L'invalidation génétique des protéines 4E-BP1/2 chez la souris induit l'insulino-résistance et une lipotoxicité au niveau musculaire

Abstract

National audiencemTOR (mammalian Target of rapamycin) est un noeud métabolique qui en réponse aux nutriments et facteurs de croissance régule de nombreux processus cellulaires. Une suractivation de mTOR est souvent observée dans les tissus de patients obèses ou les modèles animaux d’obésité et associée à l’insulinorésistance. Cependant, le rôle précis des différentes cibles de mTOR dans l’installation des désordres métaboliques est encore peu exploré. Chez la souris, la délétion des protéines 4EBP1 et 4EBP2 (cibles de mTOR) au niveau du corps entier provoque une sensibilité accrue à l’induction de l’obésité en favorisant l’adipogenèse et l’insulino-résistance. L’objectif de cette étude était de déterminer chez la souris l’impact de la délétion de 4EBP1 et 4EBP2 sur la lipotoxicité musculaire en réponse à un régime riche en graisses. Des souris sauvages (WT) et invalidées pour les protéines 4EBP1 et 2 (4EBP1/2 Double KO, DKO) ont reçu un régime standard (STD. 3,79kcal/g de régime) ou riche en graisses (HFD. 4,60kcal/g) pendant 20 semaines. A la fin de ce régime des tests ITT et ipGTT ont été réalisés pour mesurer le degré d’insulinorésistance et de tolérance au glucose. Les contenus intramusculaires en lipides, céramides et sphingomyélines ont été mesurés par chromatographie gazeuse et HPLC-MS afin de caractériser les atteintes lipidiques musculaires. L’expression des gènes impliqués dans le transport des acides gras, le métabolisme des lipides et la bêta-oxydation a été mesurée dans le muscle par PCR quantitative. L’expression d’ATGL a été mesurée par western blot et l’activité ATGL mesurée. Les résultats ont été analysés par ANOVA à 2 voies. Le régime HFD induit une prise de poids chez les souris WT et DKO, avec une prise de masse musculaire plus importante chez les souris DKO (p<0.01). Les souris DKO développent également une insulinorésistance et une intolérance au glucose plus importante que les souris WT (p<0.01). Le régime HFD induit une accumulation intramusculaire similaire des TG chez les souris WT et DKO, et une accumulation plus importante de DG (+44%, p<0.01), céramides (+22%, p<0.05), et sphingomyélines (+30%, p<0.01) chez les souris DKO. L’expression protéique et l’activité ATGL ne sont pas modifiées en régime HF quel que soit le génotype. L’accumulation intramusculaire de lipides est associée à une augmentation de l’expression de gènes impliqués dans le transport des AG (i.e. FATP, CD36), le métabolisme des TG (GPAT1, AGPAT1 et DGAT1) et la bêta-oxydation (MCAD et CPT1B). L’invalidation de 4EBP1 et 4EBP2 favorisent l’accumulation ectopique de lipides au niveau musculaire en réponse à un régime riche en graisses. Cet effet ne semble pas être dû à une modification de l’activité de la lipase ATGL mais serait associé à une augmentation de la captation des AG et à des modifications du métabolisme des lipide