Franck Ceppo

DNA Damage and the Activation of the p53 Pathway Mediate Alterations in Metabolic and Secretory Functions of Adipocytes.

Activation of the p53 pathway in adipose tissue contributes to insulin resistance associated with obesity. However, the mechanisms of p53 activation and the effect on adipocyte functions are still elusive. Here we found a higher level of DNA oxidation and a reduction in telomere length in adipose tissue of mice fed a high-fat diet and an increase in DNA damage and activation of the p53 pathway in adipocytes. Interestingly, hallmarks of chronic DNA damage are visible at the onset of obesity. Furthermore, injection of lean mice with doxorubicin, a DNA damage-inducing drug, increased the expression of chemokines in adipose tissue and promoted its infiltration by proinflammatory macrophages and neutrophils together with adipocyte insulin resistance. In vitro, DNA damage in adipocytes increased the expression of chemokines and triggered the production of chemotactic factors for macrophages and neutrophils. Insulin signaling and effect on glucose uptake and Glut4 translocation were decreased, and lipolysis was increased. These events were prevented by p53 inhibition, whereas its activation by nutlin-3 reproduced the DNA damage-induced adverse effects. This study reveals that DNA damage in obese adipocytes could trigger p53-dependent signals involved in alteration of adipocyte metabolism and secretory function leading to adipose tissue inflammation, adipocyte dysfunction, and insulin resistance.

Maintenance of Macrophage Redox Status by ChREBP Limits Inflammation and Apoptosis and Protects against Advanced Atherosclerotic Lesion Formation

Enhanced glucose utilization can be visualized in atherosclerotic lesions and may reflect a high glycolytic rate in lesional macrophages, but its causative role in plaque progression remains unclear. We observe that the activity of the carbohydrate-responsive element binding protein ChREBP is rapidly downregulated upon TLR4 activation in macrophages. ChREBP inactivation refocuses cellular metabolism to a high redox state favoring enhanced inflammatory responses after TLR4 activation and increased cell death after TLR4 activation or oxidized LDL loading. Targeted deletion of ChREBP in bone marrow cells resulted in accelerated atherosclerosis progression in Ldlr(-/-) mice with increased monocytosis, lesional macrophage accumulation, and plaque necrosis. Thus, ChREBP-dependent macrophage metabolic reprogramming hinders plaque progression and establishes a causative role for leukocyte glucose metabolism in atherosclerosis.

Transfer of dysbiotic gut microbiota has beneficial effects on host liver metabolism

Gut microbiota dysbiosis has been implicated in a variety of systemic disorders, notably metabolic diseases including obesity and impaired liver function, but the underlying mechanisms are uncertain. To investigate this question, we transferred caecal microbiota from either obese or lean mice to antibiotic‐free, conventional wild‐type mice. We found that transferring obese‐mouse gut microbiota to mice on normal chow (NC) acutely reduces markers of hepatic gluconeogenesis with decreased hepatic PEPCK activity, compared to non‐inoculated mice, a phenotypic trait blunted in conventional NOD2 KO mice. Furthermore, transferring of obese‐mouse microbiota changes both the gut microbiota and the microbiome of recipient mice. We also found that transferring obese gut microbiota to NC‐fed mice then fed with a high‐fat diet (HFD) acutely impacts hepatic metabolism and prevents HFD‐increased hepatic gluconeogenesis compared to non‐inoculated mice. Moreover, the recipient mice exhibit reduced hepatic PEPCK and G6Pase activity, fed glycaemia and adiposity. Conversely, transfer of lean‐mouse microbiota does not affect markers of hepatic gluconeogenesis. Our findings provide a new perspective on gut microbiota dysbiosis, potentially useful to better understand the aetiology of metabolic diseases.

O59 La GTPase Rab4b des lymphocytes T participe à l’homéostasie glucolipidique chez la souris

Introduction L’expression de la GTPase Rab4b est diminuee dans le tissu adipeux (TA) de souris et de patients obeses. Rab4b est principalement exprime dans les cellules immunitaires dont les lymphocytesT qui participent au developpement de la resistance a l’insuline dans l’obesite. Nous etudions l’impact de l’absence de Rab4b dans les lymphocytesT sur l’homeostasie gluco-lipidique et lymphocytaire. Materiels et methodes L’invalidation de Rab4b dans les lymphocytesT est obtenue par croisement des souris Rab4bflox/flox et exprimant la Cre sous dependance du promoteur Lck des lymphocytesT (LymphT-Rab4bKO). Leur phenotype est determine par exploration metabolique (glycemie, insulinemie, GTT, ITT, cages metaboliques) et par analyse du TA et du foie (histologie, genomique, proteique). Les lymphocytesT thymiques et peripheriques (sang, TA…) sont caracterises par cytometrie en flux et leurs fonctions endocytiques par imagerie quantitative multiparametrique. Resultats Sous regime normal, les souris LymphT-Rab4bKO presentent une hyperglycemie a jeun, un QR nocturne diminue, mais une tolerance au glucose et a l’insuline normale. Nourries, elles sont normoglycemiques et hyperinsulinemiques. Leur masse de TA epididymaire est identique avec une hypertrophie adipocytaire, une infiltration de macrophages pro-inflammatoires, et une diminution des lymphocytesT dont les Treg. L’expression d’IRS1 et Glut4 est diminuee, signe d’une insulinoresitance adipocytaire. Sous regime hyper-lipidique, leur poids est identique mais elles ont une intolerance au glucose et a l’insuline accrue et une steatose hepatique aggravee. L’invalidation de Rab4b augmente l’apoptose des lymphocytesT lors de la selection thymique positive causant une lymphopenie. Elle perturbe la morphologie et la fonction des endosomes et modifie la quantite de recepteurs a la membrane plasmique avec une diminution du TCR. Conclusion La perte de Rab4b dans les lymphocytesT affecte leur biogenese entrainant un remodelage cellulaire du TA pouvant participer au developpement d’une insulinoresistance adipocytaire. Ce defaut du TA conduit a une aggravation des perturbations gluco-lipidiques lorsque les souris sont confrontees a une alimentation hyperlipidique.

P2096 Implication de la kinase Tpl2 dans l’expression de COX-2 et la synthèse des prostaglandines induites par les cytokines inflammatoires dans les adipocytes

Introduction L’obesite est associee a une inflammation du tissu adipeux qui est impliquee dans le developpement de la resistance a l’insuline. Les prostaglandines (PG) jouent un role cle dans la reponse inflammatoire et sont generees par les cyclooxygenases (COX) a partir d’acide arachidonique. L’expression de COX-2 est augmentee dans le tissu adipeux de patients obeses et par des stimuli inflammatoires. La MAP3Kinase Tpl2 controle la production de differents mediateurs inflammatoires et est egalement surexprimee dans le tissu adipeux d’obeses. Nous avons donc voulu determiner si Tpl2 controle l’induction de COX-2 et la synthese des PG en reponse aux cytokines inflammatoires, dans l’adipocyte. Materiels et methodes Des adipocytes 3T3-L1 ont ete traites avec de l’IL-1β ou un melange IL-1β/TNF-α. Des co-cultures adipocytes/macrophages ont aussi ete realisees. Tpl2 a ete inhibee pharmacologiquement ou par siARN. Les expressions genique et proteique de COX-2 ont ete etudiees par RT-qPCR et Western-blot. La synthese des PG a ete determinee par essai immunoenzymatique. Resultats L’IL-1β seule et le melange IL-1β/TNF-α induisent l’expression genique et proteique de COX-2 et la synthese des PG dans les adipocytes 3T3-L1. L’inhibition de Tpl2 diminue cet effet. L’expression de COX-2 est egalement augmentee lorsque les adipocytes sont cultives avec des macrophages, condition connue pour induire la production de cytokines. L’inhibition pharmacologique de Tpl2 dans la co-culture diminue fortement l’induction de COX-2. De plus, l’invalidation de Tpl2 par siARN dans les macrophages en co-culture previent l’augmentation de COX-2. Conclusion Nos resultats montrent que Tpl2 controle l’expression de COX-2 et potentiellement la production de PG dans l’adipocyte, en reponse aux cytokines inflammatoires. Cette kinase est egalement impliquee dans le dialogue adipocytes/macrophages conduisant a l’augmentation de COX-2. La voie Tpl2 pourrait donc etre une voie de signalisation importante dans la synthese des PG participant a l’etat inflammatoire du tissu adipeux.

P143 Effet anti-inflammatoire de l’insuline et du resvératrol sur l’expression de Tpl2 induite par IL-1 – dans les adipocytes

Introduction L’obesite est associee a une inflammation du tissu adipeux laquelle participe a l’installation d’une resistance adipocytaire a l’insuline et a un diabete de type 2. Nous avons montre que la MAP3Kinase Tpl2 est surexprimee dans le tissu adipeux de patients obeses et transmet les effets deleteres des cytokines inflammatoires dans les adipocytes. Ces cytokines activent Tpl2 et induisent son expression. Le resveratrol est connu pour ses proprietes anti-inflammatoires et certaines etudes suggerent que l’insuline pourrait egalement reduire l’inflammation. Dans ce contexte, nous avons determine si l’insuline et le resveratrol pouvaient prevenir l’augmentation d’expression de Tpl2 induite par les cytokines inflammatoires et ainsi reduire leurs effets deleteres sur le metabolisme des adipocytes. Materiels et methodes Des adipocytes 3T3-L1 ou humains sont traites avec de l’IL-1β ou du TNF-α, en presence ou en absence d’insuline ou de resveratrol. L’expression genique et proteique de Tpl2 est etudiee par RT-qPCR et Western-blot. L’activation de la voie ERK est egalement etudiee par Western-blot. Resultats L’insuline diminue l’expression genique et proteique de Tpl2 via la voie PI3K/Akt dans les adipocytes 3T3-L1. Cet effet est retrouve dans des adipocytes humains en culture. Par ailleurs, l’insuline previent l’induction de l’ARNm et de la proteine de Tpl2 en reponse a IL-1β et au TNF-α, par un mecanisme independant de la voie PI3K/Akt et de la voie ERK. Le resveratrol diminue egalement l’expression genique de Tpl2 et previent l’induction de Tpl2 en reponse a ces cytokines. De plus, des pretraitements a l’insuline ou au resveratrol diminuent l’activation de ERK induite par IL-1β ou TNF-α?. Conclusion Cette etude montre que l’insuline et le resveratrol diminuent l’expression de Tpl2 et alterent son induction, genique et proteique, par IL-1β. Ces resultats suggerent que l’insuline exerce une action anti-inflammatoire dans les adipocytes. Celle-ci serait perdue dans les cas d’insulinoresistance ce qui accentuerait les effets deleteres des cytokines inflammatoires.