Endotoxémie et homésostasie glucidique

par Anh Thoai Nguyen

Thèse de doctorat en Sciences de l'alimentation

Sous la direction de Jacques Grober.

Soutenue le 17-06-2013

à Dijon , dans le cadre de École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....) , en partenariat avec Lipides, Nutrition, Cancer (LNC) (Dijon) (laboratoire) .

Le président du jury était Pierre-André Maréchal.

Les rapporteurs étaient Dominique Langin, The Dong Phan.

mots clés

• Lipopolysacharrides
• Endotoxémie
• Glucose
• Insuline
• Incrétines
• Glucose -- Thèses et écrits académiques
• Insuline -- Thèses et écrits académiques
• Incrétines -- Thèses et écrits académiques
• Glucides -- Troubles du métabolisme -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Les lipopolysaccharides sont des molécules présentes à la surface des bactéries Gram(-). Dans certaines situations, ces molécules se retrouvent dans la circulation sanguine et induisent une réponse inflammatoire. Quelle que soit l’intensité de la réponse initiée par les LPS, de profondes perturbations métaboliques vont avoir lieu. Le métabolisme glucidique est particulièrement affecté. Chez l’homme, en cas d’infection sévère, telle que le sepsis, le contrôle strict de l’hyperglycémie induite par les LPS via une insulinothérapie est le sujet d’actives recherches de la communauté scientifique et médicale. Par ailleurs, ces dernières années, est apparue la notion d’endotoxémie métabolique, réliée en partie à des régimes alimentaires riches en graisses. Les LPS seraient l’un des nombreux facteurs impliqués dans l’étiologie des maladies métaboliques. Dans ce contexte, nous avons étudié la réponse de l’organisme au glucose dans le cas d’endotoxémie expérimentale contrôlée. Exclusivement basée sur l’étude de différents modèles animaux, notre approche expérimentale a permis de montrer que l’administration aigüe ou continue de LPS, induisait une augmentation de la sécrétion d’insuline stimulée par le glucose ainsi qu’une augmentation de la clairance du glucose. Enfin, cette augmentation de sécrétion d’insuline était due à une augmentation des taux circulants de glucagon like peptide-1(GLP-1) et que le récepteur au GLP-1 était impliqué dans cette réponse. Elucider les mécanismes moléculaires à l’origine de la perturbation du métabolisme glucidique en réponse aux LPS permettra de mieux appréhender les conséquences physiologiques et pathologiques induites par ces molécules.

mots clés

• Lipopolysacharrides
• Endotoxémia
• Glucose
• Insulin
• Incretins

Titre traduit

Endotoxemia and glucose homeostasis

Résumé

Lipopolysacharrides are molecules present on the surface of Gram (-) bacteria. In some situations, these molecules enter in the bloodstream. They induce an inflammatory reaction. Whatever the intensity of the response initiated by LPS, profound metabolic disturbances will take place. Carbohydrate metabolism is particularly affected. In humans, in cases of severe infection, such as sepsis, the strict control of LPS-induced hyperglycemia by insulin therapy is the subject of active research by the scientific and medical community. In addition, recent years have seen emerge the concept of metabolic endotoxemia, partly due to increased plasma concentrations of LPS as a result of high fat diets. These LPS molecules could be one of the many factors involved in the etiology of metabolic diseases. In this context, we investigated the glucose response during different experimental endotoxemia. Exclusively based on the study of various animal models, our experimental approach allowed us to demonstrate that the acute injection or continuous infusion of LPS, was accompanied by an increased glucose-stimulated insulin secretion associated with an increase of glucose disposal. We also demonstrated that this enhanced insulin secretion was due to an increase in circulating levels of glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and that theGLP-1 receptor was involved in this response. Elucidating the molecular mechanisms underlying the disruption of glucose metabolism in response to LPS will enhance our understanding of the physiological and pathological consequences of these molecules.