1. Short Term Palmitate Supply Impairs Intestinal Insulin Signaling via Ceramide Production
- Author
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Armelle Leturque, Agnieszka Blachnio-Zabielska, Véronique Carrière, Sylvie Demignot, Eric Hajduch, Jean-Paul Pais de Barros, Pascal Ferré, Bárbara Graziela Postal, Agnès Ribeiro, Céline Osinski, Monique Rousset, Thi Thu Trang Tran, Centre de Recherche des Cordeliers ( CRC ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ), Lipides - Nutrition - Cancer (U866) ( LNC ), Université de Bourgogne ( UB ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon ( ENSBANA ), Medical University of Bialystok, Physiologie de la Nutrition et Toxicologie (NUTox) (U866, Lipides et nutrition, équipe 7) (NUTox), Lipides - Nutrition - Cancer (U866) (LNC), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Bourgogne (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Bourgogne (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Centre de Recherche des Cordeliers (CRC), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire de santé publique et informatique médicale INSERM U872, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Unité de génétique somatique, Institut Curie [Paris], Plateforme Lipidomique [Dijon] (LAP), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Bourgogne (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Bourgogne (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-IFR100 - Structure fédérative de recherche Santé-STIC-Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon), Bialystok Med Univ, Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S 872)), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Pathologies nutritionnelles et métaboliques : obésité et diabète, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-IFR58-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA)-Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut Curie, Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA)-Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA)-IFR100 - Structure fédérative de recherche Santé-STIC-Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA), Medical University of Białystok (MUB), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), and Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Bourgogne (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement
- Subjects
0301 basic medicine ,medicine.medical_specialty ,Ceramide ,medicine.medical_treatment ,Palmitic Acid ,[SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology ,Palm Oil ,Ceramides ,Biochemistry ,Palmitic acid ,Mice ,03 medical and health sciences ,chemistry.chemical_compound ,Insulin resistance ,[ SDV.MHEP ] Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology ,Internal medicine ,medicine ,Animals ,Humans ,Insulin ,Plant Oils ,Intestinal Mucosa ,Phosphorylation ,Molecular Biology ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,2. Zero hunger ,biology ,Triglyceride ,Cell Biology ,Lipid signaling ,medicine.disease ,Lipids ,3. Good health ,Insulin receptor ,Enterocytes ,030104 developmental biology ,Endocrinology ,chemistry ,Saturated fatty acid ,biology.protein ,Caco-2 Cells ,Proto-Oncogene Proteins c-akt ,[SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology ,Signal Transduction - Abstract
International audience; The worldwide prevalence of metabolic diseases is increasing, and there are global recommendations to limit consumption of certain nutrients, especially saturated lipids. Insulin resistance, a common trait occurring in obesity and type 2 diabetes, is associated with intestinal lipoprotein overproduction. However, the mechanisms by which the intestine develops insulin resistance in response to lipid overload remain unknown. Here, we show that insulin inhibits triglyceride secretion and intestinal microsomal triglyceride transfer protein expression in vivo in healthy mice force-fed monounsaturated fatty acid-rich olive oil but not in mice force-fed saturated fatty acid-rich palm oil. Moreover, when mouse intestine and human Caco-2/TC7 enterocytes were treated with the saturated fatty acid, palmitic acid, the insulin-signaling pathway was impaired. We show that palmitic acid or palm oil increases ceramide production in intestinal cells and that treatment with a ceramide analogue partially reproduces the effects of palmitic acid on insulin signaling. In Caco-2/TC7 enterocytes, ceramide effects on insulin-dependent AKT phosphorylation are mediated by protein kinase C but not by protein phosphatase 2A. Finally, inhibiting de novo ceramide synthesis improves the response of palmitic acid-treated Caco-2/TC7 enterocytes to insulin. These results demonstrate that a palmitic acid-ceramide pathway accounts for impaired intestinal insulin sensitivity, which occurs within several hours following initial lipid exposure.
- Published
- 2016