Une consommation chronique élevée en sucre accélère la sarcopénie et perturbe la sensibilité à l’insuline et la stimulation post-prandiale de la synthèse protéique musculaire chez le rat âgé

Présentation orale: Eva GatineauCette année les assises sont en partenariat avec le Pôle de compétitivité Lyonbiopôle et le cluster Nutravita, des symposiums thématiques portant sur les interactions entre la recherche académique, l’innovation et l’industrie seront proposésLe vieillissement est associé à une perte de masse et de fonction musculaire appelée sarcopénie. Elle est en partie due à une altération de l’anabolisme protéique musculaire postprandial chez le sujet âgé, et notamment à une moindre stimulation de la synthèse protéique musculaire par le repas. Cette résistance anabolique est aggravée par la présence d’une inflammation à bas bruit. Elle pourrait également être liée à une diminution de la sensibilité à l’insuline, hormone capable de stimuler la synthèse protéique en augmentant l’afflux sanguin musculaire et en potentialisant l’effet anabolique des acides aminés. Or, il a été montré qu’un régime riche en fructose était capable d’induire une dyslipidémie, une augmentation de la tension artérielle, mais aussi une résistance à l’insuline et une augmentation du stress oxydant et de l’inflammation. Sachant que la consommation de fructose a fortement augmenté depuis 1970, nous avons cherché à savoir si les troubles métaboliques induits par le fructose pouvaient accélérer la perte de masse musculaire au cours du vieillissement. Des rats âgés de 16 mois ont été nourris durant 5 mois avec un régime contrôle (C) (60% d’amidon de blé) ou riche en fructose (F) (l’amidon est remplacé par du saccharose). L’évolution de leur masse maigre (EchoMRI) et le poids des muscles en fin d’expérimentation ont été contrôlés. La synthèse protéique musculaire a été mesurée in vivo à l’aide d’un acide aminé marqué au 13 C. Le statut inflammatoire (α2-macroglobuline et fibrinogène) a également été évalué, ainsi que la sensibilité à l’insuline, grâce à un test OGTT. Une diminution de 59% de la sensibilité à l’insuline a été observée chez les rats F par rapport aux rats C (P<0,01). Les niveaux d’inflammation sont restés faibles chez les rats C comme chez les rats F, avec une inflammation légèrement plus élevée chez les rats F. Ces rats perdent également plus de masse maigre que les rats C (-9,3% vs -5,8% respectivement) (P=0,03) et terminent l’expérience avec des muscles significativement plus petits. La stimulation postprandiale de la synthèse protéique musculaire a été réduite chez les rats F par rapport aux rats C. Le régime riche en fructose a donc accéléré la perte de masse musculaire au cours du vieillissement en altérant la stimulation de la synthèse protéique postprandiale. Cet effet semble plutôt dû à une diminution de la sensibilité à l’insuline qu’à une augmentation de l’inflammatio

La coordination interorgane du métabolisme des acides aminés à chaines ramifiées est affectée lors des phases précoces de l’ingestion d’un régime obésogène chez le mini-porc

La coordination interorgane du métabolisme des acides aminés à chaines ramifiées est affectée lors des phases précoces de l’ingestion d’un régime obésogène chez le mini-porc . Journées Francophones de Nutrition, JFN 201

Metabolic adaptations to HFHS overfeeding: how whole body and tissues postprandial metabolic flexibility adapt in Yucatan mini-pigs

The authors acknowledge J. David, C. Prolhac, D. Durand and the personnel of the Animal Facility (C. de L’Homme, B. Cohade) for technical assistancePurposeIn the present study, we aimed to metabolically characterize the postprandial adaptations of the major tissues involved in energy, lipids and amino acids metabolisms in mini-pigs.MethodMini-pigs were fed on high-fat–high-sucrose (HFHS) diet for 2 months and several tissues explored for metabolic analyses. Further, the urine metabolome was followed over the time to picture the metabolic adaptations occurring at the whole body level following overfeeding.ResultsAfter 2 months of HFHS consumption, mini-pigs displayed an obese phenotype characterized by high circulating insulin, triglycerides and cholesterol levels. At the tissue level, a general (muscle, adipose tissue, intestine) reduction in the capacity to phosphorylate glucose was observed. This was also supported by the enhanced hepatic gluconeogenesis potential, despite the concomitant normoglycaemia, suggesting that the high circulating insulin levels would be enough to maintain glucose homoeostasis. The HFHS feeding also resulted in a reduced capacity of two other pathways: the de novo lipogenesis, and the ranched-chain amino acids transamination. Finally, the follow-up of the urine metabolome over the time allowed determining breaking points in the metabolic trajectory of the animals.ConclusionsSeveral features confirmed the pertinence of the animal model, including increased body weight, adi-posity and porcine obesity index. At the metabolic level,we observed a perturbed glucose and amino acid metabolism, known to be related to the onset of the obesity. The urine metabolome analyses revealed several metabolic pathways potentially involved in the obesity onset, including TCA (citrate, pantothenic acid), amino acids catabolism (cysteine, threonine, leucine)

Postprandial metabolic events in mini-pigs: new insights from a combined approach using plasma metabolomics, tissue gene expression, and enzyme activity

To unravel metabolic adaptations preceding the occurrence of metabolic dysregulations, a nutritional challenge appears as the best tool capable to reveal metabolic disturbances compared to single-point measurements at the static fasting (PA) state. The aim of the present work was to study the metabolic trajectories at the postprandial (PP) state in a relevant human nutrition animal model combining plasma metabolome analysis with classical metabolism exploration tools. In a first trial, three mini pigs were fed a test meal and arterial blood samples withdrawn before and over 4 h following the meal for plasma metabolites analysis (LC–MS and classical biochemistry). In a second trial, three mini-pigs were euthanized after an overnight fasting and three others 1:15 h after the test meal. The metabolism was explored at the molecular (mRNA levels), biochemical (enzyme activities) and signalling (phosphorylation status) levels in the liver and muscle. As expected, and in accordance with alterations in plasma glucose, urea levels, gluconeogenesis/glycolysis/lipid and amino acid (AA) oxidation genes expression and enzymes activities, the metabolomic approach discriminated the PA from the PP state (R2Ycum = 0.991; Q2Ycum = 0.921). More interestingly hierarchical cluster analysis revealed that the PP metabolome included actually four types of kinetic profiles. Further, PLS-DA analysis revealed a two-step pattern: 1–2 and 3–4 h (R2Ycum = 0.837; Q2cum = 0.635). Among the molecules explaining this discrimination, several AAs and phospholipid species were highlighted and their significance in PP metabolism discussed. Our data showed that the combination of these approaches in mini-pigs could be used to investigate PP metabolic adaptations in various physiological and patho-physiological states