Tesi sul tema "Diabète induit par les glucocorticoïdes"

Une exposition excessive aux glucocorticoïdes (GC), comme observée chez les patients recevant une corticothérapie, peut entraîner un dysfonctionnement des cellules β et un diabète chez jusqu'à 40% des patients. Dans l'obésité, une surexposition locale au cortisol secondaire à une altération du métabolisme du cortisol contribue à l'apparition du diabète. Des doses élevées de GC comme la dexaméthasone (DEX) inhibent la sécrétion d'insuline stimulée par le glucose (SISG), mais les effets de doses plus faibles et des autres GC, tels que l'hydrocortisone (HC) et la prednisone (PRED), restent peu étudiés. L'enzyme 5α-réductase de type 1 (SRD5A1) est une enzyme cruciale pour la dégradation des GC, modulant ainsi leur biodisponibilité. L'inhibition de SRD5A1 est associée à une altération de la sensibilité à l'insuline et à un risque accru de diabète. La première partie de ma thèse étudie l'impact de doses "thérapeutiques faibles" de PRED (équivalentes à 5 à 10 mg par voie orale) et d'autres GC sur la SISG étudiée par périfusion dans des îlots isolés de pancréas humains. Tous les GCs diminuent significativement la SISG, la DEX ayant un impact plus important que la PRED et l'HC. L'IMC, l'âge ou le sexe n'influencent pas significativement l'impact de la PRED sur la sécrétion d'insuline. La deuxième partie du travail caractérise le métabolisme des GC dans les îlots humains. SRD5A1 est la seule réductase A-ring dans les îlots, et son expression, ainsi que celle de HSD11B1, est localisée dans les cellules β des îlots. Nous avons démontré l'existence d'un métabolisme intracrine du cortisol dans des cultures primaires d’îlots humains. L’expression de HSD11B1 et SRD5A1 est significativement diminuée dans les îlots des donneurs atteints de DT2 par rapport aux donneurs normoglycémiques. La dernière partie visait à prouver que la diminution de la biodisponibilité du cortisol via la surexpression de SRD5A1 dans les îlots humains atténue l'effet inhibiteur des GC sur la SISG. La surexpression de SR5DA1 a permis d’atténuer l'impact de l'HC sur la première phase de la SISG, mais pas de la PRED. En conclusion, même à faibles doses, les GC altèrent la SISG. La diminution de l'expression de SRD5A1 dans les îlots peut contribuer au développement du diabète dans un contexte métabolique. La surexpression de SRD5A1 protège contre l'impact délétère du cortisol sur la SISG. Ces résultats supportent le rôle de SRD5A1 dans la surexposition locale au cortisol et le développement du diabète. Cependant, l'augmentation de l'activité de SRD5A1 ne semble pas efficace pour protéger contre les complications métaboliques induites par la corticothérapie. D'autres aspects de la fonction des cellules β, en particulier la viabilité cellulaire, vont être étudiés. Par ailleurs, le bénéfice potentiel de SRD5A1 dans la modulation de la résistance à l'insuline et de la stéatose hépatique doivent être étudiés. Ces études complémentaires permettront de mieux comprendre le potentiel du gène SRD5A1 dans la modulation de la résistance à l'insuline et de la maladie du foie gras
Excessive glucocorticoid (GC) exposure, as seen in patients receiving GC therapy, can lead to β-cell dysfunction and diabetes in up to 40% of the cases. In obesity, increased local cortisol exposure due to altered metabolism contributes to diabetes onset. High doses of GCs like dexamethasone (DEX) are known to inhibit glucose-stimulated insulin secretion (GSIS), but the effects of lower doses and other GCs, such as hydrocortisone (HC) and prednisone (PRED), remain underexplored. The enzyme 5α-reductase type 1 (SRD5A1) is a crucial enzyme for GC degradation, modulating their bioavailability. Inhibition or knockout of SRD5A1 is associated with impaired insulin sensitivity and increased diabetes risk. This first part of my thesis investigates the impact of “low therapeutic” doses of PRED (equivalent to 5 to 10 mg administrated orally) and other GCs on glucose stimulated insulin secretion (GSIS). We showed that PRED significantly decreases GSIS, with DEX having a worse effect compared to PRED and HC. BMI, age, or sex do not significantly influence the direct impact of PRED on insulin secretion. The second part of the work aimed to characterize GC metabolism in human islets. SRD5A1 is the only A-ring reductase expressed in islets, and its expression, along with HSD11B1, is localized within the β-cells of human islets. We demonstrated evidence of intracrine metabolism of cortisol in intact primary human islets cultured under dynamic experimental settings. Expression data reveals significantly diminished expression of both HSD11B1 and SRD5A1 in T2D donors compared to normoglycemic donors. The last part aimed to provide proof of concept that decreased cortisol bioavailability via the overexpression of SRD5A1 in human islets mitigates the inhibitory effect of GCs on GSIS. SR5DA1 overexpression attenuated the impact of HC on the first phase of insulin secretion, but not the PRED impact. To conclude, even at low doses, GCs impair GSIS. The decrease in SRD5A1 expression in islets may contribute to the development of diabetes in metabolic context. SRD5A1 overexpression protects against the deleterious impact of cortisol on GSIS, providing additional evidence to support the enzyme's role in local cortisol overexposure and the development of diabetes. However, increasing SRD5A1 activity may not be an effective approach to protect against metabolic complications induced by GC therapy. Other aspects of β-cell function, especially cell viability, need to be studied. Moreover, the potential benefits of SRD5A1 in modulating insulin resistance and fatty liver disease should be investigated. These further studies will provide more insight into the potential of SRD5A1 as a therapeutic target

L’obésité est devenue une véritable épidémie mondiale qui résulte principalement de la surnutrition mais peut également avoir une origine iatrogène, par la prise au long cours de glucocorticoïdes (GC). Le but de ce travail a été d’identifier les mécanismes impliqués dans la survenue et dans le développement de l’obésité nutritionnelle et induite par les GC. Le modèle d’obésité induite par un régime hyperlipidique a permis de caractériser des perturbations intestinales associées: une capacité d’absorption des acides aminés élevée, un temps de transit ralenti et une perméabilité intestinale augmentée ainsi qu’une flore intestinale altérée qui pourraient concourir à moduler la balance azotée et énergétique.Parallèlement, le second modèle de diabète et d’obésité cortico-induits a révélé des effets différentiels des GCs selon les dépôts adipeux : une hyperplasie adipocytaire et une invasion précoce des macrophages spécifiquement au niveau viscéral ainsi qu’une polarisation macrophagique distincte entre les dépôts viscéraux et sous-cutanés. L’accumulation des macrophages viscéraux est responsable tout au moins partiellement de l’insulino-résistance induite par les GC. D’autre part, en terme d’homéostasie glucidique, le traitement par GC provoque des réponses différentes sur deux fonds génétiques distincts ce qui s’explique par une adaptation pancréatique souche-dépendante. L’ensemble de ce travail met en exergue différents mécanismes d’adaptation des organes périphériques à l’obésité
Obesity becomes a worldwide epidemic due to over-nutrition, but also to drug treatments, particularly glucocorticoids (GCs). The aim of this work was to identify the mechanisms involved in obesity induced by high-fat diet or by GCs. High-fat diet-induced obesity model was used to characterize intestinal disturbances: an elevated amino acids absorption capacity, a delayed transit time and an increased intestinal permeability and an altered gut microbiota, which can further modulate nitrogen and energy balance. Meanwhile, GC-induced obesity model revealed differential effects of GCs on fat depots. Adipogenesis and an early increased macrophage infiltration were restricted to visceral adipose tissue with a differential macrophage polarization between visceral and subcutaneous fat pads. Visceral macrophage infiltration was responsible for GC-induced insulin resistance. Moreover, GC exposure resulted in opposite phenotypes of glucose metabolism in two distinct genetic murine backgrounds that could be explained by a strain-dependent pancreatic adaptation. Taken together, our work highlights adaptive mechanisms of peripheral organs during obesity

Le diabète de type 2 peut être programmée au cours de la vie fœtale par l’intermédiaire d’une atteinte des cellules β. Nos travaux précédents ont identifié les glucocorticoïdes (GCs) comme acteurs de cette programmation. Pour mieux comprendre le mode d'action des GCs, mon travail de thèse s’est centré sur 2 aspects de leur signalisation :1) le rôle d’un co-régulateur transcriptionnel du récepteur au GCs (GR), PGC-1α et 2) les conséquences de l’invalidation chez la souris du GR dans les cellules pancréatiques précurseurs (GRPdxCre). Nous avons montré qu’un partenaire du GR, PGC-1α, était stimulé par les GCs dans les cellules β, sa surexpression inhibait l’expression de certains gènes clés dont Pdx1 en se liant avec le GR sur son promoteur. Dans des souris surexprimant PGC-1α dans les cellules β, ce co-régulateur altérait la masse et la fonction des cellules β, entrainant une intolérance au glucose. La surexpression uniquement fœtale de PGC-1α suffisait à induire une dysfonction des cellules β. Nous avons ensuite exploré les souris souris GRPdxCre. Elles possédaient un doublement de la masse et une dysfonction des cellules β. Le transcriptôme des îlots de ces souris a révélé la surexpression des gènes codant Tph1 et 2 (Tryptophane hydroxylase), enzymes de synthèse de la sérotonine, dont le contenu était augmenté dans les îlots des souris GRPdxCre. A l’inverse, l’activation de la voie des GCs dans des cellules β in vitro diminuait l’expression des gènes Tph1 et Tph2 et la synthèse de sérotonine. En conclusion, nos travaux suggèrent que PGC-1α et la sérotonine participent aux effets délétères des GCs sur les cellules β, notamment lors de la programmation fœtale
The etiology of type 2 diabetes is complex. This disease may be programmed during fetal life through an impairment of β cells. We previously identified glucocorticoids (GCs) as actors of this fetal programming since we showed that these hormones inhibit β-cell development. Our work has focused on two aspects of GCs signaling: 1) the role of a GCs receptor (GR) transcriptional co-regulator, PGC-1α and 2) the consequences of the GR invalidation in pancreatic precursor cells. We first showed that the GR co-regulator, PGC-1α was stimulated by GCs in the β cells, that its overexpression represses crucia genes for β-cell development and function, including Pdx1, a transcription factor of insulin through binding of a GR/PGC-1α complex to the Pdx1 promoter. Mice overexpressing PGC-1α in β cells exhibited at adult age impaired glucose tolerance associated with reduced insulin secretion and decreased β-cell mass. PGC-1α expression in fetal life only was sufficient to impair adult β-cell function. Then, we explored mice with conditional invalidation of GR in pancreatic precursors (GRPdxCre) that present a phenotype characterized by a doubled β-cell mass and β-cell dysfunction. Transcriptome analysis of the islets of these mice showed overexpression of genes encoding TPH1 and 2 (tryptophan hydroxylase), enzymes involved in serotonin synthesis, whose content was increased in the islets of mice GRPdxCre. In contrast, activation of the GCs pathway in β cells in vitro decreased TPH1 and 2 expression and serotonin synthesis. In conclusion, our findings suggest that PGC-1α and serotonin contribute to the deleterious effects of GCs on the β cells, especially during fetal programming

Le diabète de type 2 est aujourd'hui un réel problème de santé publique mondial. Il résulte d'un défaut de masse et/ou de fonction des cellules bêta pancréatiques. L'identification et la compréhension des mécanismes à l'origine de ces défauts permettrait de développer des stratégies pour restaurer la masse fonctionnelle de cellules bêta. Les hormones glucocorticoïdes (GC), hormones de stress et d'adaptation métaboliques, sont capables d'inhiber la sécrétion d'insuline mais leur mode d'action n'est pas encore entièrement compris. Récemment, la sérotonine, neurotransmetteur présent dans les cellules bêta, a été décrite comme étant à l'origine de l'augmentation de la masse bêta lors de la gestation et d'une modulation de la sécrétion d'insuline chez la souris. Dans ce contexte, nous avons voulu définir si les GC pouvaient moduler le système sérotonine des cellules bêta. Nous nous sommes alors intéressés aux enzymes de synthèse de la sérotonine Tph1 et Tph2. Nous avons pu montrer que l'expression des enzymes Tph1 et Tph2 était inhibée par les GC entrainant une diminution de la synthèse de la sérotonine. Ensuite nous avons confirmé que l'expression de Tph1 et 2 était stimulée par la prolactine mais aussi montré pour la première fois que ces enzymes étaient stimulées par l'exenatide-4, un analogue de GLP-1. Dans ces deux situations stimulantes, nous retrouvons un effet contre-régulateur des GC. Enfin, nous nous sommes intéressés au rôle de la sérotonine sur la fonction des cellules bêta. Nous avons pu mettre en évidence que la sérotonine est capable d'inhiber la sécrétion d'insuline par altération du flux calcique dans la cellule bêta pancréatique. En conclusion, nos résultats montrent que, au sein de la cellule bêta, le système sérotonine est une des cibles des GC, suggérant que la réduction de sérotonine puisse être un relais des effets des GC sur les cellules bêta
Type 2 diabetes is now a real global public health problem. It results from a defect of mass and / or function of pancreatic beta cells. The identification and understanding of the mechanisms underlying these defects would help develop strategies to restore the functional beta cell mass. Glucocorticoid hormones (GC), hormones of stress and metabolic adaptation, can inhibit insulin secretion but their mode of action is not yet fully understood. Recently, the neurotransmitter serotonin present in the beta cells has been described as involved in the increase in beta-cell mass during gestation and a modulation of the insulin secretion in mice. In this context, we wanted to determine whether GC could modulate the serotonin system of beta cells. We focused on the enzymes required for serotonin synthesis Tph1 and 2. We could show that the expression of Tph1 and Tph2 1 and Tph2 enzyme was inhibited by GC causing a decrease in serotonin synthesis. We then confirmed the expression of Tph1 and 2 was stimulated by prolactin but also showed for the first time that these enzymes were stimulated by exenatide-4, a GLP-1. In these two stimulating situations, we found that GC exerts a counter-regulatory effect. Finally, we studied the role of serotonin on beta cell function. We were able to show that serotonin can inhibit the secretion of insulin by altering the calcium flux in the pancreatic beta cell. In conclusion, our results show that, within the beta cell, the serotonin system is one of GC target, suggesting that serotonin reduction can be a relay of the effects of GC on beta cells

Un des défis majeurs de la recherche sur le traitement du diabète de type I porte sur l'identification de cellules souches capables de se différencier en cellules bêta insulino-sécrétrices. II a été suggéré que les cellules de la moelle osseuse étaient capables de se différencier en cellules différentes de leur tissu d'origine (" transdifférenciation "). Nous avons donc formulé l'hypothèse qu'elles pourraient également constituer une source de cellules bêta. Notre objectif a consisté à déterminer, dans différents modèles d'étude murins complémentaires, si les cellules médullaires pouvaient se différencier en cellules productrices d'insuline, et si elles pouvaient avoir un effet thérapeutique sur un diabète chimiquement induit. Nos résultats montrent que ces cellules ne peuvent pas se différencier spontanément in vivo en cellules productrices d'insuline. Néanmoins, elles pourraient avoir un effet bénéfique sur les cellules bêta en se différenciant en cellules endothéliales.

Les cellules béta pancréatiques synthétisent et sécrètent l’insuline, unique hormone hypoglycémiante de l’organisme. Ces cellules jouent un rôle central dans l’apparition du diabète, préserver leurs masses fonctionnelles est donc essentiel. Le récepteur GLP-1, appartenant à la classe B de la super famille des récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs), est considéré comme une cible thérapeutique majeure dans le traitement du diabète de type 2. Via son récepteur, le GLP-1 potentialise la sécrétion d’insuline en réponse au glucose et favorise la survie des cellules beta. Les glucocorticoïdes sont des hormones du stress impliquées dans la régulation énergétique, largement utilisés en thérapeutique pour leur propriétés anti-inflammatoire, immunosuppresseur et antiallergique. Néanmoins, les glucocorticoïdes administrés en chronique sont diabétogènes en exerçant notamment des effets délétères sur les cellules beta. Nous avons caractérisé l’impact d’une exposition prolongée des cellules beta à un glucocorticoïde de synthèse (la dexaméthasone) sur les actions biologiques du glucose et du GLP-1.Nous montrons qu’une exposition prolongée des cellules beta à la dexaméthasone exerce des effets délétères en inhibant la sécrétion d’insuline en réponse au glucose et l’activation des kinases de survie ERK1/2 (Extracellular Regulated Kinases 1/2). A l’inverse, nous démontrons que l’exposition prolongée des cellules bêta à la dexaméthasone favorise le maintien du récepteur GLP-1 à la membrane plasmique, augmente le couplage du récepteur à la protéine Galpha s, ce qui se traduit par une production de second messager (AMPc) intracellulaire doublée. Malgré une diminution des effets du glucose, la sécrétion d’insuline et l’activation des kinases ERK1/2 en réponse au GLP-1 ne sont pas affectées. Cette étude révèle qu’une exposition chronique des cellules beta aux glucocorticoïdes 1) régule le trafficking du récepteur GLP-1 et favorise son maintien à la surface cellulaire, 2) hypersensibilise la signalisation du récepteur GLP-1 dépendante de la protéine Gαs , et 3) pourrait impacter les effets thérapeutiques des molécules ciblant l’activation du récepteur GLP-1
Pancreatic beta cells synthesize and secrete insulin, the only hypoglycemic hormone in the body. These cells play a central role in the onset of diabetes. To protect the functional beta-cell mass is essential. The GLP-1 receptor, which belongs to the class B of the G protein-coupled receptor (GPCR) family, is a major therapeutic target in type 2 diabetes. Through its receptor, GLP-1 potentiates glucose-induced insulin secretion and improves the survival of pancreatic beta cells. Glucocorticoids are stress hormones implied in energetic metabolism and are widely used in therapeutics for their anti-inflammatory, immunosupressive and anti-allergic properties. Neverless, on chronic administration, glucocorticoids can induce metabolic syndrome especially due beta cell functional mass impairement. Here, we characterized the impact of a prolonged exposure of pancreatic beta cells to a synthetic glucocorticoid (dexamethasone) on biological actions of glucose and GLP-1.We show that a chronic exposure of beta cells to dexamethasone exerted deleterious effects on glucose-induced insulin secretion and ERK1/2 (Extracelllular Regulated Kinases 1/2) activation. In contrast, we observed that the glucocorticoid treatment increased GLP-1 receptor expression at the plasma membrane and improved the Galpha s protein coupling leading to an enhancement of cAMP production (2 fold increase). Despite the negative impact on glucose effects, glucocorticoids did not impair neither GLP-1-induced insulin secretion nor ERK1/2 activation. This study reveals that a glucocorticoid chronic exposure 1) regulates GLP-1 receptor trafficking and increases its expression to the plasma membrane, 2) causes supersensitization of Gαs-associated signaling, and 3) could impact on therapeutic effects of GLP-1 receptor-based drugs

Le diabète prédispose à des complications affectant divers organes comme le systémecardiovasculaire. La cardiopathie ischémique chez les patients diabétiques pourrait être liée àl'accumulation de produits avancés de glycation (AGEs). Dans les coeurs de rats ischémiques,l'expression des récepteurs aux AGEs et de ses ligands est considérablement augmentée etimpliquée dans les lésions de l'ischémie / reperfusion (I / R), même en absence de diabète. Ila été récemment rapporté que le myocarde humain diabétique ne peut pas être protégé par lepréconditionnement. Dans ce contexte, notre hypothèse était que le préconditionnement β1-adrénergique pourrait être modifié en présence d'AGE. En utilisant un modèle de coeur isolénon travaillant de rat, cette étude a pour but d’étudier les effets des AGEs sur lacardioprotection induite par la stimulation des récepteurs β1-adrénergiques (β1-ARs) par lexamotérol (xa). Les effets bénéfiques induits par le xa pendant la reperfusion ont étésupprimés par l'administration de l’albumine glyquée (Alb-Gly) pendant la perfusion du xa,tandis que l’albumine (Alb) n’a pas modifié cette protection. Ces résultats suggèrent que lesAGEs suppriment la cardioprotection résultant de l'activation de la voie β1-AR ce quicontribue à des dommages cardio-vasculaires chez les patients diabétiques.D’ autre part, le pyridoxal 5’-phosphate (PLP), un métabolite naturel de la pyridoxine qui estun antagoniste des récepteurs purinergiques, empêche la surcharge cellulaire en calcium etpeut réduire les dommages d'ischémie-reperfusion. Plusieurs travaux ont mis en evidence unediminution des taux du PLP chez les patients souffrant d'un infarctus du myocarde par rapportà un groupe témoin sain. Plus récemment, il a été signalé qu’un taux bas de PLP confère unrisque indépendant de maladie coronaire. Cette corrélation de la réduction du PLP chez lespatients souffrant d’infarctus est soutenue par les effets préventifs de la vitamine B6 sur lesmaladies coronaires et le diabète. Plusieurs travaux ont montré que le PLP et la pyridoxaminepréviennent la progression de la néphropathie induite par la STZ chez les rats diabétiques eninhibant la formation des AGEs. En utilisant un modèle de coeur isolé non-travaillant de rat,cette étude a examiné les mécanismes de préconditionnement pharmacologique (PC) induitpar la stimulation des récepteurs P2Y par le pyridoxal-5'-phosphate (PLP). La suppression del'effet cardioprotecteur du PLP par le MRS2578, antagoniste des récepteurs P2Y6 et parl’U73122 qui bloque la phospholipase C est en accord avec l’implication du récepteur P2Y6dans le préconditionnement. La suppression de l'effet cardioprotecteur du PLP par l'AMPαS,antagoniste des récepteurs P2Y11, l’H89 inhibiteur de la PKA et par l’U73122 démontrel’implication aussi des récepteurs P2Y11 dans ce préconditionnement. L’exposition préischémique à des concentrations nanomolaires de PLP protège contre les lésions de l’ I / R.P2Y11 et P2Y6 représentent ainsi les récepteurs candidats les plus probables pour le PCcardiaque induit par le PLP
Diabetes predisposes to complications affecting various organs such as cardiovascular system.Ischemic heart disease in diabetic patients might be linked to the accumulation ofadvanced-glycation end products (AGEs). In ischemic rat hearts, expression of receptor forAGEs and its ligands is significantly enhanced and involved in cardiac ischemia/reperfusion(I/R) injury even in the absence of diabetes. It has recently been reported that diabetic humanmyocardium cannot be protected by preconditioning. In this context, our hypothesis was thatβ1-adrenergic preconditioning might be altered in the presence of AGEs. Using an isolatednon-working rat heart model, this study investigated the effect of AGEs on cardioprotectioninduced by transient β1-adrenoceptor (β1-AR) stimulation with xamoterol (xa). The beneficialeffects induced by xa during reperfusion were suppressed by the administration of glycatedalbumin (Gly-Alb) during xa infusion, whereas albumin (Alb) did not hamper xa inducedprotection. These results suggest that AGEs suppress the cardioprotection resulting from theactivation of β1-ARs and thus might contribute to cardiovascular damages seen in diabeticpatients.Pyridoxal 5'-phosphate (PLP), a natural metabolite of pyridoxine which is an antagonist ofpurinergic receptors prevents cellular calcium overload and may reduce ischemia-reperfusioninjury. Low plasma pyridoxal-5′-phosphate levels have been observed in patients sufferingfrom myocardial infarction, when compared with a healthy control group. More recently, lowPLP level has been reported to confer an independent risk for coronary artery disease. Thefact that this correlation of PLP reduction in infarct patients has functional importance issupported by the preventive effects of vitamin B6 on coronary heart disease and diabetes. PLPprevented progression of nephropathy in STZ-induced diabetic rats by inhibiting formation ofAGEs. Using an isolated non-working rat heart model, this study investigated the mechanismsof pharmacological pre-conditioning (PC) induced by P2Y receptor stimulation withpyridoxal-5’-phosphate (PLP). The suppression of the cardioprotective effects of PLP byMRS2578 and U73122 is in agreement with the P2Y6 receptor as a receptor for PLP-inducedPC.The suppression of the cardioprotective effects of PLP by AMPαS, the PKA inhibitor (H89),and (U73122) is in agreement with the P2Y11 receptor as a receptor for PLP-induced PC.Pre-ischemic exposure to nanomolar concentrations of PLP is protective against I/R. P2Y11and P2Y6 represent the most likely candidate receptors for PLP-induced cardiac PC

La souris Non Obese Diabetic (NOD) développe spontanément un diabète auto-immun trés proche du dia bète humain de type I. Alors que la plupart des études sur la souris NOD portent sur la dérégulation de son système immunitaire, nous avons tenté de mettre en évidence des facteurs génétiques de vulnérabilité des cellules beta pancréatiques de la souris NOD à l'attaque auto-immune, en utilisant deux approches complémentaires. Dans une première partie partie, nous avons étudié le rôle de la poly(ADP-ribose) polymérase-1 (PARP-1), une enzyme de réparation de l'ADN dont l'activation est paradoxalement délétère pour les cellules beta pancréatiques,dans le développement du diabète de la souris NOD
The Non Obese Diacitic (NOD) mouse develops a spontaneous auto-immune diabetes similar to human type 1 diabetes. Whereas a lot of studies analysed the dysregulation of the immune system of the NOD mouse, our purpose was to identify the genetic factors involved in the intrinsic vulnerability of the pancreactic beta cells to the immune destructive process, by using two complementary strategies. First, we studied the role of poly(ADP-ribose) polymerase-1 (PARP-1), an ADN repair enzyme whose activation is paradoxically deleterious for pancreatic beta cells, in NOD diabetes. Secondly, we attempted to localise the genetic loci involved in the extreme sensitivity of the NOD strain to streptozotocin-induced toxic diabetes

Le diabète est aujourd’hui la 7ème cause de mortalité dans le monde. Dans cette population, la cardiomyopathie diabétique est la principale cause de morbi-mortalité. Le développement de cette complication débutant dès l’apparition du diabète, un dépistage et une prise en charge précoces de cette pathologie sont donc de première importance et sont les deux objectifs visés par ces travaux. La première étude que nous avons réalisée a permis de démontrer l’utilité d’une évaluation compréhensive de la fonction régionale myocardique gauche par 2D speckle-tracking imaging, en conditions de stress à la dobutamine, dans le dépistage précoce de la cardiomyopathie diabétique chez des patients diabétiques de type 2 asymptomatiques. La deuxième partie de ces travaux a, quant à elle, donné lieu à deux études. L’étude clinique a permis de mettre en évidence une amélioration de la réponse au stress de la fonction régionale myocardique après 3 mois de supplémentation en vitamine D3 chez des patients carencés. L’étude expérimentale a, pour sa part, souligné les effets bénéfiques sur le remodelage et la fonction cardiaques de cette supplémentation, en prévention secondaire, dans un modèle murin de diabète de type 2 induit par un régime gras et sucré. Par ailleurs, cette étude a mis en lumière l’implication potentielle d’une modulation des taux myocardiques en espèces lipotoxiques par la vitamine D3 dans ces effets. L’ensemble de ces travaux de thèse a ainsi permis, d’une part, de proposer une technique de dépistage des signes précoces d’altération de la fonction cardiaque chez le patient diabétique de type 2 et, d’autre part, de montrer les effets bénéfiques d’une supplémentation en vitamine D3 dans ce contexte
Diabetes has reached the 7th place in the world’s top ten mortality causes. In this population, morbi-mortality mainly originates from diabetic cardiomyopathy. This complication evolving from the onset of diabetes, early diagnosis and care are of paramount importance and are the two purposes of this work. In our first study, we demonstrated the relevance of a comprehensive 2D speckle-tracking imaging analysis, under dobutamine stress, in unmasking early left ventricular regional myocardial dysfunction in a population of asymptomatic type 2 diabetic patients. In the second part of this work, we performed two studies. In the first one, we brought to light an improvement of regional myocardial function response to dobutamine stress after a three-month vitamin D3 supplementation protocol, in deficient patients. The second study was performed in a mouse model of diet-induced type 2 diabetes. In this last work, we put forward the beneficial effects of vitamin D3 supplementation, in secondary prevention, on cardiac remodeling and function. These cardioprotective effects may be, at least in part, on account of modulatory effects of vitamin D3 on myocardial lipotoxic species levels. This whole work allow us to propose a tool enabling recognition of early cardiac function impairments in type 2 diabetic patients and to demonstrate the beneficial effects of vitamin D3 supplementation in this context

1) le present travail, realise chez le rat sprague dawley, envisage l'etude de la reponse gluconeogenique (qg, hepatocytes isoles) et/ou lipolytique (adipocytes isoles) apres exposition des animaux a des perturbations de l'etat stationnaire habituel, dont l'origine est externe (2 et 3) ou interne (4) aux organismes; 2) l'entrainement a la nage (3h/j, 5j/semaine, 6 semaines) provoque une augmentation du qg (+39%); 3) apres exposition intermittente au froid, le qg est abaisse (28%), en revanche l'exposition au froid associe a l'hypoxie n'a pas d'effet apparent sur le qg. La lipolyse basale est plus basse apres exposition au froid (31%) ou au froid associe a l'hypoxie (43%). Cependant, en presence de lactate, les capacites lipolytiques sont restaurees; 4) le traitement a la metformine a un effet protecteur vis-a-vis du diabete induit par la streptozotocine