Diabète – Montpellier 2013

A13Diabetes Metab 2013, 39, A1-A20

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O51 La beta-arrestine 2 joue un rôle clé dans l’expansion compensatoire de la masse des cellules beta-pancréatiques

M. A. Ravier1, N. Pirot2, N. Linck1, M. Martra1, A. Varrault1, S. Dalle1, G. Bertrand1Institut de Genomique Fonctionnelle, Montpellier ;2IRCM, Montpellier.

Introduction : La résistance à l’insuline au cours de l’obésité induit une aug-mentation compensatoire de la masse des cellules β pancréatiques. Nous avonsrécemment montré que la β-arrestine-2 (β-arr2), protéine d’échafaudage, estrequise dans la signalisation insulinique connue pour réguler la masse fonction-nelle des cellules β. Notre but est d’évaluer le rôle de la β-arr2 dans l’expansionde la masse des cellules β induite par un régime riche en graisses (HFD), en uti-lisant des souris invalidées pour la β-arr2 (β-arr2-/-). Matériels et méthodes : Les expériences ont été réalisées sur des souris mâlesβ-arr2+/+ et β-arr2-/-. Les animaux ont été nourris par un régime standard(5 % kcal % graisse) ou par un HFD (45 % kcal % graisse) pendant 19 semaines.La prolifération (anti-Ki67) et la masse des cellules β (anti-insuline) ont été éva-luées par immunofluorescence.Résultats : Sous régime standard, les souris β-arr2-/- présentent une architec-ture normale des îlots mais une masse réduite des cellules β (40 %). Sous HFD,les souris β-arr2-/- montrent une surcharge pondérale comparable aux β-arr2+/+mais une hyperinsulinémie compensatoire déficiente. De plus, alors que les sou-ris β-arr2+/+ présentent un doublement de la masse des cellules β associée àune augmentation de la prolifération, les souris β-arr2-/- sont incapables deprésenter cette adaptation compensatrice. De manière intéressante, l’expressionde la β-arr2 dans les cellules β est réduite dans des conditions d’insulino-résis-tance induites par le palmitate (in vitro) et l’obésité (in vivo).Conclusion : La β-arr2 est impliquée dans la plasticité de la masse des cellules β,non seulement en condition normale, mais également dans l’expansion com-pensatoire en réponse au régime gras. Un défaut d’expression de cette protéinedans les états d’insulino-résistance pourrait participer au déficit de l’expansioncompensatoire de la masse des cellules β survenant au cours du diabète detype 2.

O52 Rôle des gènes associés au diabète de type 2, Arap1 et StarD10 dans le contrôle de la sécrétion d’insuline

G. Carrat, G. Meur, G. A. RutterImperial College London, Londres, UK.

Introduction : L’étude de la fonction des gènes trouvés associés au diabète detype 2 grâces aux études d’association à l’échelle du génome permettrait demieux comprendre son étiologie et éventuellement de découvrir de nouvellescibles thérapeutiques. Des polymorphismes génétiques récemment identifiésdans le locus ARAP1 affectent le niveau de proinsuline à jeun (rs11603334) et lasécrétion d’insuline induite par le glucose (rs1552224) chez l’homme. Deuxgènes candidats pourraient être impliqués dans ce locus : ARAP1 et STARD10.Pour déterminer lequel joue un rôle dans la maladie et pour explorer les méca-nismes moléculaires mis en jeu, nous avons étudié les effets sur la sécrétiond’insuline de la modification de l’expression d’Arap1 et StarD10 dans la cellulebeta.Matériels et méthodes : L’expression d’Arap1 ou StarD10 a été inhibée parsiRNA et les protéines surexprimées grâce à un plasmide transfecté parLipofectamine2000 (lignées cellulaires) ou infection adenovirale (îlots de sou-ris). La sécrétion d’insuline a été mesurée par radioimmunodosage (Linco).Résultats : L’expression d’Arap1 et StarD10 dans les îlots humains et de souriset des lignées de cellule bêta de rongeurs est révélée par Western blot. L’obser-vation par microscopie confocale montre une localisation extranucléaire desdeux protéines. La surexpression de StarD10 dans les cellules MIN6 diminue lasécrétion d’insuline induite par le glucose (30 mM versus 3 mM) (contrôle : 2,54± 0,21-fois ; StarD10 : 1,55 ± 0,10-fois ; p < 0,01) ou KCl (30 mM) (contrôle :5,20 ± 0,35-fois, StarD10 : 2,63 ± 0,14-fois ; p < 0,0001). Par contre, la surex-pression d’Arap1 n’a aucun effet apparent sur la sécrétion d’insuline induite parle glucose (contrôle : 2,31 ± 0,28-fois ; StarD10 : 2,22 ± 0,25-fois ; NS) ou KCl(contrôle : 4,24 ± 0,48; StarD10 : 4,13 ± 0,72 ; NS). L’inhibition par siRNA del’expression des deux protéines n’a eu aucun effet significatif sur la sécrétiond’insuline.Conclusion : Ces données suggèrent que StarD10, impliqué dans le transfert dephospholipides entre les organelles intracellulaires, pourrait agir en aval de lamétabolisation du glucose, au niveau du trafic et/ou de l’exocytose des granulesd’insuline.

O53 Importance de nupr1 dans la régulation de l’homéostasie du glucose

H. Barbosa-Sampaio1, P. Jones1, J. Iovanna2, S. Persaud1, D. Muller3

1King’s College London, Londres, UK ;2INSERM-U1068, Marseille ;3IGF, Montpellier.

Introduction : Des études relativement récentes suggèrent que nupr1 joueraitun rôle prépondérant dans les mécanismes de régulation de la sécrétion et de laréplication des cellules béta pancréatiques. L’objectif de cette étude est de carac-tériser in vivo le rôle de ce gène de stress quant à l’homéostasie du glucose.Matériels et méthodes : Au cours de cette étude, nous avons utilisé le modèle desouris invalidées ou non pour le gène nupr1. La masse des cellules béta a étéévaluée par immunohistochimie et leur fonction par quantification de l’insulinesécrétée en réponse au glucose. Les tests de tolérance au glucose et à l’insulineont été effectués par mesure de la glycémie après administration i.p. de 2 g deglucose ou 0,75 unités d’insuline par kilogramme, respectivement. Les méca-nismes moléculaires ont été étudiés par le biais de gènes rapporteurs, de sur-expression de gènes (nupr1, ccna2, tcf19) et par comparaison des profilsd’expression génique.Résultats : Les souris invalidées pour le gène nupr1 sont moins sensibles àl’insuline mais ne développent pas d’intolérance au glucose du fait d’une aug-mentation du nombre de cellules béta et du nombre total d’ilôts de Langerhans.Cette augmentation de masse est néanmoins associée à une réduction de lacapacité sécrétrice des cellules béta. L’étude comparative des transcriptomesd’îlots de type sauvage et invalidés pour le gène nupr1 ainsi que les études degènes rapporteurs et de prolifération ont ensuite permis de démontrer quenupr1 contrôle la réplication des cellules béta pancréatiques via la régulation deccna2 et tcf19. Finalement, les souris invalidées pour le gène nupr1 semblentêtre protégées contre l’obésité et ne développent pas de résistance à l’insulineune fois soumises à un régime alimentaire riche en graisse.Conclusion : Ces résultats suggèrent que la réduction de l’expression et/ou acti-vité de nupr1 aurait le potentiel de protéger contre le diabète de type 2.

O54 La ghréline inhibe la sensibilité hypothalamique au glucose via la signalisation mitochondriale et altère le contrôle nerveux de la sécrétion d’insuline lors du jeûne chez le rat

C. Leloup, L. Carneiro, C. Allard, X. Fioramonti, C. Fenech, L. PénicaudCSGA, UMR CNRS6265-uB-INRA1324, Dijon.

Objectif : La détection hypothalamique du glucose intervient dans la régulationnerveuse de la sécrétion d’insuline. Ce contrôle met en jeu la productiond’espèces actives de l’oxygène mitochondriales (mEAOs). L’objectif était d’étu-dier lors du jeûne (ghréline élevée et sécrétion d’insuline faible) le rôle de laghréline sur la sensibilité hypothalamique au glucose et finalement, la sécrétiond’insuline.Matériels et méthodes : La sensibilité hypothalamique au glucose est testée dans3 groupes de rats : nourris, à jeun et à jeun en présence d’un antagoniste durécepteur de la ghréline (JMV3002). Les animaux reçoivent une injection céré-brale de glucose qui stimule l’axe vagal hypothalamo-pancréatique. LesmEAOs hypothalamiques sont dosés 1 min après l’injection. Le statut mito-chondrial est exploré en évaluant les complexes mitochondriaux (WB), l’activitérespiratoire par oxygraphie et l’environnement redox (glutathion oxydé/total).Résultats : Les animaux à jeun et à jeun+JMV présentent une baisse de glycé-mie et d’insulinémie et une augmentation de la ghrélinémie. La sécrétiond’insuline en réponse à une stimulation cérébrale par le glucose est diminuéechez les animaux à jeun, mais elle est totalement restaurée au niveau des ratsnourris chez les rats à jeun+JMV. Les rats à jeun produisent moins de mEAOshypothalamiques en réponse au glucose, mais cette production est restaurée etéquivalente à celle des rats nourris lors du traitement JMV. Les complexes I et IIdans les mitochondries sont diminués à jeûn, mais ces différences sont absentesavec le traitement JMV. Ceci s’accompagne par une forte diminution de la res-piration mitochondriale à jeun, qui est restaurée par le traitement JMV.Conclusion : Ces résultats montrent donc que la ghréline inhibe la sensibilitéhypothalamique au glucose via la signalisation par les mEAOs, et finalementqu’elle participe négativement au contrôle nerveux de la sécrétion d’insuline.

O55 Cil primaire et différenciation adipocytaire

P.Peraldi, N. Forcioli Conti, M. Plaisant, S. Giorgetti Peraldi, C. DaniUMR CNRS 7277, UMR INSERM 1091, Nice.

Introduction : La masse adipeuse est contrôlée par le nombre et la taille des adi-pocytes. Comme les adipocytes matures ne se divisent pas in vivo, la régénéra-tion de nouveaux adipocytes dépend de la capacité d’autorenouvellement et dedifférenciation d’un pool de progéniteurs adipocytaires présent tout au long dela vie adulte. Nous avons démontré que la voie de signalisation Hedgehog (Hh)contrôle la différenciation adipocytaire des cellules souches mésenchymateuseshumaine (hMSC). Cette voie de signalisation est dépendante du cil primaire,une organelle en forme d’antenne, présente dans à peu près toutes les cellules del’organisme. L’implication du cil primaire lors de la différenciation adipocytaireest uggérée par le fait que celui-ci disparaît lors de la différenciation des hMSCet que les syndromes de Bardet-Biedl et de Alström, causés par une mutation deprotéines constitutives du cil primaire, est sont caractérisés par une obésité et undiabète. Nous nous intéressons donc à la cause de la disparition du cil primaire