Letteratura scientifica selezionata sul tema "Métabolisme des dérivés du cholestérol"

Cet article décrit le transport sanguin et le métabolisme tissulaire des lipides chez le veau de boucherie recevant un aliment d’allaitement à base d’huile de coprah (riche en acides gras à chaîne moyenne) ou de suif (riche en acides gras longs saturés et insaturés). L’huile de coprah élève fortement la lipémie, notamment les teneurs en cholestérol et en phospholipides. Ses acides gras de type C12:0 et C14:0 sont transportés sélectivement dans les lipoprotéines riches en triglycérides (38 %) ou en cholestérol (44 %).Dans le foie, le captage des acides gras de l’huile de coprah entraîne une stéatose hépatique marquée, due à une teneur accrue en triglycérides (×18). Ceci s’expliquerait à la fois par une élongation des produits de l’oxydation des acides gras à chaîne moyenne (C12:0), par une oxydation plus faible et une estérification en triglycérides accrue des acides gras longs (C18:1n-9) et par une capacité de sécrétion des triglycérides faible et peu modulée. Le potentiel d’oxydation des acides gras dans les tissus musculaires et le potentiel lipogénique du tissu adipeux périrénal ne sont pas influencés par les acides gras alimentaires. En revanche, la composition en acides gras des tissus musculaires et adipeux est fortement marquée avec le régime coprah par l’accumulation du C12:0 et surtout du C14:0 (au détriment du C18:1 n-9) conduisant à élever le degré de saturation des acides gras des lipides de dépôt. En conclusion, l’emploi de l’huile de coprah comme seule source de matières grasses alimentaires n’est pas recommandée chez le veau de boucherie en raison de l’altération du métabolisme du foie (stéatose), de l’absence d’amélioration des performances de croissance et de la dépréciation de la qualité diététique de la viande pour le consommateur par le dépôt accru d’acides gras saturés à propriétés athérogènes.

Ce travail de thèse s'articule autour de deux axes :1/ Les plastifiants, y compris les phtalates, ont été identifiés comme cancérigènes, mutagènes, reprotoxiques (CMR) de catégorie 1b et comme perturbateurs endocriniens. Le di-2-éthylhexyle phtalate (DEHP) est l'un des plastifiants les plus courants et est généralement associé au polychlorure de vinyle (PVC) dans les dispositifs médicaux. Le DEHP n'étant pas lié de manière covalente au PVC, il peut facilement migrer dans des matrices lipophiles et atteindre ensuite la circulation sanguine. Il est métabolisé par le foie en mono-2-éthylhexyle phtalate (MEHP), tout aussi toxique. Ces dernières années, des plastifiants alternatifs au DEHP ont été développés, notamment le di-2-éthylhexyl téréphtalate (DEHT), qui est métabolisé in vivo en mono-2-éthylhexyl téréphtalate (MEHT).La première partie de ce travail de thèse a consisté à développer des méthodes de dosage des plastifiants et de leurs métabolites dans diverses matrices biologiques, comme par exemple le plasma. Deux méthodes LC-MS/MS ont été développées pour la détermination du DEHP et du MEHP ainsi que des métabolites du DEHT. L'ionisation par spectrométrie de masse du DEHT étant très faible, une méthode LC-UV a été développée pour quantifier ce téréphtalate. Ces méthodes ont permis d'estimer le relargage du DEHP et du DEHT à partir de poches de sang et le dosage de leurs métabolites primaires dans les produits sanguins.2/ Les acides biliaires (AB) constituent une large famille de stéroïdes composée de nombreuses espèces. Ils sont synthétisés dans le foie et l'intestin et représentent la voie principale de catabolisme du cholestérol. Le 7a-hydroxy-4-cholesten-3-one (C4) est le précurseur des AB. Les AB jouent un rôle essentiel dans l'absorption des lipides mais également dans la signalisation cellulaire, étant ligands du récepteur nucléaire « Farnesoid X receptor » (FXR) et/ou du récepteur membranaire couplé aux protéines G, TGR5. Ces récepteurs, et donc leurs ligands, sont impliqués dans la régulation de l'homéostasie du glucose, des lipides et de la dépense énergétique. Toute modulation du profil des AB peut donc conduire à une modification de l'homéostasie métabolique.La deuxième partie de ce travail de thèse a consisté à développer deux méthodes de dosage par LC-MS/MS de 31 espèces d'AB et du C4 dans différentes matrices biologiques, dont le plasma. Une méthode spécifique permettant le dosage d'AB dérivés du LCA, récemment décrits, dans du contenu caecal est en cours d'optimisation. Ces méthodes ont permis d'analyser les variations du profil des AB dans divers contextes de la maladie cardiométabolique (obésité, insulino-résistance, diabète de type 2, NAFLD).Pour conclure, les méthodes d'analyse développées pour la quantification des plastifiants et des AB ont été validées et appliquées dans des études précliniques et cliniques. De manière intéressante, des données de la littérature ainsi que des essais préliminaires de transfection transitoire ont montré que des phtalates et leurs métabolites modulent l'activité du récepteur alpha activé par les proliférateurs de peroxysomes (PPARa) régulateur clé de l'homéostasie métabolique et de l'expression de l'enzyme CYP7A1 (enzyme majeure de la synthèse hépatique des AB). Les outils analytiques développés dans cette thèse permettent d'ouvrir des perspectives originales d'étude des effets des phtalates sur l'homéostasie métabolique via la régulation du métabolisme des AB.L'ensemble de ces travaux a permis de lier développements analytiques et applications dans le domaine de la biologie et de la santé
This thesis has two main focuses:1/ Plasticizers, including phthalates, have been identified as category 1b carcinogenic, mutagenic and reprotoxic (CMR) and as endocrine disruptors. Di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) is one of the most common plasticizers and is generally associated with polyvinyl chloride (PVC) in medical devices. As DEHP is not covalently bound to PVC, it can easily migrate into lipophilic matrices and then reach the bloodstream. It is metabolized by the liver into mono-2-ethylhexyl phthalate (MEHP), which is just as toxic. In recent years, alternative plasticizers to DEHP have been developed, notably di-2-ethylhexyl terephthalate (DEHT), which is metabolized in vivo to mono-2-ethylhexyl terephthalate (MEHT).The first part of this thesis involved developing methods for measuring plasticizers and their metabolites in various biological matrices, such as plasma. Two LC-MS/MS methods were developed for the determination of DEHP and MEHP as well as DEHT metabolites. As the ionization in mass spectrometry of DEHT is very low, a LC-UV method was developed to quantify this terephthalate. These methods have made it possible to estimate the release of DEHP and DEHT from blood bags and to measure their primary metabolites in blood products.2/ Bile acids (BA) are a large family of steroids made up of numerous species. They are synthesized in the liver and intestine and represent the main route of cholesterol catabolism. 7a-hydroxy-4-cholesten-3-one (C4) is the precursor of BA. BA play an essential role in lipid absorption but also in cell signaling, as they are ligands for the nuclear receptor 'Farnesoid X receptor' (FXR) and/or the G protein-coupled membrane receptor, TGR5. These receptors, and hence their ligands, are involved in glucose homeostasis, lipid homeostasis and energy expenditure. Any modulation of the BA profile can therefore lead to changes in metabolic homeostasis. The second part of this thesis involved developing two LC-MS/MS assay methods for 31 BA species and C4 in different biological matrices, including plasma. A specific method for the determination of recently described BA derived from LCA in caecal contents is currently being optimized. These methods have made it possible to analyze variations in the BA profile in various cardiometabolic disease contexts (obesity, insulin resistance, type 2 diabetes, NAFLD).In conclusion, the analytical methods developed for quantifying plasticizers and BA have been validated and applied in preclinical and clinical studies. Interestingly, data from the literature and preliminary transient transfection assays have shown that phthalates and their metabolites modulate the activity of the peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARa), a key regulator of metabolic homeostasis and expression of CYP7A1 (a major enzyme in hepatic BA synthesis). The analytical tools developed in this thesis open up original perspectives for studying the effects of phthalates on metabolic homeostasis via the regulation of BA metabolism. All of this work has made it possible to link analytical developments and applications in the field of biology and health

Ce manuscrit décrit l'étude des dérégulations du métabolisme du cholestérol dans les processus cancéreux. Nous exposons notamment l'importance des esters de cholestérol pour la prolifération des cellules cancéreuses. L'évidence est apportée que les effets de drogues anticancéreuses comme le Tamoxifène sont concomitants à l'inhibition de la Cholestérol Epoxyde Hydrolase et potentiellement à l'accumulation de 5,6a-époxycholestanol dans les tissus. Nous avons postulé l'existence d'un nouveau métabolisme autour de cet époxyde, consistant en son aminolyse par des amines biogènes et avons montré que de tels produits, les Dendrogénines, ont des activités de différenciation se traduisant par une activité anticancéreuse (Dendrogénine A) ou neuroprotectrice (Dendrogénine B). Enfin nous avons pu expliquer la différence de réactivité entre les 5,6a- et 5,6beta-époxycholestanols et pu attester de la stéréospécificité de la réaction d'aminolyse
This manuscript describes the study of deregulations of the metabolism of cholesterol occuring in cancerous processes. This includes first the importance of esters of cholesterol to the proliferation of cancer cells. Evidence is given the effects of cancer drugs such as Tamoxifen are concurrent to inhibition of the Cholesterol Epoxyde Hydrolase and potentially to the accumulation of 5, 6a-epoxycholestanol in the tissues. We postulated the existence of a new metabolism around this epoxyde, consisting in its aminolysis by biogenic amines and have shown that such products, the Dendrogenines, promote differenciation in different cell lines resulting in either anticancerous (Dendrogenine A) or neuroprotective (Dendrogénine B) activities. Finally we could explain the difference of reactivity toward nucleophiles between 5,6a- and 5,6beta- epoxycholestanol and could vouch for the stereospecificity of aminolysis reaction

La schizophrénie est une maladie psychiatrique qui perturbe le fonctionnement social et mental des malades. Cette pathologie concerne plus de 1 % de la population mondiale et se caractérise par différents types de symptômes : positifs (hallucinations, illusions) et négatifs (perte de l’affect et de volonté, renfermement social). Ces symptômes sont contrôlés par les traitements antipsychotiques (APs) à travers la modulation des récepteurs à la dopamine et à la sérotonine. Malheureusement, certains de ces médicaments induisent d’importants effets secondaires métaboliques tels que des prises de poids (pouvant aller jusqu’à 10 kg la première année avec la clozapine par exemple), des dyslipémies, des altérations de l’homéostasie du glucose et l’apparition de diabète. Ces perturbations ont pour conséquence l’arrêt du traitement et l’augmentation des risques cardiovasculaires qui participent à la diminution de l’espérance de vie (de 10 ans en moyenne) et à l’augmentation du taux de mortalité (deux fois supérieur par rapport à la population générale). Les mécanismes d’induction de ces effets secondaires ne sont pas tous élucidés. Au niveau du système nerveux central, la liaison de ces molécules aux récepteurs sérotoninergiques, dopaminergiques ou histaminergiques est en partie responsable (en modifiant l’appétit ou l’homéostasie énergétique). Au niveau périphérique, ces APs perturbent certaines fonctions physiologiques essentielles telles que la sécrétion d’insuline par les cellules b du pancréas, le transport du glucose dans le muscle squelettique et la lipogenèse au niveau du tissu adipeux, ils altèrent également la sensibilité à l’insuline de différents tissus. Alors que le foie est l’organe de la métabolisation des xénobiotique, et qu’il est essentiel dans le maintien de l’homéostasie des nutriments, peu d’études se sont intéressées à l’influence directe de ces molécules sur ce tissu. L’objectif principal de cette thèse a consisté à examiner l’influence d’APs sur le métabolisme hépatique des lipides et du cholestérol à partir de modèles hépatocytaires adéquats, à l’aide de différents marqueurs : les synthèses de novo de lipides (acides gras, triglycérides et phospholipides) et de cholestérol (libre et estérifié), la quantification des facteurs de transcriptions matures SREBP-1 et SREBP-2 (sterol regulatory element binding protein) et l’évaluation de l’expression de gènes d’intérêt. Dans une première partie, nous avons sélectionné deux modèles cellulaires hépatocytaires (isolés de foie de rat et la lignée humaine IHH) et avons démontré leur pertinence pour l’étude des « effets adverses potentiels » de molécules sur le métabolisme des lipides et du cholestérol. Pour cela, le caractère physiologique et sensible de ces cellules a été validé au travers de leurs réponses aux variations nutritionnelles (ou hormonales) et aux traitements pharmacologiques. Dans une seconde partie, nous avons dressé un comparatif très clair des profils lipogéniques de ces molécules APs avec : -des molécules fortement inductrices de la lipogenèse et de la cholestérogenèse de novo (comme la clozapine, l’olanzapine, la risperidone et la NDMC), -des molécules avec des effets plus modérés (l’halopéridol et la palipéridone), -et des molécules avec peu ou pas d’effet(s) (l’aripiprazole, la quetiapine, le bifeprunox et la chlorpromazine). L’induction de la lipogenèse et de la cholestérogenèse de novo par certains APs est associée à la stimulation des voies SREBPs (facteurs de transcription et gènes cibles) et corrèle relativement bien avec les perturbations métaboliques cliniques observées chez les schizophrènes traités. Nous suggérons ainsi qu’une partie des effets adverses de ces molécules APs proviendrait d’une action directe sur le foie. De plus, nous avons constaté que les APs qui présentent les profils les plus délétères dans nos modèles in vitro, activent la voie PERK (protein kinase RNA-like ER kinase) de la réponse UPR (unfolding protein response), illustrant la présence d’un stress du RE. Or le stress du reticulum endoplasmique (RE) est décrit pour activer les voies SREBPs et provoquer sur du long terme des maladies telles que des stéatoses, des dyslipémies et du diabète. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives quant aux mécanismes d’action de ces molécules. Plus précisément, nous montrons dans notre modèle d’hépatocytes humains que le traitement à la thapsigargine (inducteur de stress du RE par la déplétion du RE en calcium) stimule les voies SREBPs. Alors qu’aucune modification détectable des concentrations cytosoliques en calcium n’est observée dans les IHH suite aux traitements APs, l’utilisation d’agent chélateur de calcium réverse les effets de la clozapine sur les voies SREBP-1 et -2. Ainsi, nous supposons que la clozapine en perturbant sensiblement les flux de calcium, engendrerait un stress du RE qui activerait les voies SREBP-1 et -2 et la lipogenèse et cholestérogenèse associées. Pour compléter ces travaux, deux études expérimentales chez le rat et la souris soutiennent nos résultats in vitro. Chez le rat, l’étude en aigu, confirme que la clozapine, l’olanzapine et la risperidone provoquent à des temps précoces (1 h, 3 h) des dérégulations hépatiques transcriptionnelles de génes lipogéniques et cholestérogéniques et de la réponse UPR. Chez la souris, l’étude en chronique avec la risperidone montre des inductions significatives de la prise de poids en relation avec l’activation de la voie SREBP-1c et de FAS (fatty acid synthase). L’ensemble de ces données suggère qu’indépendamment de leurs effets spécifiques au niveau du SNC, les APs peuvent déréguler le métabolisme hépatique des lipides. En conclusion, les cultures primaires d’hépatocytes de rat et les cellules IHH sont des modèles d’intérêt pour la détection des effets adverses potentiels de molécules sur le métabolisme hépatique des lipides et du cholestérol. De plus, les voies SREBPs (protéines et gènes cibles) sont de véritables témoins des perturbations métaboliques cellulaires et peuvent être considérés comme des marqueurs pertinents de ces états métaboliques. Ces modèles pourraient ainsi être intégrés dans le processus de recherche et de sélection de nouveaux composés chimiques destinés à devenir des APs. Au niveau clinique, nos résultats soutiennent l’intérêt d’associer des traitements hypolipémiants ou hypocholestérolémiants (statines) aux patients traités avec la clozapine, l’olanzapine et la rispéridone
Schizophrenia is a psychiatric disorder that heavily impacts the mental functions and social relations of the patients concerned. More than 1 % of the world population suffers from this disease that is characterized by different kinds of symptoms which are commonly subclassified as either positive (hallucinations, illusions) or negative (loss of affect and motivation, social withdrawal). These symptoms can be controlled by treatment with antipsychotic drugs (APDs) which act primarily through the modulation of dopamine and serotonin receptors. Unfortunately, some of these drugs induce important metabolic side effects such as weight gain (as much as 10 kg the first year with clozapine for example), dyslipemia, alterations of glucose homeostasis and development of diabetes. The consequences of these disturbances are treatment disruption and an increase of cardiovascular risks which contributes to a death rate twice as high for schizophrenic patients versus the general population, associated with a reduction in the average life expectancy by 10 years. The mechanisms underlying the side effects by APDs are not completely understood. At the level of the central nervous system (CNS), actions on serotoninergic, dopaminergic or histaminergic receptors are believed to be implicated in metabolic side effects (particularly by modifying appetite or energy homeostasis). In the periphery, certain APDs perturb essential physiological functions such as insulin secretion by pancreatic b cells, glucose transport into skeletal muscle and lipogenesis at the adipose tissue level, as well as physiological parameters like the sensitivity of various tissues to insulin. Althoug the liver is an essential organ for maintaining the nutrients homeostasis, few studies show an interest for the direct impact of these molecules on this tissue. The main goal of this thesis is to characterise the impact of APDs on hepatic lipid and cholesterol metabolism using various markers from appropriate hepatocyte cellular models, such as de novo synthesis of lipids and cholesterol, the quantification of the mature transcription factors SREBP-1 and -2 (sterol regulatory element binding protein) as well as the evaluation of the expression of several genes of interest. In the first part, we selected hepatocyte cellular models (cells isolated from rat liver and the human IHH cell line) and showed their relevance for the study of the “potential adverse effects” of different compounds on lipid and cholesterol metabolism. For this, the physiological and sensitive character of these cultures was shown through their response to nutritional (or hormonal) changes and to pharmacological treatments. In the second part, we highlighted three profiles of APD molecules :-molecules strongly inducting de novo lipogenesis and cholesterogenesis (clozapine, olanzapine, risperidone and NDMC), -molecules with more moderate effects (haloperidol and paliperidone), -molecules with little or no effect(s) (aripiprazole, quetiapine, bifeprunox and chlorpromazine). Induction of de novo lipogenesis and cholesterogenesis by certain APDs is associated to the stimulation of the SREBP pathway (transcription factors and SREBP target genes) and correlate relatively well with the metabolic disturbances of schizophrenia patients under APD treatment. We therefore suggest that certain unfavourable effects of these APD molecules are due to a direct action on the liver. Furthermore we stated that those APDs that present the most unfavourable profiles in our in vitro models, activate the PERK pathway (protein kinase RNA-like ER kinase) of the UPR (unfolding protein response), illustrating the presence of endoplasmic reticulum (ER) stress. However, the ER stress is known to activate the SREBP pathways and to cause, in chronic, diseases such as steatosis, dyslipidemia and diabetes. This discovery opens new perspectives regarding the research for the action mechanisms of these molecules. More precisely, in our human hepatocyte model we show that the treatment with thapsigargine (inductive of ER stress by calcium depletion) stimulates the SREBP pathways. Whereas no detectable modification of the cytosolic calcium concentrations was observed following APD treatment, the use of calcium chelating agents reverses the effects of clozapine on the SREBP-1 and -2 pathways. We therefore presume that clozapine, by disturbing calcium homeostasis, generates ER stress which would activate the SREBPs pathways and lipogenesis and cholesterogenesis in consequence. To corroborate these findings, two experimental studies in rat and mouse were conducted that support our in vitro results. In the rat, a study employing acute drug administration confirms that clozapine, olanzapine and risperidone, at an early stage (1h, 3h), cause transcriptional deregulations of hepatic lipogenic, cholesterogenic and UPR genes. In the mouse, a study with chronic administration of risperidone indicates significant inductions of weight gain in relation to the activation of the SREBP-1c pathway and of FAS (fatty acid synthase). Altogether these data suggest that independent of their specific effects at the CNS level, APDs can modulate hepatic lipid metabolism. In conclusion, rat primary hepatocyte cultures and IHH cells are models of interest for the detection of potential unfavourable effects of molecules on hepatic lipid and cholesterol metabolism. Moreover, the SREBP pathways (proteins and target genes associated) are appropriate indicators of cellular metabolic disturbances and thus can be considered as pertinent markers of the respective processes. These models could therefore be integrated in the research process and in the selection of new chemical compounds destined to become APDs. With respect to the clinic, our results support the strategy to associate hypolipemic or hypocholesterolemic (statines) treatments to patients treated with clozapine, olanzapine and risperidone

Les dérégulations de la sécrétion des facteurs protéiques produits par le tissu adipeux et couramment dénommés adipokines sont suspectées jouer un rôle majeur dans l’instauration de la plupart des comorbidités de l’obèse. De plus, l’accumulation excessive de lipides dans les cardiomyocytes conduit à un processus de lipoapoptose contribuant à l’altération de la fonction cardiaque. Les présents travaux ont eu pour but de caractériser les rôles physiologiques de deux protéines sécrétées dont l’expression augmente au cours de l’obésité. Nous démontrons ici que la première de ces protéines, surexprimée au niveau cardiaque chez l’obèse, est une nouvelle apolipoprotéine, majoritairement associée aux HDL et stimulant fortement l’efflux des lipides. Cette apolipoprotéine, que nous avons nommée apolipoprotéine O, pourrait être impliquée dans des mécanismes de protection du cœur vis-à-vis de l’accumulation délétère de lipides. L’autre protéine étudiée, l’adrénomédulline (AM), est un facteur déjà connu pour ses fonctions natriurétique et vasodilatatrice. Nos résultats prouvent que l’AM est une adipokine agissant localement sur le métabolisme et le développement du tissu adipeux. Tout d’abord, nous avons démontré que l’AM inhibe la lipolyse stimulée par l’isoprénaline par un mécanisme impliquant la production de monoxyde d’azote et l’oxydation des catécholamines. L’inhibition ou la surexpression du gène codant pour l’AM dans un modèle murin de préadipocytes ont ensuite permis d’établir que ce peptide ralentit la différenciation adipocytaire. De plus, nous démontrons que l’AM est régulée négativement par l’insuline au niveau transcriptionnel par l’intermédiaire de séquences ADN que nous avons identifiées par une approche de gènes rapporteurs. Les conséquences de cette nouvelle source d’AM sur le système cardiovasculaire restent à définir. Ces résultats ont toutefois permis de mettre à jour les caractéristiques nouvelles de deux facteurs sécrétés pouvant influer directement ou indirectement sur le développement des pathologies cardiaques associées à l’obésité
White adipose tissue is known to secrete a number of proteins named adipokines, whose dysregulations are suspected to play major roles in the development of several diseases commonly associated to obesity. Moreover, excess fat deposition in cardiomyocytes is believed to contribute to heart diseases through lipotoxicity and lipoapoptosis processes. The present data aimed to define the physiological functions of two secreted proteins up-regulated in obese patients. We demonstrate that one of these proteins, whose cardiac expression is increased with obesity, is a novel apolipoprotein (named Apo O) originally linked to a chondroitine sulfate chain, found mainly associated to HDL particles. Recombinant Apo O strongly stimulates cholesterol efflux from cells. Thus, Apo O could contribute to heart protection by preventing lipid accumulation in cardiomyocytes. The second protein studied, adrenomedullin (AM), is a multifunctional regulatory factor known for its natriuretic and vasodilating properties. Our results demonstrate that AM is a new adipokine that acts locally to modulate fat mass metabolism and development. First, we reported that AM inhibits isoproterenol-induced lipolysis through the nitric oxide-dependent oxidation of the beta-agonist. This reaction generates aminochromes, which is the product of catecholamines' oxidation and known to be cardiotoxic. Second, the molecular modulation of AM synthesis in a murine preadipocyte cell line showed that the peptide has anti-adipogenic properties. This last finding could be related to insulin proadipogenic effects since we found AM to be down-regulated by insulin at the transcriptional level through insulin-responsive elements

La cellule cancereuse ht29 cultivee en presence de glucose est indifferenciee. Comparee au colon normal, elle presente une modification de l'activite des enzymes cles de la glycolyse et du metabolisme du glycogene. La presence d'une forme r de la glycogene synthase explique l'accumulation du glycogene observee dans ces cellules. La deprivation en glutamine entraine un ralentissement de la croissance et une differenciation. Le glutamate remplace avantageusement la glutamine pour la croissance. Le role de la glutamine en tant que donneur de groupement amide peut etre assure en partie par le chlorure d'ammonium. Les stades precoces de la cancerisation s'accompagnent aussi d'alterations metaboliques et morphologiques. Ceci a ete verifie sur des cellules d'origine hepatique preneoplasique like non malignes. Ces cellules accumulent du glycogene et presentent des alterations metaboliques proches de la lignee d'hepatomes mh3924. De meme, l'induction chez le rat de cancer du colon par la dimethylhydrazine fait apparaitre au cours du temps differents types de lesions caracterise&es soit par un enrichissement en mucines, une hypercellularite des cryptes et un profil enzymatique cellulaire normal, soit par une augmentation des enzymes et des cryptes pauvres en mucines. La malignite pourrait etre liee au deuxieme type de lesions. L'etude du metabolisme du cholesterol a ete entreprise sur la lignee ht29 indifferenciee g#+ et une sous-population a differenciation enterocytaire g-rev. La cellule ht29 differenciee presente une activite acylcoenzyme a cholesterol acyltransferase (acat) comparable a celle des cellules intestinales et du colon. Cette cellule est capable de secreter des lipides. La cellule ht29 indifferenciee est depourvue d'activite acat et incapable de secreter des lipides. Les deux types cellulaires presentent un niveau de synthese eleve et sont equipes en recepteurs ldl fonctionnels. Le cholesterol issu des ldl n'entraine pas de repression ni du nombre des recepteurs ni de la neosynthese dans les cellules post confluentes g-rev. L'etude du devenir du cholesterol exogene ou endogene suggere l'existence d'un pool unique de cholesterol dans nos deux modeles. La modification du rapport cholesterol/phospholipides, tres augmentee dans le modele g#+ pourrait expliquer certaines differences dans le metabolisme et la differenciation des cellules ht29

L’obésité représente un problème de santé publique majeur, avec une prévalence en augmentation. Celle-ci peut s’accompagner de complications métaboliques telles que le diabète de type 2, l’hypertension artérielle, et les dyslipidémies. La chirurgie bariatrique constitue l’alternative thérapeutique de choix chez les patients obèses. La cholestérolémie est clairement améliorée chez les patients opérés, mais différemment en fonction des techniques chirurgicales pratiquées suggèrant que les mécanismes cellulaires et moléculaires impliquées varient selon les méthodes chirurgicales. Notre travail réalisé chez un modèle murin, a mis en évidence une baisse de la chlolestérolémie après roux en y gastric bypass (RYGB) plus importante qu’après une sleeve gastrectomie. Le RYGB induit une augmentation de l’excrétion fécale du cholestérol via une stimulation de l’excrétion transintestinale du cholestérol (TICE) et une réduction de la capacité intestinale à absorber le cholestérol. Dans ce contexte, et en élargissant dans la prise en charge de l’hypercholestérolémie, le TICE semble être une cible thérapeutique intéressante. Parallèlement à ce travail, nous avons étudié en collaboration avec l’INSERM U913 (Dr Neunlist), l’effet précoce de la sleeve gastrectomie sur la barrière intestinale. La sleeve induit des modifications de la perméabilité et de l'expression des protéines des jonctions serrées. Ces changements accroissent la translocation du LPS dans le plasma, favorisant ainsi un état pro-inflammatoire adipocytaire. L’effet tardif de la sleeve sur la perméabilité intestinale reste à être déterminé
Obesity is a major public health issue, with increasing prevalence. Metabolic complications such as type 2 diabetes, hypertension and dyslipidemia are frequently associated with morbid obesity. Bariatric surgery represents the therapeutic alternative of choice for these patients. Clinical studies show thatplasma cholesterol is clearly improved after surgery. Interestingly, the magnitude of reduction depends on the surgical techniques used suggesting that cellular and molecular mechanisms involved are different. Using mouse models,we demonstrated that Roux en Y Gastric Bypass (RYGB) strongly lowers plasma cholesterol compared to sleeve gastrectomy. RYGB increases fecal cholesterol excretion via the stimulation of trans intestinal cholesterol excretion (TICE) and a reduction of intestinal cholesterol absorption. In this context, and expanding in the management of hypercholesterolemia, TICE seems to be an interesting therapeutic target.In parallel with this work, we assessed, in collaboration with members of INSERM unit 913 (Dr Neunlist), the short-term effect of sleeve gastrectomy on intestinal barrier. We show that sleeve gastrectomy induces significant modifications of intestinal para and transcellular permeability by altering the expression of proteins involved in tight junctions. These changes favor plasma LPS translocation promoting a low grade pro-inflammatory state in adipose tissue. These effects of sleeve gastrectomy on intestinal permeability remain to be assessed after a longer post-surgical period

Revue Le catabolisme microbien des stérols passe par deux voies distinctes. L'une concerne la dégradation du noyau stéroïde, tandis que l'autre concerne le clivage de la chaîne latérale. Ce clivage est effectué par oxydation. Les actinomycètes sont généralement actifs dans le catabolisme des stérols. Le clivage sélectif de la chaîne latérale des stérols, qui fournit le noyau stéroïde est d'un intérêt économique remarquable. La cholestérol oxydase (COX), première enzyme du catabolisme des stérols, transforme la structure 5-ène-3[bêta]-ol en 4-ène-3-one. Les COXs microbiennes sont produites sous forme sécrétée et/ou sous forme cellulaire. Elles sont monomériques (54-62 kDa) et polymorphes. Le gène de l'enzyme et son opéron ont été identifiés chez une espèce de Streptomyces. Ce gène a été aussi étudié chez Brevibacterium sterolicum. Les COXs sont utilisées dans plusieurs applications. Resultats Deux isolats du sol (GK1, GK3), actifs dans le catabolisme des stérols, ont été identifiés comme appartenant au genre Rhodococcus. La souche GK1 (CIP 105335) produit la COX sous formes extracellulaire et cellulaire. La COX cellulaire est localisée à l'extérieur de la membrane cytoplasmique. Un essai calorimétrique a été mis au point pour doser l'activité de la COX. Il permet de doser l'enzyme acellulaire, et aussi l'enzyme liée aux cellules sans qu'elle soit extraite. L'induction de la COX de Rhodococcus sp. GK1 est liée à la chaîne latérale des stérols. La structure 3[bêta]-ol-5-ène ne suffit pas pour l'induire. La culture de cette souche sur stérols, comme seules sources de carbone et d'énergie, est marquée par la production de la COX cellulaire uniquement. Cette forme est extractible par traitement des cellules avec des détergents non ioniques. La croissance de GKl sur une source de carbone différente des stérols, ou sur un stérol plus un autre composé carboné, est marquée par une sécrétion importante de la COX. Les formes de la COX de GK1 ont la même spécificité de substrats. La double liaison en C-5 n'est pas nécessaire pour l'oxydation de la fonction alcool. La longueur de la chaîne latérale des stérols influence le niveau de l'activité. Ces formes possèdent un certain caractère hydrophobe. Le Triton X-100 ou le Lubrol PX (0,1- 0,2 %, p/v) stimulent leur activité. La COX de GK1 est relativement stable à des températures allant jusqu'à 50°C. La COX extracellulaire et cellulaire de cette souche ont été purifiées. Leur masse moléculaire est environ 59 kDa. La séquence en aminoacides du ségment N-terminal de la COX extracellulaire est: H2N-Ala-Pro-Pro-Val-Ala-Ser-XArg- Tyr-X-(Phe)-. Le pl de cette forme est de l'ordre de 9,0. Une cholestérol ester hydrolase (estérase) a été mise en évidence dans les cellules de GKl. Une alcool secondaire déshydrogénase NAD-dépendante a été obtenue de cette souche et caractérisée. Sa masse moléculaire apparente est 60 kDa. Elle catalyse la réduction des monocétones et des dicétones comme le 2-pentanone et le diacétyle. Elle oxyde des alcools secondaires comme l'isopropanol et le 2-octanol.

L’athérosclérose débute par l’accumulation de cholestérol dans les cellules des parois artérielles, formant des plaques d’athéromes. LRP1 protège contre la maladie en inhibant l’accumulation intracellulaire de cholestérol et nous avions montré qu’une signalisation Wnt5a était impliquée dans cette inhibition. Le projet de thèse consistait à caractériser les mécanismes moléculaires de cette inhibition et à vérifier l’effet athéroprotecteur de Wnt5a. Nous avons montré in vitro et in vivo que Wnt5a inhibe l’accumulation de cholestérol via la stimulation de son export et l’inhibition de sa synthèse endogène. Nous avons ensuite observé que l’invalidation de Wnt5a spécifiquement dans les CMLv de souris LDLR-/- conduit à une augmentation des lésions athéromateuses après un régime riche en cholestérol, confirmant alors son rôle athéroprotecteur. Nos travaux ont ainsi permis de révéler le potentiel de Wnt5a en tant que cible thérapeutique dans le traitement contre l’athérosclérose
Protects against intracellular cholesterol accumulation and we identified the secreted protein Wnt5a as a partner of this inhibitory effect of LRP1. The aim of this thesis is to determine the molecular mechanisms by which the LRP1/Wnt5a signaling pathway prevents cholesterol accumulation in cells and to study the antiatherogenic potential of Wnt5a. We first showed in vitro and in vivo that Wnt5a decreases cellular cholesterol content by stimulating its efflux through the induction of cholesterol transporters expression and by down-regulating the expression of HMGCoA-reductase. Then we used mice deleted for Wnt5a specifically in smooth muscle cells, which present more atherosclerotic lesions than control mice after a high cholesterol diet. This confirms that Wnt5a protects against atherosclerosis and could be an interesting therapeutic target in the treatment of the disease