Identification de gènes dérégulés dans le tissu adipeux au cours de l'obésité : étude de la protéine ''matricellulaire'' SPARC et des métalloprotéinases

Identification of new genes differentially expressed in adipose tissue during obesity : study of the matricellular SPARC and the metalloproteinases

• Auteur / Autrice : Carine Chavey
• Direction : Emmanuel Van Obberghen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice ; 1992-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tissu adipeux

Matrice extracellulaire

Glycoprotéines

Obésité

Résumé

L'obésité est un problème de santé publique qui résulte d'interactions entre des facteurs génétiques et environnementaux. Nous avons identifié SPARC comme étant une nouvelle protéine surexprimée dans l'adipocyte de souris obèses. Nous avons montré que SPARC est régulée in vivo par l'insuline et par la prise alimentaire dans le tissu adipeux. La protéine SPARC augmente l'expression de PAI-1 (plasminogen activator inhibitor-1) dans des explants de tissu adipeux suggérant que SPARC pourrait jouer un rôle important dans les complications cardiovasculaires associées à l'obésité. De plus, SPARC est exprimée dans le tissu adipeux humain et son expression est augmentée au cours de la différenciation de préadipocytes humains in vitro. A l'aide de souris génétiquement modifiées au niveau des récepteurs adrénergiques, nous avons mis en évidence que SPARC pourrait être impliquée dans l'hyperplasie de ce tissu. Ensuite, nous avons montré que les expressions de certaines métalloprotéinases (MMP), des protéases de la matrice extracellulaire, et de leurs inhibiteurs (TIMP) sont dérégulées dans le tissu adipeux obèse. Leurs activités protéolytiques sont également modulées. Nous avons découvert une nouvelle activité caséinolytique de ~30 kDa augmentée spécifiquement dans l'adipocyte obèse. L'inhibiteur des MMPs, le BB-94, bloque la différenciation de préadipocytes in vitro en inhibant l'expression du facteur de transcription C/EBPb, suggérant un rôle important du système MMP/TIMP dans l'adipogenèse. En conclusion, les éléments contrôlant l'intégrité de la matrice extracellulaire tels que SPARC et les MMPs jouent un rôle important lors du développement du tissu adipeux associé à l'obésité.

Obesity represents a major health problem and results from interactions between genetic and environmental factors. By suppressive subtractive hybridization, we identify SPARC as a new extracellular protein upregulated in obese adipocytes. We show that SPARC is regulated in vivo by insulin and food intake. Purified SPARC increases PAI-1 (plasminogen activator inhibitor-1) mRNA level in adipose tissue explants suggesting that SPARC may play a role in adipose tissue development and/or in obesity-associated complications. Moreover, SPARC is expressed in human fat tissue and its expression is increased during adipose conversion of human preadipocytes. Using genetically modified mice on adrenergic receptors, we show that SPARC may be involved in adipose tissue hyperplasia. Next, we analyzed the expression of the metalloproteinases (MMP) and their inhibitors (TIMP) during obesity. We observe that some MMPs and TIMPs are dysregulated in obese adipose tissue especially in stromal fraction. We show that their proteolytic activities are also modulated and we discover a new ~30kDa-caseinolytic activity upregulated in obese adipocytes. Finally, the MMP inhibitor, BB-94, represses the adipose conversion of rat primary preadipocytes by preventing the early expression of C/EBPb transcription factor. These results suggest a major role of the MMPs/TIMPs balance in adipogenesis and during adipose tissue growth. In conclusion, we demonstrate that proteins involved in extracellular matrix integrity, such as SPARC and the metalloproteinases, play an important role in adipose tissue development during obesity. Extracellular matrix remodelling could be required for adipose tissue growth.