Implication de l'adiponectine et des microARNs dans les mécanismes associés aux effets induits par l'activité et l'inactivité physique

par Caroline Gastebois

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Chantal Simon et de Étienne Lefai.

Le président du jury était Fabien Van Coppenolle.

Les rapporteurs étaient Damien Freyssenet, Elvire Gouze-Decaris, Fabrice Bertile.


  • Résumé

    Les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit ont pour but d’étudier les effets de différents niveaux d’activité physique, jusqu’à l’inactivité extrême sur des acteurs du dialogue inter-organe comme l’adiponectine et les microARNs, et sur le métabolisme, notamment dans le muscle ou le foie. Nous démontrons que l’inactivité physique extrême, dans le cadre d’un bedrest de 60 jours, augmente les marqueurs de l’inflammation hépatique, prémices du développement d’une stéato-hépatite non alcoolique. Nos données montrent que des exercices réguliers peuvent limiter les altérations métaboliques induites par l’inactivité physique. Nous montrons, ensuite qu’indépendamment des effets de l’activité et l’inactivité physique sur la masse grasse, les concentrations circulantes d’adiponectine sont inversement associées avec le niveau d’activité physique. Nous montrons notamment que les variations des taux circulants d’adiponectine totale avec le niveau d’activité physique sont principalement dû aux variations de la forme de haut poids moléculaire, et ne sont pas expliquées par des variations d’expression de l’adiponectine dans le tissu adipeux ou musculaire. Nous montrons également une relation inverse entre l’insulinémie plasmatique à jeun et les récepteurs de l’adiponectine, et un de ses effecteurs (APPL1) dans le muscle supportant l’amélioration de la sensibilité à l’adiponectine musculaire. Au cours d’une intervention contrastée et modérée sur le niveau d’activité physique chez l’homme et la souris, nous avons pu montrer que la transition d’un statut actif vers inactif augmentait le niveau d’expression de miR-148b dans le muscle, participant à la dégradation du métabolisme. Notre étude de modulation de l’expression de miR-148b in vitro dans les myotubes humains, montre son implication dans la voie de signalisation de l’insuline, et suggère que l’accumulation de miR-148b dans le tissu musculaire peut participer à l’altération de la sensibilité à l’insuline qui est caractéristique des comportements sédentaires persistants. L’ensemble de ces résultats démontrent que l’étude des acteurs de la signalisation inter-organe est cruciale pour comprendre les mécanismes mis en jeu par les comportements actifs et inactifs, et leurs effets sur la santé

  • Titre traduit

    Implication of Adiponectin and microRNAs in mechanisms associated with effects induced by physical activity and inactivity


  • Résumé

    Current lifestyle changes, notably sedentary behavior, are associated with chronic diseases, while regular activity improves metabolic functions The purpose of my work is to examine the effects of different level of physical activity, until extreme inactivity on cross-talk mediators, such as adiponectine and microRNAs, and on metabolism, notably in muscle or liver. We demonstrate a significant increase of hepatic markers under severe physical inactivity (60d bed-rest), showing the onset of a development of NASH. Our data support that regular exercise can limit these physical inactivity-induced metabolic alterations. We demonstrate that independently of effects of physical activity and inactivity on fat mass, adiponectin plasma concentrations were negatively related to physical activity level. Our data highlight that variations in total plasma adiponectin with physical activity level are mainly due to changes in HMW adiponectin plasma concentrations, and are unlikely explained by variations in expression of adiponectin in adipose tissue and muscle. We also show an inverse relation between fasting insulin plasma concentrations with both adiponectin receptors, and one of its downstream effector (APPL1) in the muscle, suggesting an improvement of adiponectin muscular sensitivity. During a contrasted and moderate physical activity intervention in human and mice, we show that transition from activity toward inactivity results in muscle miR-148b content increase, leading to muscle metabolism alteration. Our study on miR-148b expression modulation in vitro in human myotubes, show its involvement in insulin signaling pathway in muscle, suggesting that miR-148b accumulation in muscle could participate in the whole body insulin sensitivity degradation, which is a feature of persistent sedentary behavior. Altogether, these results demonstrate that the study of cross-talk actors is crucial to understand the mechanisms involved in active and inactive behaviors, and their effects on health


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