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Introduction/objectif Le glucose issu de la neoglucogenese hepatique est transporte hors des hepatocytes par le transporteur GLUT2. En utilisant un modele d’invalidation totale de la Caveoline 1 (Cav1), nous avons montre que le glucose neoglucogenique etait egalement exporte par une voie vesiculaire dependante de cette proteine. L’objectif de ce projet est de determiner le role de cette voie vesiculaire de production de glucose sur le metabolisme energetique et glucidique. Materiel et methodes Nous avons etudie chez des souris mâles et femelles sauvages et L.Cav1-/− (modele d’invalidation hepato-specifique de la Cav1) : le metabolisme energetique (suivi de poids, prise alimentaire, depense energetique) et glucidique (tests de tolerance au glucose et a l’insuline, clamp hyperinsulinemique-euglycemique) apres trois mois de regime standard ou de regime riche en graisse et en sucre (high fat-high sucrose (HFHS)). Resultats Le foie des souris L.Cav1-/− produit moins de glucose. Les souris L.Cav1-/− sont protegees de la prise de poids (51,7 ± 1,0 vs 46,3 ± 1,2, p = 0,01) et de l’alteration de la tolerance au glucose induites par un regime HFHS. Sous regime standard, les souris L.Cav1-/− presentent egalement une moindre prise de poids (35,6 ± 0,70 vs 33,1 ± 0,72, p = 0,03) et une amelioration de la tolerance au glucose et de la sensibilite a l’insuline. Discussion L’inhibition specifique de la voie vesiculaire de production de glucose ameliore le controle glycemique et le stockage des reserves energetiques en conditions pathologique et physiologique. Cette voie pourrait representer une nouvelle cible therapeutique dans la prevention du diabete de type 2.

Objective Roux-en-Y gastric surgery (RYGB) promotes a rapid and sustained weight loss and amelioration of glucose control in obese patients. A high number of molecular hypotheses were previously tested using duodenal-jejunal bypass (DJB) performed in various genetic models of mice with knockouts for various hormones or receptors. The data were globally negative or inconsistent. Therefore, the mechanisms remained elusive. Intestinal gluconeogenesis is a gut function that has been suggested to contribute to the metabolic benefits of RYGB in obese patients. Methods We studied the effects of DJB on body weight and glucose control in obese mice fed a high fat-high sucrose diet. Wild type mice and mice with a genetic suppression of intestinal gluconeogenesis were studied in parallel using glucose- and insulin-tolerance tests. Fecal losses, including excretion of lipids, were studied from the feces recovered in metabolic cages. Results DJB induced a dramatic decrease in body weight and improvement in glucose control (glucose- and insulin-tolerance) in obese wild type mice fed a high calorie diet, for 25 days after the surgery. The DJB-induced decrease in food intake was transient and resumed to normal in 7–8 days, suggesting that decreased food intake could not account for the benefits. Total fecal losses were about 5 times and lipid losses 7 times higher in DJB-mice than in control (sham-operated and pair-fed) mice, and could account for the weight loss of mice. The results were comparable in mice with suppression of intestinal gluconeogenesis. There was no effect of DJB on food intake, body weight or fecal loss in lean mice fed a normal chow diet. Conclusions DJB in obese mice fed a high calorie diet promotes dramatic fecal loss, which could account for the dramatic weight loss and metabolic benefits observed. This could dominate the effects of the mouse genotype/phenotype. Thus, fecal energy loss should be considered as an essential process contributing to the metabolic benefits of DJB in obese mice., Highlights • Duodenal-jejunal bypass (DJB) promotes weight loss in mice fed a high calorie diet. • DJB induces dramatic fecal energy losses in mice fed a high calorie diet. • DJB has no effect in mice fed a control (starch-based) diet. • There is no fecal losses in DJB-mice fed a control diet. • Fecal energy loss is a cause of body weight loss in DJB-mice fed high calorie diet.

International audience; Glycogen storage disease type I (GSDI) is a rare metabolic disease due to glucose-6 phosphatase deficiency, characterized by fasting hypoglycemia. Patients also develop chronic kidney disease whose mechanisms are poorly understood. To decipher the process, we generated mice with a kidney-specific knockout of glucose-6 phosphatase (K.G6pc-/- mice) that exhibited the first signs of GSDI nephropathy after 6 months of G6pc deletion. We studied the natural course of renal deterioration in K.G6pc-/- mice for 18 months and observed the progressive deterioration of renal functions characterized by early tubular dysfunction and a later destruction of the glomerular filtration barrier. After 15 months, K.G6pc-/- mice developed tubular-glomerular fibrosis and podocyte injury, leading to the development of cysts and renal failure. On the basis of these findings, we were able to detect the development of cysts in 7 out of 32 GSDI patients, who developed advanced renal impairment. Of these 7 patients, 3 developed renal failure. In addition, no renal cysts were detected in six patients who showed early renal impairment. In conclusion, renal pathology in GSDI is characterized by progressive tubular dysfunction and the development of polycystic kidneys that probably leads to the development of irreversible renal failure in the late stages. Systematic observations of cyst development by kidney imaging should improve the evaluation of the disease's progression, independently of biochemical markers.

Objective: The respective contributions to endogenous glucose production (EGP) of the liver, kidney and intestine vary during fasting. We previously reported that the deficiency in either hepatic or intestinal gluconeogenesis modulates the repartition of EGP via glucagon secretion (humoral factor) and gut–brain–liver axis (neural factor), respectively. Considering renal gluconeogenesis reportedly accounted for approximately 50% of EGP during fasting, we examined whether a reduction in renal gluconeogenesis could promote alterations in the repartition of EGP in this situation. Methods: We studied mice whose glucose-6-phosphatase (G6Pase) catalytic subunit (G6PC) is specifically knocked down in the kidneys (K-G6pc-/- mice) during fasting. We also examined the additional effects of intestinal G6pc deletion, renal denervation and vitamin D administration on the altered glucose metabolism in K-G6pc-/- mice. Results: Compared with WT mice, K-G6pc-/- mice exhibited (1) lower glycemia, (2) enhanced intestinal but not hepatic G6Pase activity, (3) enhanced hepatic glucokinase (GK encoded by Gck) activity, (4) increased hepatic glucose-6-phosphate and (5) hepatic glycogen spared from exhaustion during fasting. Increased hepatic Gck expression in the post-absorptive state could be dependent on the enhancement of insulin signal (AKT phosphorylation) in K-G6pc-/- mice. In contrast, the increase in hepatic GK activity was not observed in mice with both kidney- and intestine-knockout (KI-G6pc-/- mice). Hepatic Gck gene expression and hepatic AKT phosphorylation were reduced in KI-G6pc-/- mice. Renal denervation by capsaicin did not induce any effect on glucose metabolism in K-G6pc-/- mice. Plasma level of 1,25 (OH)2 D3, an active form of vitamin D, was decreased in K-G6pc-/- mice. Interestingly, the administration of 1,25 (OH)2 D3 prevented the enhancement of intestinal gluconeogenesis and hepatic GK activity and blocked the accumulation of hepatic glycogen otherwise observed in K-G6pc-/- mice during fasting. Conclusions: A diminution in renal gluconeogenesis that is accompanied by a decrease in blood vitamin D promotes a novel repartition of EGP among glucose producing organs during fasting, featured by increased intestinal gluconeogenesis that leads to sparing glycogen stores in the liver. Our data suggest a possible involvement of a crosstalk between the kidneys and intestine (via the vitamin D system) and the intestine and liver (via a neural gut-brain axis), which might take place in the situations of deficient renal glucose production, such as chronic kidney disease. Keywords: Endogenous glucose production, Gluconeogenesis, Hypoglycemia, Glycogen, Chronic kidney disease, Vitamin D

International audience; MINI-ABSTRACTWe performed bile diversions matching the modified biliary flow occurring after gastric bypass (GBP)in rats. Our results strongly suggest that the only modification of bile routing mimics the mainmetabolic benefits of GBP: 1) improved glucose control, 2) decreased food intake because ofdisinterest in high calorie food.STRUCTURED ABSTRACTObjective: To evaluate the role of bile routing modification on the beneficial effects of gastric bypasssurgery on glucose and energy metabolism.Summary background data: Gastric bypass surgery (GBP) promotes early improvements in glucoseand energy homeostasis in obese diabetic patients. A suggested mechanism associates a decrease inhepatic glucose production (HGP) to an enhanced intestinal gluconeogenesis (IGN). Moreover,plasma bile acids are elevated after GBP and bile acids are inhibitors of gluconeogenesis.Methods: In male Sprague-Dawley rats, we performed bile diversions from the bile duct to the midjejunumor the mid-ileum to match the modified bile delivery in the gut occurring in GBP. Bodyweight, food intake, glucose tolerance, insulin sensitivity and food preference were analyzed. Theexpression of gluconeogenesis genes was evaluated in both the liver and the intestine.Results: Bile diversions mimicking GBP promote an increase in plasma bile acids and a markedimprovement in glucose control. Bile bioavailability modification is causal since a bile acidsequestrant suppresses the beneficial effects of bile diversions on glucose control. In agreement withthe inhibitory role of bile acids on gluconeogenesis, bile diversions promote a blunting in HGP,whereas IGN is increased in the gut segments devoid of bile. In rats fed a high fat-high sucrose diet,bile diversions improve glucose control and dramatically decrease food intake due to an acquireddisinterest in fatty food.Conclusion: This study shows that bile routing modification is a key mechanistic feature in thebeneficial outcomes of GBP.

International audience; The detection of glucose in the hepatoportal area is a simple but crucial peripheral cue initiating a nervous signal that ultimately leads to a wide array of metabolic and behavioural responses, such as decreased food intake, tighter control of glucose homeostasis, or appearance of food preference. This signal has been suggested to mediate the effects of high-protein diets, as opposed to high-fat/high-sucrose diets. Nevertheless, the central targets of the signal originating from the hepatoportal area remain largely undocumented. Using immunohistochemistry on the brain of male rats, we show here that portal glucose increases c-Fos expression in the brainstem, in the hypothalamus (in particular in neurons expressing pro-opiomelanocortin) and also in olfactory and other limbic and cortical areas, including those functionally implicated in reward (Experiment 1). In similar postabsorptive conditions, a high-protein diet induced similar effects in the hypothalamus and the granular cells of the main olfactory bulb, whereas the high-fat/high-sucrose diet actually reduced the basal expression of c-Fos in cortical layers. Both diets also decreased the number of neurons expressing c-Fos in the amygdala and gustatory areas (Experiment 2). Altogether, these findings suggest that the peripheral signal primed by portal glucose sensing may influence behavioural adaptation such as food preference via a network including the olfactory pathway, central amygdala, nucleus accumbens and orbitofrontal cortex, in addition to satiety and metabolic effects primarily implicating the hypothalamic response.

International audience; Unlike the adjustable gastric banding procedure (AGB), Roux-en-Y gastric bypass surgery (RYGBP) in humans has an intriguing effect: a rapid and substantial control of type 2 diabetes mellitus (T2DM). We performed gastric lap-band (GLB) and entero-gastro anastomosis (EGA) procedures in C57Bl6 mice that were fed a high-fat diet. The EGA procedure specifically reduced food intake and increased insulin sensitivity as measured by endogenous glucose production. Intestinal gluconeogenesis increased after the EGA procedure, but not after gastric banding. All EGA effects were abolished in GLUT-2 knockout mice and in mice with portal vein denervation. We thus provide mechanistic evidence that the beneficial effects of the EGA procedure on food intake and glucose homeostasis involve intestinal gluconeogenesis and its detection via a GLUT-2 and hepatoportal sensor pathway.

International audience; Beneficial effects of dietary fiber on glucose and energy homeostasis have long been described, focusing mostly on the production of short-chain fatty acids by the gut commensal bacteria. However, bacterial fermentation of dietary fiber also produces large amounts of succinate and, to date, no study has focused on the role of succinate on host metabolism. Here, we fed mice a fiber-rich diet and found that succinate was the most abundant carboxylic acid in the cecum. Dietary succinate was identified as a substrate for intestinal gluconeogenesis (IGN), a process that improves glucose homeostasis. Accordingly, dietary succinate improved glucose and insulin tolerance in wild-type mice, but those effects were absent in mice deficient in IGN. Conventional mice colonized with the succinate producer Prevotella copri exhibited metabolic benefits, which could be related to succinate-activated IGN. Thus, microbiota-produced succinate is a previously unsuspected bacterial metabolite improving glycemic control through activation of IGN.

Introduction La nephropathie des patients atteints de glycogenose de type 1 [maladie rare due a une deficience de la glucose-6 phosphatase (G6Pase)] est[CHECKPAGE]] tres similaire a celle observee chez les diabetiques de type 1 ou de type 2. Au niveau moleculaire, elle se caracterise par une accumulation de glucose-6 phosphate, l’activation de la lipogenese de novo et du systeme renine-angiotensine, qui menent au developpement d’une fibrose. Disposant d’un modele murin d’invalidation specifique de la G6Pase au niveau renal (souris K.G6pc-/-) reproduisant la pathologie renale chronique, nous avons analyse l’effet d’un regime de type « cafeteria » sur la progression de la nephropathie. Materiels et methodes Des souris K.G6pc-/- ont ete soumises a un regime standard hyperglucidique, ou un regime enrichi en graisses et en saccharose (HF/ HS) pendant 9 mois. La pathologie renale a ete evaluee par la mesure des para-metres plasmatiques et urinaires et l’analyse histologique et moleculaire des reins. Resultats Apres 9 mois de regime, l’accumulation de triglycerides dans le cortex renal est plus importante sous regime HF/HS, alors que l’accumulation de glycogene est legerement plus faible en comparaison au regime standard. Les observations en microscope electronique de transmission ont montre une destruction glomerulaire plus importante chez les souris K.G6pc-/- sous regime HF/HS. Cette alteration de la barriere de filtration se traduit par une micro-albuminurie plus importante sous regime HF/HS (114 ± 33 µg albumine/ 24 heures) par rapport au regime standard (64 ± 4 µg albumine/24 heures), l’apparition d’une proteinurie et l’accumulation d’uree dans le plasma. De plus, les souris K.G6pc-/- presentent une fibrose renale apres 9 mois de regime HF/ HS, mais pas sous regime standard. Conclusion Nos resultats mettent en evidence un role deletere des regimes « type cafeteria » sur le developpement d’une nephropathie proche de celle des diabetiques. La prise en charge nutritionnelle des patients diabetiques est donc cruciale pour ralentir le developpement de la maladie renale. 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.

Objective High-protein diets favor weight loss and its maintenance. Whether these effects might be recapitulated by certain amino acids is unknown. Therefore, the impact of leucine supplementation on energy balance and associated metabolic changes in diet-induced obese (DIO) mice during and after weight loss was investigated. Methods DIO C57BL/6J mice were fed a normocaloric diet to induce weight loss while receiving or not the amino acid leucine in drinking water. Body weight, food intake, body composition, energy expenditure, glucose tolerance, insulin, and leptin sensitivity were evaluated. Q-PCR analysis was performed on muscle, brown and white adipose tissues. Results DIO mice decreased body weight and fat mass in response to chow, but supplementation with leucine did not affect these parameters. During weight maintenance, mice supplemented with leucine had improved glucose tolerance, increased leptin sensitivity, and lower respiratory quotient. The latter was associated with changes in the expression of several genes modulating fatty acid metabolism and mitochondrial activity in the epididymal white and the brown adipose tissues, but not muscle. Conclusions Leucine supplementation might represent an adjuvant beneficial nutritional therapy during weight loss and maintenance, because it improves lipid and glucose metabolism and restores leptin sensitivity in previously obese animals.

Portal vein glucose sensors detect variations in glycemia to induce a nervous signal that influences food intake and glucose homeostasis. Previous experiments using high infusions of glucose suggested a metabolic sensing involving glucose transporter 2 (GLUT2). Here we evaluated the afferent route for the signal and candidate molecules for detecting low glucose fluxes. Common hepatic branch vagotomy did not abolish the anorectic effect of portal glucose indicating dorsal transmission. GLUT2 null mice reduced their food intake in response to portal glucose signal initiated by protein enriched diet. A similar response of Trpm5 null mice and portal infusions of sweeteners also excluded sugar taste receptors. Conversely infusions of alpha methylglucose but not 3 O methylglucose decreased food intake while phlorizin prevented the effect of glucose. This suggested sensing through SGLT3 which was expressed in the portal area. From these results we propose a finely tuned dual mechanism for portal glucose sensing that responds to different physiological conditions. © 2012 Elsevier GmbH.

Introduction De nombreuses donnees suggerent des interactions entre les systemes mu-opioide et endocannabinoide dans les domaines de la nociception et de l'addiction. Les recepteurs aux mu-opioides (MOR) et aux endocannabinoides (CB1) forment des heterodimeres in vitro et in vivo et partagent des sites d'expression dans plusieurs regions du cerveau. Nous avons pu montrer 1) que les MOR periportaux modulent la prise alimentaire en induisant la neoglucogenese intestinale, fonction peripherique connue pour ses effets de satiete ; 2) que les CB1 periportaux agissaient de maniere similaire. Nous avons emis l'hypothese que les deux systemes agiraient en synergie pour controler la prise alimentaire. Materiels et methodes Des souris sauvages sont perfusees en veine porte avec des doses combinees subefficaces d'antagonistes CB1 et/ou MOR. Leur prise alimentaire et leurs neoglucogeneses intestinale et hepatique sont evaluees. Pour etudier si l'effet de satiete dependant des MOR necessite la presence des CB1, nous avons etudie la prise alimentaire et suivi le poids de souris CB1-/- nourries avec un regime hyperproteique (qui est un effecteur MOR). Resultats Des doses combinees subefficaces d'antagonistes CB1 et MOR diminuent la prise alimentaire de 50 % chez les souris sauvages alors qu'elles n'ont aucun effet lorsqu'elles sont perfusees separement. L'activite de la glucose-6 phosphatase (G6Pase) intestinale est augmentee par les doses combinees (29,0 ± 1,1 vs 18,0 ± 2,2 U/g de proteines pour le vehicule, p vs 77,2 ± 4,6 U/g pour le vehicule, p Conclusion Les recepteurs MOR et CB1 controlent de maniere synergique la prise alimentaire via la modulation d'une fonction peripherique: la neoglucogenese intestinale. 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.

Objectifs Les effets hypophagiques des antagonistes selectifs du recepteur aux endocannabinoides CB1 sont attribues a des mecanismes centraux. On trouve aussi des CB1 sur les fibres nerveuses innervant l’intestin. La neoglucogenese intestinale (NGI) induit la satiete et potentialise la suppression de la production hepatique de glucose (PHG) par l’insuline via un signal glucose portal. Nous avons emis l’hypothese que les CB1 peripheriques pourraient moduler la prise alimentaire en induisant la NGI. Methodes Des souris vigiles sauvages et invalidees pour le gene de la G6Pc dans l’intestin (I-G6Pc-/−) sont perfusees en veine porte avec un antagoniste des CB1 semblable au Rimonabant (AM251). Leur prise alimentaire, leur neoglucogenese intestinale et hepatique sont quantifiees. Un marquage c-Fos des noyaux hypothalamiques et des relais centraux des voies spinale et vagale a ete egalement realise. Resultats L’activite de la glucose-6 phosphatase (G6Pase) intestinale est augmentee par l’AM251 (34,8 ± 2,4 vs 19,4 ± 2,8 U/g de proteines avec le vehicule). Au contraire, l’activite G6Pase hepatique est diminuee par l’AM251 (43,7 ± 4,2 vs 60,8 ± 8,1 U/g de proteines avec le vehicule). La perfusion de l’AM251 est associee a une diminution de la prise alimentaire de 30 %. On constate une activation neuronale des centres de satiete ainsi que des relais centraux des voies spinale et vagale en reponse a l’inhibition des CB1 portaux. L’ensemble de ces effets est aboli chez les souris I-G6Pc-/− et par denervation portale (capsaicine). Discussion L’effet hypophagique et de diminution de la PHG de l’AM251 perfuse en veine porte sont dependants de l’induction d’une fonction peripherique : la NGI.

Introduction La chirurgie de l'obesite de type by-pass gastrique (BPG) a montre des effets spectaculaires dans l'amelioration, voire la remission, du diabete de type 2 independamment de la perte de poids. La neoglucogenese intestinale (NGGI) induit des effets benefiques sur l'homeostasie glucidique via l'emission d'un « signal glucose portal » a destination du cerveau. Nous avons teste l'hypothese selon laquelle les effets metaboliques benefiques du BPG pourraient dependre de la NGGI et donc ne pas prendre place chez des souris invalidees pour la glucose-6-phosphatase intestinale, l'enzyme essentielle de la neoglucogenese (I-G6pc-KO). Materiels et methodes Des BPG (sans reduction de la taille de l'estomac) et des laparotomies-sham ont ete realises sur des souris temoins (B6J) et I-G6pc-KO (n=5–6) nourries en regime standard a base d'amidon. Le poids, la prise alimentaire et les tolerances au glucose et a l'insuline ont ete etudies. Resultats Apres BPG, les souris B6J et I-G6pc-KO ingerent la meme quantite de nourriture que leurs temoins laparotomie. La sensibilite a l'insuline n'est modifiee apres BPG ni chez les souris B6J ni chez les souris I-G6pc-KO par rapport aux temoins laparotomie (aire sous la courbe : 624±36 vs 565±26 pour les B6J-BPG vs B6J-laparotomie, NS ; 780±54 vs 692±33 pour les I-G6pc-KO-BPG vs I-G6pc-KO-laparotomie, NS). Par contre, la tolerance au glucose est amelioree chez les souris B6J-BPG vs B6J-laparotomie (aire sous la courbe : 2 291±74 vs 2 588±72, p Conclusion Chez la souris en regime standard, la NGGI a un role causal dans l'amelioration de la tolerance au glucose induite par le BPG, en absence de perte de poids. Cet effet semble etre independant de la sensibilite a l'insuline.

Objectif Les effets hypophagiques des antagonistes selectifs du recepteur aux endocannabinoides CB1 (CB1R) sont attribues a des mecanismes centraux notamment hypothalamiques. On trouve aussi des CB1Rs sur les fibres nerveuses innervant le tractus gastro-intestinal. En induisant un signal glucose portal, la neoglucogenese intestinale (NGI) induit la satiete et potentialise la suppression de la production hepatique de glucose par l'insuline. Nous avons emis l'hypothese que les CB1Rs peripheriques pourraient initier un circuit nerveux intestin-cerveau-foie par induction de la NGI. Materiels et methodes Des souris vigiles controles et invalidees pour le gene de la G6Pc dans l'intestin (I-G6Pc-/-) sont perfusees en veine porte avec un antagoniste des CB1Rs analogue au Rimonabant (AM251). Leur prise alimentaire est etudiee. Leur neoglucogenese intestinale et hepatique est quantifiee. Un marquage c-fos des noyaux hypothalamiques et des relais centraux des voies spinales et vagales a ete egalement realise. Resultats L'activite de la glucose-6 phosphatase (G6Pase) intestinale est augmentee par l'AM251 (34,8±2,4U/g de proteines vs 19,4±2,8U/g avec le vehicule ; p Discussion Cette etude suggere que l'inhibition des CB1Rs portaux par un antagoniste selectif induirait la NGI et produirait ainsi ses effets benefiques sur la prise alimentaire et l'homeostasie glucidique hepatique. Le systeme nerveux portal serait essentiel dans l'initiation de ce circuit nerveux intestin-cerveaufoie.

Introduction Le passage de glucose dans la veine porte declenche un signal nerveux transmis au cerveau, qui induit l’apparition d’une preference alimentaire, une augmentation de la satiete et un meilleur controle glycemique. Ces derniers effets sont similaires a ceux observes en reponse a un regime hyperproteique, et opposes a ceux d’un regime riche en lipides et en saccharose (diabetogene). Afin d’identifier les supports centraux de ces effets au-dela de l’hypothalamus etudie auparavant, nous avons mesure l’activation d’autres zones cerebrales impliquees dans le controle du metabolisme et de la prise alimentaire. Materiels et Methodes Des rats Sprague-Dawley adultes ont ete soumis pendant 3 jours a un regime hyperglucidique classique (temoin), un regime diabetogene, ou un regime hyperproteique. Un autre groupe d’individus a recu une perfusion portale de glucose a 25umol/kg/min. Sur les cerveaux preleves a ete realisee une detection par immunohistochimie de la proteine c-Fos (marqueur d’activation neuronale), et les cellules marquees ont ete comptees dans chaque zone. Resultats Apres avoir ete relaye dans le noyau parabrachial, le signal issu du glucose portal induit une activation dans l’amygdale (noyau central, +237 % par rapport au temoin), le systeme de recompense (nucleus accumbens, +80 %) et les cortex sensoriels (notamment piriforme, +108 %, et orbitofrontal, +221 %). Ceci traduit l’attribution d’une valeur positive aux perceptions concomitantes a la detection portale de glucose. A l’inverse, les regimes desequilibres diminuent l’activation mesuree dans l’amygdale (-50 a -72 %) et, pour le regime diabetogene, dans les cortex sensoriels (-39 a -84 %), en coherence avec l’habituation des animaux a ces regimes. Dans le bulbe olfactif, le regime hyperproteique et la perfusion portale de glucose induisent une activation similaire des couches mitrales (+211 a +233 %) et granulaires (+126 a +144 %), ce qui reflete l’action d’un agent anorexigene. Conclusion En plus de ses effets metaboliques et de satiete, observes notamment suite a l’ingestion de proteines et probablement inities dans l’hypothalamus, le signal glucose portal induit une activation cortico-limbique coherente avec ses effets connus sur les choix alimentaires.

Introduction L’effet spectaculaire des by-pass gastriques sur l’equilibre glucidique et la sensation de faim est associe a une augmentation de la concentration plasmatique des acides biliaires (AB). Ces derniers sont des inhibiteurs de l’expression des genes de la neoglucogenese in vitro. Notre hypothese est que les AB plasmatiques diminueraient la neoglucogenese hepatique (NGH), tandis que leur absence dans l’anse alimentaire induirait la neoglucogenese intestinale (NGI, initiant satiete et sensibilite a l’insuline). Materiels et methodes Des derivations biliaires sont realisees a partir du canal choledoque soit directement dans une veine mesenterique (VM), soit au milieu du jejunum (MJ) ou de l’ileon (MI), afin de mimer differents by-pass, chez des rats mâles nourris en regime standard. Resultats Les rats ayant subi une derivation biliaire presentent, 6 jours apres l’operation, une diminution de leur poids (– 24,7 ± 6,8 g pour VM, – 28,5 ± 7,4 g pour MJ, − 12,7 ± 7,2 g pour MI versus +24,2 ± 5,2 g pour temoins, p Discussion Les changements de biodisponibilite des AB permettraient d’expliquer les modifications d’expression de la NGH et de la NGI in vivo chez le rat. Ces regulations opposees par les AB pourraient etre un facteur cle de l’amelioration du controle glucidique apres by-pass gastrique.

Introduction Les fibres alimentaires solubles, en particulier l’oligofructose (FOS), sont benefiques pour l’homeostasie glucidique, mais cet effet est encore mal compris. Ces fibres sont fermentees par les bacteries intestinales, produisant les acides gras a courte chaine (AGCC) acetate, butyrate et propionate, un substrat de la neoglucogenese. La neoglucogenese intestinale (NGI) induit la satiete et la sensibilite a l’insuline. Notre hypothese est que les AGCC exercent leurs effets benefiques via la NGI. Materiels et methodes La prise alimentaire de rats nourris avec une nourriture enrichie en FOS ou AGCC (10% des calories ingerees) pendant deux semaines est mesuree. La tolerance au glucose et a l’insuline est egalement evaluee. Les rats sont ensuite euthanasies et la NGI caracterisee. Les memes experiences sont faites chez des souris sauvages ou invalidees specifiquement pour la glucose-6-phosphatase (G6Pase) intestinale (I-G6PC-KO). Les niveaux d’ARNm des enzymes de la NGI sont caracterises par Q-PCR sur cellules Caco-2 cultivees en presence d’AGCC. Resultats L’activite de la G6Pase intestinale est augmentee par les FOS et les AGCC (propionate : 25,5 ± 1,3 U/g de proteines ; butyrate : 20,6 ± 0,8 U/g ; FOS : 24,5 ± 2,0 U/g ; temoin : 12,5 ± 1,2 U/g ; P Discussion La NGI aurait donc un role causal dans les effets benefiques des FOS et AGCC. Ces derniers agiraient comme substrats de la NGI et signaux d’induction des genes.

Objectif L'amelioration spectaculaire de l'homeostasie glucidique observee apres chirurgie de l'obesite de type by-pass gastrique est associee a la restauration de la sensibilite a l'insuline de la production endogene de glucose. Une augmentation de la concentration plasmatique des acides biliaires (AB) est egalement associee au by-pass. In vitro, les AB sont des inhibiteurs de l'expression des genes de la neoglucogenese hepatique (NGH). Nous avons teste l'hypothese selon laquelle l'augmentation de la concentration plasmatique des AB associee au by-pass serait capable d'inhiber la NGH in vivo. Materiels et methodes Des derivations biliaires sont realisees a partir du canal choledoque soit directement dans une veine mesenterique, soit au milieu du jejunum ou de l'ileon, afin de mimer differents by-pass, chez des rats mâles nourris en regime standard. Les AB plasmatiques ainsi que l'expression des genes de la NGH sont quantifies sept jours apres la chirurgie. Resultats Les trois derivations induisent une augmentation de la concentration plasmatique des AB (152±12μmole/L pour la derivation en veine mesenterique, 150±54μmole/L au milieu du jejunum, 175±106μmole/L au milieu de l'ileon versus 18±8μmole/L pour les temoins « sham »; n=4, moyenne±ES, p Discussion Ces resultats suggerent fortement que l'augmentation des AB plasmatiques est capable d'inhiber significativement la NGH in vivo chez le rat. Cette inhibition pourrait etre un facteur cle de l'amelioration du controle glycemique observee apres by-pass gastrique chez l'obese diabetique.

Introduction Les fibres alimentaires solubles sont des prebiotiques benefiques a l’homeostasie glucidique, sans que les mecanismes impliques soient bien compris a l’heure actuelle. Degradees au niveau du colon par la flore bacterienne, elles generent des acides gras a courte chaine (AGCC) : acetate, propionate et butyrate, dont certains peuvent etre des substrats de la neoglucogenese. La neoglucogenese intestinale (NGI) induit satiete et sensibilite a l’insuline. Nous avons emis l’hypothese que les AGCC pourraient exercer leurs effets benefiques en partie via la NGI. Materiels et methodes Des rats sont nourris pendant 2 semaines avec des regimes enrichis en AGCC (5 % de la densite calorique). Ils subissent a 10 jours des tests de tolerance au glucose et a l’insuline. Ils sont ensuite euthanasies et la neoglucogenese intestinale est caracterisee. Resultats Les AGCC induisent une augmentation de la tolerance au glucose a jeun, et une meilleure sensibilite a l’insuline (aire sous la courbe : 6 157 ± 96 pour le propionate et 6 051 ± 133 pour le butyrate vs 6 888 ± 78 pour le regime standard hyperglucidique; P Discussion Ces resultats suggerent que le propionate et le butyrate pourraient exercer leurs effets benefiques sur l’homeostasie glucidique via l’induction de la NGI, ce qui pourrait notamment impliquer une signalisation via les recepteurs GPR41 et GPR43.

Introduction L’effet anorexigene des regimes hyperproteiques serait lie a une liberation de glucose dans le sang portal via l’induction de la neoglucogenese intestinale. Les agonistes μ-opioides sont connus pour augmenter la prise alimentaire et les antagonistes pour la diminuer. Nous avons pose la question de leur role dans le controle de la neoglucogenese intestinale. Materiels et Methodes Des perfusions portales d’agonistes ou antagonistes μ-opioides ont ete realisees chez des rats conscients nourris en regime standard ou hyperproteique. L’activite enzymatique et l’expression proteique (western blot) des deux enzymes regulatrices de la voie neoglucogenique ont ete quantifiees sur des homogenats tissulaires de jejunum. Les recepteurs μ-opioides ont ete recherches par immunohistochimie. La prise alimentaire de souris invalidees pour les recepteurs μ-opioides a ete etudiee en regime standard et hyperproteique. Resultats En regime standard, l’activite de la glucose-6-phosphatase (G6Pase) est augmentee par la naloxone (antagoniste μ-opioide) : 17,88 ± 0,27 U/g de proteine vs 9,67 ± 0,92 U/g de proteine (temoin salin), (p Discussion Les recepteurs μ-opioides de la veine porte pourraient reguler la neoglucogenese intestinale, via un relais central. Conclusion La neoglucogenese intestinale pourrait etre un relais commun des effecteurs μ-opioides (proteines et autres) sur la prise alimentaire.

Introduction Les regimes hyperproteiques augmentent la satiete et ameliorent le controle glycemique. Ces effets sont inities par la detection du glucose produit par l’intestin dans la veine porte, signal transmis au cerveau par les afferences nerveuses peripheriques. Le transporteur GLUT2, et le catabolisme glucidique, ont ete impliques dans l’initiation de ce signal, notamment pour des perfusions de glucose equivalentes a la production endogene. Afin de proposer un modele general pour la detection portale, nous avons etudie le role eventuel de mecanismes alternatifs de detection du glucose, dans les conditions de sa production en reponse aux proteines alimentaires. Materiels et Methodes Le role de GLUT2 dans la detection du glucose issu de l’intestin a ete evalue par la mesure de la prise alimentaire de souris C57BL6/J depourvues du transporteur et soumises a un regime hyperproteique. Des rats Sprague-Dawley adultes ont recu des perfusions portales d’activateurs ou d’inhibiteurs des autres voies de detection etudiees, et leur prise alimentaire a ete mesuree pour evaluer les mecanismes du signal glucose portal. Resultats Les souris depourvues du transporteur GLUT2 recevant un regime riche en proteines diminuent leur prise alimentaire du meme ordre de grandeur que les souris sauvages (-20 %). La perfusion portale d’edulcorants (sucralose, acesulfame K) a des doses suffisantes pour activer les recepteurs au gout sucre n’a pas eu d’effet sur la prise alimentaire des animaux. La perfusion a 25umol/kg/min d’alpha-methylglucose (activateur des transporteurs couples au sodium, SGLTs), mais pas celle de 3-O-methylglucose (activateur de SGLT1), diminue la prise alimentaire des individus avec une efficacite similaire au glucose (-37 %). L’ajout de 0,2umol/kg/min de phlorizine a une perfusion de glucose annule l’effet de ce dernier sur la satiete, sans que cet inhibiteur des SGLTs ne modifie la prise alimentaire s’il est perfuse seul. Enfin, la presence de SGLT3 et GLUT2 dans la zone portale a ete confirmee par Western blot. Conclusion Nos resultats suggerent l’existence de deux mecanismes de detection du glucose dans la veine porte, qui conferent a ce site une sensibilite a la fois a des variations de glycemie importantes (via GLUT2), et plus faibles (via SGLT3).

Introduction Les regimes hyperproteiques induisent une diminution de la prise alimentaire et une augmentation de la sensibilite a l'insuline chez le rat. Il a ete suggere que le mecanisme pourrait impliquer un signal glucose portal dependant de l'induction de la neoglucogenese intestinale. D'autre part, ils sont connus pour induire une augmentation de la concentration plasmatique des acides amines branches et de la glutamine. Le but de cette etude est de tester l'effet de perfusions de ces acides amines sur l'induction de la neoglucogenese intestinale. Materiels et methodes Des perfusions en veine porte (8,3 μmol/kg/min) de chacun de ces acides amines ont ete realisees chez des rats vigiles Sprague-Dawley de 250 g, nourris avec un regime standard. L'activite enzymatique de la glucose-6-phosphatase (G6Pase) et son expression proteique (western blot) ont ete determines apres 8 heures de perfusion sur des homogenats tissulaires de jejunum. Resultats L'activite enzymatique de la G6Pase est fortement augmentee par la perfusion de leucine (15,3 vs 8,5 U/g de proteine ; p vs 8,5 U/g de proteine ; p vs 8,5 U/g de proteine ; p western blot . Discussion Ces resultats suggerent que l'augmentation de la concentration des acides amines circulants pourrait expliquer au moins en partie l'induction de la neoglucogenese intestinale par les regimes riches en proteines. Ils suggerent aussi que les proteines riches en leucine ou en glutamine pourraient etre plus efficaces que les proteines pauvres en ces acides amines pour induire cette fonction. Conclusion CES resultats demontrent le role direct de certains de ces acides amines plasmatiques, comme la leucine et la glutamine, dans l'induction de la neoglucogenese intestinale.