Rôle des aminoacides ramifiés dans le déterminisme génétique de la résistance à l’insuline

Role of branched-chain amino acids in the genetic determinism of insulin resistance

• Auteur / Autrice : Sara Haydar
• Direction : Florin Grigorescu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 21/09/2018
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : NutriPass (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Michel Pugeat
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Florin Grigorescu, Michel Pugeat, Bogdan Galusca, Michel Pinget, Sylvie Tuffery-Giraud, Gilles Mithieux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bogdan Galusca, Michel Pinget

Mots clés

Mots clés contrôlés

Haplotype

Syndrome métabolique

Insulinorésistance

Acides aminés à chaîne ramifiée

Mots clés libres

BCAA

Résistance à l'insuline

Syndrome métabolique

Haplotype

BCAA

Insulin resistance

Metabolic syndrome

Haplotype

Résumé

La résistance à l’insuline (RI) est un processus biologique fondamental impliqué dans la plupart des maladies complexes avec un important impact dans la mortalité des populations humaines et qui reconnaît une composante génétique en interaction avec les facteurs nutritionnels. Les aminoacides ramifiés (BCAA) sont des composantes essentielles de notre diète et ont été reconnus comme de nouveaux acteurs dans la pathogénie de l’obésité et du diabète sucré soit comme des bio-marqueurs soit comme des régulateurs au niveau périphérique ou dans le système nerveux central. Ce travail a été proposé dans le cadre du projet Européen MEDIGENE (FP7-279171) visant le syndrome métabolique dans les populations Méditerranéennes. Dans ce contexte, nous avons utilisé une approche génétique combinant les SNP (single nucleotide polymorphism) et la cartographie dense des haplotypes. Nous avons mis en évidence de nouveaux gènes dans les phases tardives du catabolisme des BCAA, bien que le signal d’association ait été en relation complexe avec les taux plasmatiques de BCAA et la mesure in vivo de la RI. Dans une approche similaire, nous avons identifié sur le chromosome 4p14 un nouveau locus en relation avec la RI et le système de récompense cérébral impliquant le fibroblast growth factor (FGF) 21. Ces données ont soulevé l’intérêt pour une estimation rapide et efficace de l’apport en BCAA dans la diète nous emmenant à développer une nouvelle base de données du contenu des aliments en BCAA. Cette base est intégrée dans un nouveau logiciel pour le recueil des enquêtes alimentaires (rappels de 24h) et qui pourra être utilisée par des praticiens d’une manière sécurisée dans les pays de la Méditerranée, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives en nutrigénomique.

Insulin resistance (IR) is a fundamental biological process involved in majority of complex disorders with high impact on mortality of human populations and with a strong genetic component in interaction with nutritional factors. Branched chain amino acids (BCAA) are essential components of human diet and recognized as new actors in pathogenesis of obesity and diabetes mellitus either as biomarkers or regulators at the peripheral systemic and nervous system. This work was proposed in the frame of the European project MEDIGENE (FP7-279171) studying the metabolic syndrome in several Mediterranean populations. In this context, we have used a genetic approach combining SNP (single nucleotide polymorphism) and fine scale haplotype mapping. We identified new genes in the later steps of BCAA catabolism responsible for IR, albeit displaying a complex signal in relation with BCAA plasma levels and in vivo IR measured by minimal model. With a similar approach, we identified equally a new locus of Chromosome 4p14 for IR in cooperation with the cerebral rewarding system involving fibroblast growth factor (FGF) 21 regulation. These data roused particular interest in estimating BCAA intake leading to the development of a novel database of BCAA content in food. This database is embedded in a new computer program for collecting dietary records (24HDR) and can be used securely by practitioners around Mediterranean countries and opening new perspectives in the nutrigenomic field.