Oral and post-oral factors controlling energy balance in GF rodents

par Timothy David Swartz

Thèse de doctorat en Physiologie et Physiopathologie

Sous la direction de Mihai Covasa.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .

  • Titre traduit

    Facteurs oraux et post-oraux contrôlant l'équilibre énergétique chez les rongeurs sans germes


  • Résumé

    The present studies examine intestinal, metabolic, and behavioral alterations in germ-free (GF) animals. The first set of experiments examine preference and acceptance for sweet solutions, sucrose and saccharin, in GF C57Bl/6J mice with associated changes in expression of lingual and intestinal nutrient-sensing sweet taste receptors, T1R2 and T1R3, and the glucose transporter, SGLT1. It demonstrates that GF mice consumed more of the highest concentration of sucrose relative to NORM controls, with an increased expression of intestinal T1R3 and SGLT1. The second set of studies examine if findings of increased sucrose intake extend to fat, and whether the GF mice display alterations in lingual and intestinal fat sensors as well as intestinal satiety peptides. We found that GF mice display increased intake and preference of fat at high and low concentrations, respectively. Additionally GF mice display decreased fatty-acid GPRs and satiety peptides in the intestine, decreased circulating gut peptide levels, increased lingual fat detecting receptors, and increased markers of fatty-acid metabolism, all of which are adaptive effects to the chronically depleted energy state of the GF mice. The final succession of experiments was to determine if the GF state, with its associated decreases in adiposity and chronic fasting state in mice, is present in the GF rat model. Interestingly, we found that GF rats display similar or increased levels of body adiposity, with decreased markers of liver lipogenesis, yet increased lipogenesis in adipose tissue associated with adipocyte hypertrophy. Overall, these data demonstrate that absence of gut microbiota in mice leads to increased energy consumption of sugars and fats associated with alterations in oral and intestinal nutrient sensors while the gut microbiota in the F344 does not play a pivotal role in adiposity


  • Résumé

    Mes études ont pour but d'examiner les altérations métaboliques et comportementales dans des modèles de souris axéniques. Nous avons démontré que les souris axéniques présentent une augmentation de préférence et d'acceptation des solutions sucrées. Cette augmentation est corrélée à des changements des niveaux d'expression des récepteurs du goût sucré au niveau de l'épithélium lingual et la muqueuse intestinale; T1R2, T1R3, et le transporteur de glucose SGLT-1. De plus, elles ont une préférence pour des fortes concentrations de saccharose comparées aux souris normales. Cet effet est associé à une augmentation des niveaux d'expression de T1R3 et SGLT-1 dans l'intestin. Nous avons étudié si cette augmentation de consommation de sucre était similaire à celle de acide gras, étayé les effets d'une consommation des lipides sur les niveaux d'expression des récepteurs des acides gras "CD36" au niveau de l'épithélium lingual et la muqueuse intestinale ainsi que les niveaux d'expression et de sécrétion des peptides intestinales à vocation satiétogène chez les souris axéniques comparées aux souris normales. En effet, nous avons démontré que les souris axéniques affichent une consommation accrue et une préférence pour les acides gras à des fortes et faibles concentrations respectivement. Ces changements étaient associés à une diminution des niveaux d'expression des détecteurs gustatifs de gras (GPRs), des faibles taux d'expression et de sécrétion des peptides intestinales, une augmentation d'expression du récepteur des acides gras au niveau de l'épithélium lingual et une augmentation des taux circulants des acides gras. Ces modifications peuvent constituer des mécanismes d'adaptation à l'état énergétique appauvri des souris axéniques. Nous avons essayé de savoir si ces altérations étaient présentes chez le rat dépourvu axénique. En effet, nous avons constaté que les rats axéniques présentent un niveau similaire ou élevé de la masse grasse, avec une diminution de la lipogenèse et une augmentation de l'adipogenèse expliquant l'hyperphagie du tissu adipeux. En résumé, nous avons démontré que l'absence du microbiote intestinal chez la souris conduit à une augmentation de l'apport énergétique en augmentant la consommation de sucres et de gras. Ces effets sont associés à des altérations orales et post-orales des niveaux d'expressions des détecteurs gustatifs tandis que le microbiote intestinal du rat F344 ne joue pas un rôle central dans l'adiposité

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  • Détails : 1 vol. ([234] f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 163-224. 558 réf. bibliogr.

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  • Cote : T Paris 6 2012 290

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  • Cote : 2012PA066290
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