Plasticité gastrointestinale et conséquences physiologiques : leçons de la chirurgie bariatrique

Gastrointestinal plasticity in health and diseases : what we have learned from bariatric surgeries

• Auteur / Autrice : Jean-Baptiste Cavin
• Direction : Maude Le Gall
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé. Métabolisme énergétique et régulations nutritionnelles
• Date : Soutenance le 23/09/2016
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche sur l'inflammation (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Jamileh Movassat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maude Le Gall, Jamileh Movassat, Karine Clément, Michel Neunlist, Pascal Ferré, Jean-Pierre Marmuse, François Pattou
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Karine Clément, Michel Neunlist

Mots clés

Mots clés contrôlés

rééducation et réadaptation

effets indésirables

Dérivation gastrique

Syndromes de malabsorption

Cellules entéroendocrines

Obésité -- Chirurgie

Diabète non-insulinodépendant

Court-circuit gastrique

Mots clés libres

Adaptation gastro-intestinale

Transport du glucose

Gastrointestinal adaptation

Glucose transport

Résumé

Aujourd’hui, face à l’épidémie d’obésité, de plus en plus de personnes ont recours à la chirurgie bariatrique, qui permet une perte de poids importante et une amélioration des conditions métaboliques associées à l’obésité. L’adaptation gastro-intestinale après la chirurgie et ses conséquences métaboliques sont cependant peu connues. Nous avons développé des modèles murins de bypass gastriques et de gastrectomie longitudinale (sleeve) et nous avons caractérisé l’adaptation morphologique et fonctionnelle de l’épithélium gastro-intestinal après ces chirurgies afin de comprendre l’origine des améliorations métaboliques. Nous avons montré que l’estomac était remodelé après les deux chirurgies, suggérant une augmentation de la production acide par les cellules pariétales et une altération de la production de gastrine et de ghréline. Après le bypass, l’anse alimentaire était hyperplasique et la consommation intestinale de glucose était augmentée chez le rat et l’homme; après la sleeve, l’absorption de glucose lors du repas était diminuée. De plus, l’augmentation du nombre de cellules entéroendocrines observée après le bypass, et l’augmentation de leur densité après la sleeve pourraient participer à l’hypersécrétion des hormones incrétines. L’ensemble de ces mécanismes pourrait contribuer à améliorer le contrôle de la glycémie. Enfin, le mini-bypass chez le rat a induit une malabsorption protéique et des fuites énergétiques majeures qui n’étaient pas compensées par l’hyperplasie intestinale ou l’augmentation de l’expression des transporteurs de peptides. Cette thèse montre l’importance du tractus gastro-intestinal dans les conséquences métaboliques de la chirurgie bariatrique

In today’s global epidemic of obesity, more and more people are undergoing bariatric surgery, which is the best known treatment available to lose weight and treat obesity-associated diseases. Yet, little is known about gastrointestinal (GI) adaptation and its metabolic consequences after surgery. We developed original models of Roux-en-Y gastric bypass (RYGB), mini-bypass (MGB) and vertical sleeve gastrectomy (VSG) in rats, and we characterized the morphological and functional adaptations of the GI epithelium after these surgeries in order to understand the origin of the observed metabolic improvements. We reported profound changes in the remaining gastric mucosa of rats having undergone RYGB and VSG, suggesting an increase in acid production by parietal cells and an impaired production of gastrin and ghrelin. In RYGB rats and patients, the alimentary limb was hyperplasic and intestinal glucose consumption was increased. After VSG, the absorption of glucose during meals appeared diminished. These adaptations could participate in the lowering of blood glucose after surgery. In addition, the increased number of enteroendocrine cells observed in RYGB rats and patients, and their increased density in VSG rats, could contribute to the higher secretion of incretin hormone and improved glycemic control in operated individuals. Finally, we demonstrated in rats that the MGB was more malabsorptive than the RYGB. Indeed, we observed an increased fecal loss of nitrogen and energy despite intestinal overgrowth and higher expression of peptide transporters. This thesis brings new insight to the role of the GI tract in the metabolic outcomes of bariatric surgeries