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Muricholic Acids Promote Resistance to Hypercholesterolemia in Cholesterol-Fed Mice

Authors :
Erwan Garo
Charles Thomas
Kristina Schoonjans
Dany Gaillard
Maamar Souidi
Jacques Grober
Philippe Besnard
Jean-Paul Pais de Barros
David Masson
Lipides - Nutrition - Cancer [Dijon - U1231] (LNC)
Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut Agro Dijon
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
University of Colorado Anschutz [Aurora]
Laboratoire d'Excellence : Lipoprotéines et Santé : prévention et Traitement des maladies Inflammatoires et du Cancer (LabEx LipSTIC)
École pratique des hautes études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Nancy (CHRU Nancy)-Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon)-Université de Bourgogne (UB)-Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon)-Centre Régional de Lutte contre le cancer Georges-François Leclerc [Dijon] (UNICANCER/CRLCC-CGFL)
UNICANCER-UNICANCER-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Fédération Francophone de la Cancérologie Digestive, FFCD-Université de Montpellier (UM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Etablissement français du sang [Bourgogne-Franche-Comté] (EFS [Bourgogne-Franche-Comté])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Centre Hospitalier Universitaire de Dijon - Hôpital François Mitterrand (CHU Dijon)
Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Radiobiologie des expositions accidentelles (IRSN/PSE-SANTE/SERAMED/LRAcc)
Service de recherche en radiobiologie et en médecine régénérative (IRSN/PSE-SANTE/SERAMED)
Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)-Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)
Laboratoire de Physiologie de la Nutrition
Ecole Nationale Supérieure de Biologie Appliquée à la Nutrition et à l'Alimentation de Dijon (ENSBANA)
Dijon, Institut Agro
Université de Bourgogne (UB)-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)
Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire
Fontenay-aux-Roses
Plateforme Lipidomique [Dijon] (LAP)
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)-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)
Equipe NuTox (LNC - U1231) (NUTOX)
Université de Bourgogne (UB)-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)-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)
Source :
International Journal of Molecular Sciences, International Journal of Molecular Sciences, 2021, 22 (13), pp.7163. ⟨10.3390/ijms22137163⟩, Volume 22, Issue 13, International Journal of Molecular Sciences, MDPI, 2021, 22 (13), pp.7163. ⟨10.3390/ijms22137163⟩, International Journal of Molecular Sciences, Vol 22, Iss 7163, p 7163 (2021)
Publication Year :
2021
Publisher :
HAL CCSD, 2021.

Abstract

International audience; Background and aims: Hypercholesterolemia is a major risk factor for atherosclerosis and cardiovascular diseases. Although resistant to hypercholesterolemia, the mouse is a prominent model in cardiovascular research. To assess the contribution of bile acids to this protective phenotype, we explored the impact of a 2-week-long dietary cholesterol overload on cholesterol and bile acid metabolism in mice. Methods: Bile acid, oxysterol, and cholesterol metabolism and transport were assessed by quantitative real-time PCR, western blotting, GC-MS/MS, or enzymatic assays in the liver, the gut, the kidney, as well as in the feces, the blood, and the urine. Results: Plasma triglycerides and cholesterol levels were unchanged in mice fed a cholesterol-rich diet that contained 100-fold more cholesterol than the standard diet. In the liver, oxysterol-mediated LXR activation stimulated the synthesis of bile acids and in particular increased the levels of hydrophilic muricholic acids, which in turn reduced FXR signaling, as assessed in vivo with Fxr reporter mice. Consequently, biliary and basolateral excretions of bile acids and cholesterol were increased, whereas portal uptake was reduced. Furthermore, we observed a reduction in intestinal and renal bile acid absorption. Conclusions: These coordinated events are mediated by increased muricholic acid levels which inhibit FXR signaling in favor of LXR and SREBP2 signaling to promote efficient fecal and urinary elimination of cholesterol and neo-synthesized bile acids. Therefore, our data suggest that enhancement of the hydrophilic bile acid pool following a cholesterol overload may contribute to the resistance to hypercholesterolemia in mice. This work paves the way for new therapeutic opportunities using hydrophilic bile acid supplementation to mitigate hypercholesterolemia.

Details

Language :
English
ISSN :
16616596 and 14220067
Database :
OpenAIRE
Journal :
International Journal of Molecular Sciences, International Journal of Molecular Sciences, 2021, 22 (13), pp.7163. ⟨10.3390/ijms22137163⟩, Volume 22, Issue 13, International Journal of Molecular Sciences, MDPI, 2021, 22 (13), pp.7163. ⟨10.3390/ijms22137163⟩, International Journal of Molecular Sciences, Vol 22, Iss 7163, p 7163 (2021)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....503f53160f561415b3174870a9a959cc
Full Text :
https://doi.org/10.3390/ijms22137163⟩