Effets comparatifs des acides gras omega-3 (ALA, EPA, DHA) sur la sensibilité à l’insuline des cellules musculaires C2C12 dans un contexte lipotoxique

Objectifs :Etudier le rôle des ω3 sur la lipotoxicité induite par l’acide gras saturé palmitate (PAL, C16:0) dans un modèle de cellule musculaire C2C12.Identifier les effets propres de chaque w3 (ALA, EPA et DHA) à dose équivalente sur la fluidité des membranes et la réponse à l’insuline.Suivre le devenir intracellulaire du [1-14C]-palmitate en présence d’un w3 et définir les classes de lipides altérées.Rechercher les voies de signalisation impliquées dans la modulation de la réponse à l’insuline

Impact differentiel des acides gras N-3, ALA, EPA et DHA sur la lipotoxicité induite par le palmitate dans le muscle

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Analyse des phospholipides oxydés par LC (ESI) -MSMS

Présentation flash (F10) et Présentation de poster (P10) : Analyse des phospholipides oxydés par LC(ESI)-MSMS : une approche lipidomique Session Développements AnalytiquesLes phospholipides (PLs) sont des molécules biologiques complexes, de structures très variées et représentent une classe de métabolites d’intérêt pour l’étude des relations entre l’alimentation et le développement des maladies métaboliques. Cette classe de composés peut donner lieu à la formation d’un grand nombre de produits d’oxydation. Ainsi, les phospholipides oxydés (PLs-Ox) sont de plus en plus reconnus non seulement comme des marqueurs de stress oxydant, mais aussi des marqueurs de différentes pathologies associées à l’inflammation, telles que l’athérosclérose et le diabète. Cependant, très peu d’informations sont actuellement disponibles dans les bases de données pour identifier ces molécules, du fait de leur disponibilité commerciale limitée.L’objectif de ce travail était d’acquérir des nouvelles connaissances sur les PLs-Ox afin de proposer une stratégie analytique pour leur analyse. Notre approche lipidomique s’est basée sur une méthode de profilage par LC-MS/MS d’un extrait de lipides totaux plasmatiques, associée à un workflow d’aide à l’identification des PLs implémenté dans la plateforme web Galaxy W4M (http://workflow4metabolomics.org).Au cours de ce travail, une méthode de synthèse des PLs-Ox a tout d’abord été mise en place à partir des Phosphatidylcholines (PCs) ayant des longueurs de chaines différentes, des degrés et une position des insaturations différentes.Une méthode d’analyse par spectrométrie de masse (Qtrap 5500 Sciex) équipé avec une source d’ionisation electrospray a ensuite été développée pour caractériser des produits d’oxydation. Un couplage avec la chromatographie liquide par Injection en Flux Continu (FIA) a permis la mise au point de la méthode LC-MS pour pouvoir, par la suite, réaliser la séparation chromatographique des formes oxydés. La cinétique de formation des produits d’auto-oxydations a été étudiée.Les premiers résultats obtenus montrent une grande diversité des produits d’oxydation à chaînes longues et/ou à chaînes courtes raccourcies. Il a été observé que la formation des produits d’oxydation était dépendante de la structure des PLs, le rapport de formes oxydées variant au cours du temps.Ces résultats permettent d’envisager la mise en place d’une stratégie d’analyse lipidomique de ces composés, et l’enrichissement des bases de données existante

Analyse des phospholipides oxydés par LC (ESI) -MSMS

Les phospholipides (PLs) sont des molécules biologiques complexes, de structures très variées et représentent une classe de métabolites d’intérêt pour l’étude des relations entre l’alimentation et le développement des maladies métaboliques. Cette classe de composés peut donner lieu à la formation d’un grand nombre de produits d’oxydation. Ainsi, les phospholipides oxydés (PLs-Ox) sont de plus en plus reconnus non seulement comme des marqueurs de stress oxydant, mais aussi des marqueurs de différentes pathologies associées à l’inflammation, telles que l’athérosclérose et le diabète. Cependant, très peu d’informations sont actuellement disponibles dans les bases de données pour identifier ces molécules, du fait de leur disponibilité commerciale limitée. L’objectif de ce travail était d’acquérir des nouvelles connaissances sur les PLs-Ox afin de proposer une stratégie analytique pour leur analyse. Notre approche lipidomique s’est basée sur une méthode de profilage par LC-MS/MS d’un extrait de lipides totaux plasmatiques, associée à un workflow d’aide à l’identification des PLs implémenté dans la plateforme web Galaxy W4M (http://workflow4metabolomics.org). Au cours de ce travail, une méthode de synthèse des PLs-Ox a tout d’abord été mise en place à partir des Phosphatidylcholines (PCs) ayant des longueurs de chaines différentes, des degrés et une position des insaturations différentes. Une méthode d’analyse par spectrométrie de masse (Qtrap 5500 Sciex) équipé avec une source d’ionisation electrospray a ensuite été développée pour caractériser des produits d’oxydation. Un couplage avec la chromatographie liquide par Injection en Flux Continu (FIA) a permis la mise au point de la méthode LC-MS pour pouvoir, par la suite, réaliser la séparation chromatographique des formes oxydés. La cinétique de formation des produits d’auto-oxydations a été étudiée. Les premiers résultats obtenus montrent une grande diversité des produits d’oxydation à chaînes longues et/ou à chaînes courtes raccourcies. Il a été observé que la formation des produits d’oxydation était dépendante de la structure des PLs, le rapport de formes oxydées variant au cours du temps. Ces résultats permettent d’envisager la mise en place d’une stratégie d’analyse lipidomique de ces composés, et l’enrichissement des bases de données existante

Evaluation of oxidized phospholipids analysis by LC-MS/MS

Phospholipids (PLs) represent a class of metabolites of interest for evaluating the relationship between diet and the development of several metabolic diseases. Given that PLs are rich in unsaturated fatty acids, they can be oxidized. Because of their structure and reactivity, oxidized phospholipids (PLs-Ox) are increasingly recognized as markers of oxidative stress and of various diseases associated with inflammation. Therefore, there is a growing interest in studying PLs-Ox in lipidomics. Because of their limited commercial availability, very little information is currently available in databases to identify these molecules. The aim of this study is to acquire new knowledge about PLs-Ox in order to propose an analytical strategy for their analyses. For this purpose, a synthesis method of PLs-Ox, in auto-oxidation, has been developed and applied on phosphatidylcholine and phosphatidylethanolamine molecular species with various chain lengths, degree, and position of unsaturations. An analysis method based on mass (MS) and tandem mass spectrometry coupled to electrospray ionization was then developed and enabled the identification of a great diversity of long- and short-chain oxidation products. Formation kinetics of oxidation products was evaluated. Results showed that the formation of oxidized compounds was largely influenced by the degree of unsaturation on fatty acid chains. Oxidation time promotes the formation of some biologically important oxidation products. Coupling the MS method with liquid chromatography in flow injection analysis mode enabled the development of a full analytical strategy. Structural analysis of PLs-Ox allowed the enrichment of databases with important information to identify these molecules in biological matrices

Modulation of skeletal muscle lactate metabolism following bacteremia by insulin or insulin-like growth factor-i

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Beneficial effect of amino acid supplementation, especially cysteine, on body nitrogen economy in septic rats

Article originalInternational audienceBACKGROUND AND AIMS: Muscle wasting and increased synthesis of proteins and compounds involved in host defense characterize severe injury. The aims of the studies reported were to determine which amino acids exhibited an increased tissue content linked to anabolic processes in infected rats by comparison with healthy pair-fed controls, and to explore whether diets supplemented with these amino acids attenuate the catabolic response to infection. METHODS: Total amino acid content of the liver and the rest of the body were measured in control well-fed rats, in infected rats and their pair-fed controls 2 days after infection. In the nutritional protocols, infected rats were fed with a diet supplemented with alanine (basal diet), or threonine, serine, aspartate, asparagine and arginine (AA) or AA+cysteine (complete diet). RESULTS: Infection significantly increased liver total amino acid content by 38% for most amino acids. In contrast, the percentage increase was cysteine 79.3, threonine 45.3, aspartate-asparagine 46.3 and serine 46.5. Whole body without liver content of most amino acids decreased after infection due to the catabolic response, while the content of cysteine increased by 6% (P<0.05) and those of threonine and arginine did not decrease. After infection, animals fed the complete diet lost less weight than animals fed the basal diet (P<0.05). Furthermore, AA plus cysteine supplementation reduced significantly urinary nitrogen excretion and muscle wasting. CONCLUSIONS: The results provide evidence that diet supplementation with cysteine, threonine, serine, aspartate-asparagine and arginine supports the synthesis of vital proteins to spare body protein catabolism during infection

N−3PUFA differentially modulate palmitate-induced lipotoxicity through alterations of its metabolism in C2C12 muscle cells

We gratefully acknowledge financial support from Avril (23000596) for the PhD thesis of A. Pinel and our research. We also thank Lesieur for their scientific supportExcessive energy intake leads to fat overload and the formation of lipotoxic compounds mainly derived from the saturated fatty add palmitate (PAL), thus promoting insulin resistance (IR) in skeletal muscle. N-3 polyunsaturated fatty acids (n - 3PUFA) may prevent lipotoxicity and IR. The purpose of this study was to examine the differential effects of n 3PUFA on fatty acid metabolism and insulin sensitivity in muscle cells. C2C12 myotubes were treated with 500 mu M of PAL without or with 50 mu M of alpha-linolenic acid (ALA), eicosapentaenoic acid (EPA) or docosahexaenoic acid (DHA) for 16h. PAL decreased insulin-dependent AKT activation and glucose uptake and increased the synthesis of ceramides and diglycerides (DG) derivatives, leading to protein kinase CO activation. EPA and DMA, but not ALA, prevented PAL-decreased AKT activation but glucose uptake was restored to control values by all n 3PUFA vs. PAL. Total DG and ceramide contents were decreased by all n 3PUFA, but only EPA and DMA increased PAL beta-oxidation, decreased PAL incorporation into DG and reduced protein kinase CO activation. EPA and DMA emerge as better candidates than ALA to improve fatty acid metabolism in skeletal muscle cells, notably via their ability to increase mitochondrial beta-oxidatio

Le traitement par cures au paracétamol induit une réduction de la masse et la synthèse des protéines musculaires chez le rat âgé

This abstract has also been published in Cahiers de nutrition et de diététique 48 (2013) S23-S55absen

Spreading intake of a leucine-rich fast protein in energy-restricted overweight rats does not improve protein mass

International audienceObjective: Energy restriction decreases fat mass and fat-free mass. Our aim was to prevent the latter using type and timing of protein nutrition as tools. Methods: Young male Wistar rats were given a high-energy diet for 5 wk and then energy restricted and fed a high-protein diet containing caseins, milk-soluble proteins (MSP), or a casein– MSP mixture (n ¼ 9 per group) as the only source of protein for 3 wk. Food intake was spread over 12 h, whereas in a previous experiment rats consumed their daily ration within 2 to 3 h. Weight and food intake were recorded. The body composition was measured by dual-energy x-ray absorptiometry before and after energy restriction. After 3 wk, the hind-limb muscles, the kidney, intestine, liver, and spleen weights, metabolic plasma parameters, and the liver and extensor digitorum longus muscle protein synthesis rates were measured in the postprandial state. Results: The food intake was similar in all groups. Energy restriction induced a significant decrease in body weight and fat mass (P < 0.001) and stopped the slow growth of lean body mass, with no differences between groups. Among all tissues, a significant effect was detected only for the intestine (P ¼ 0.0012), with a higher weight in the casein group. Postprandial liver and muscle protein synthesis rates were not different between groups. Conclusion: When using a high-protein diet spread over 12 h, the nature of the protein intake has no influence on the sparing of lean body mass during energy restriction in young overweight rats. Ó 2012 Elsevier Inc. All rights reserved. Introduction Obesity has reached epidemic proportions: more than 1 billion adults are overweight, and at least 300 million are clinically obese [1]. Obesity is a risk factor for cardiovascular diseases and diabetes and contributes strongly to the global burden of the associated health costs. Obese individuals seeking weight loss often use restrictive diets, which lead to a decrease in adiposity but also to a loss of fat-free mass [2]. This loss of fat-free mass and in particular muscle mass should be prevented because muscle is an emergency store of amino acids that can be used during stresses, allowing an organism to maintain homeostasis. This loss can be limited by including a sufficient amount of protein in the energy-restricted diet [3]. Previously we compared the capacity of caseins (slowly digested milk proteins) with that of milk-soluble proteins (MSP; rapidly digested leucine-rich proteins) to maintain lean body mass in overweight, energy-restricted rats [4]. In the present study, we investigated whether the timing of the intake of these proteins could have an influence on the sparing of lean body mass. Indeed, in our previous experiment [4], rats consumed their daily ration within 2 to 3 h. We found that, although the regulations of liver and muscle protein metabolisms were not the same, the final nitrogen balance (and thus whole-body protein mass) was not different between groups. In that experiment, postabsorptive muscle protein synthesis rates were higher in the casein-fed group than in the MSP-fed groups [4]. Given the results obtained in test-meal studies in humans [5–7], we postulated that the muscle protein balance (i.e., protein synthesi