation d’IRS1 sur des residus serines. De maniere surprenante, nous montrons que l’induction de ce stress active la voie des PKC atypiques ζ/λ. Nous confirmons ces resultats in vivo dans le foie d’animaux obeses ob/ob chez lesquels nous observons une induction de la voie du stress du reticulum endoplasmique, une inhibition de l’activite PKB et une activation des PKC ζ/λ. Discussion En conclusion, nous montrons que la voie du stress du reticulum endoplasmique module de facon opposee les deux voies de la signalisation insulinique PI3 kinase dependantes. Conclusion Ces resultats permettraient d’expliquer pourquoi certaines voies metaboliques dependantes de l’insuline sont conservees et meme suractivees dans des situations d’insulinoresistance.

Introduction Le diabete de type 2 cetonurique (ketosis prone diabetes-KPD) est une forme atypique de diabete de type 2 revele par une cetose voire une acidocetose, frequemment observe chez des personnes originaires d’Afrique subsaharienne et necessitant une insulinotherapie souvent transitoire. Son debut aigu suggere l’existence d’un facteur declenchant. Compte tenu de la distribution geographique du KPD, nous avons evalue l’implication possible de l’herpes virus humain de type 8 (HHV-8). Materiels et methodes Nous avons recherche par immunofluorescence des anticorps diriges contre les antigenes latents et lytiques du HHV-8 chez 187 patients consecutifs, originaires d’Afrique subsaharienne et ayant migre en France a l’âge adulte, comprenant 81 patients KPD et 106 patients diabetiques de type 2 (T2D). Un groupe de 90 temoins non diabetiques de memes origines geographiques et appariees aux patients pour l’âge et le sexe a ete evalue. La presence du HHV-8 dans l’ADN genomique a ete recherchee chez 22 patients a la phase aigue. Par ailleurs, nous avons evalue si le HHV-8 est capable d’infecter in vitro des cellules beta humaines provenant d’un donneur non diabetique. Resultats A l’inclusion, l’âge et l’IMC des patients etaient similaires : KPD 48 ± 11 (DS) ans et 27,7 ± 4,3 kg/m2 ; T2D 50 ± 10 ans et 27,5 ± 4,8 kg/m2. Les anticorps anti HHV-8 ont ete retrouves chez 87,7 % des KPD versus 15,1 % des T2D, OR = 39,9 (17,1-93,4 ; p Conclusion Chez des patients KPD originaires d’Afrique subsaharienne, l’ADN du HHV-8 est retrouve chez presque la moitie des patients a la phase aigue et la prevalence de la seropositivite HHV-8 est tres elevee. Ces donnees et la capacite du HHV-8 d’infecter des cellules beta in vitro suggerent que l’infection par le HHV-8 est responsable du phenotype KPD chez des individus autrement predisposes au DT2.