Insulinorésistance musculaire induite par les céramides : étude des mécanismes d'action et de l'implication du transporteur CERT

par Rana Mahfouz

Thèse de doctorat en Physiologie et Physiopathologie

Sous la direction de Eric Hajduch.

Soutenue le 06-01-2015

à Paris 6 , dans le cadre de École doctorale physiologie, physiopathologie et thérapeutique , en partenariat avec Centre de recherche des Cordeliers (Paris ; 2007-....) (laboratoire) .

Le président du jury était Fabrizio Andreelli.

Le jury était composé de Corinne Vigouroux, Athanassia Sotiropoulos.

Les rapporteurs étaient Hervé Guillou, Jean-François Tanti.


  • Résumé

    L'obésité et le diabète de type 2 sont associés à la sédentarité et à une alimentation riche en graisses. En effet, les acides gras saturés s'accumulent dans les tissus non adipeux, comme les muscles squelettiques pour générer des lipides appelés céramides (CER). Mon projet de thèse s'est articulé en deux parties dont l'objectif est d'empêcher les CER d'agir. Nous avons montré que, selon la structure de la membrane plasmique, les CER altèrent la voie de signalisation insulinique en ciblant la PKB, protéine clef de la voie insulinique, via la voie PKC? dans les myotubes L6 et la voie PP2A dans les myotubes C2C12. Nous avons aussi mis en évidence que les CER altèrent la sensibilité à l'insuline via la voie PKC? dans les cellules musculaires humaines. Une fois les CER produits au niveau du réticulum endoplasmique (RE), ils sont transportés au Golgi par un transporteur CERT pour y être métabolisés en sphingomyéline (SM) et des études ont montré que la transformation des CER en SM pouvait être une étape cruciale pour empêcher les CER d'agir. Dans plusieurs modèles d'insulino-résistance musculaire, l'expression de CERT est diminuée et nous avons démontré l'importance du transport des céramides du RE vers le Golgi en inhibant artificiellement l'activité ou l'expression de CERT. A l'opposé, la surexpression de CERT améliore la sensibilité à l'insuline dans les cellules musculaires dans des conditions lipotoxiques. Nos résultats montrent que CERT joue un rôle crucial dans les mécanismes conduisant au développement de l'insulinorésistance musculaire puisque sa présence est essentielle pour le maintien d'un trafic normal des CER entre le RE et le golgi.

  • Titre traduit

    Muscle insulin resistance induced by ceramide : study of the mechanism and the implication of CERT transporter


  • Résumé

    Obesity and type 2 diabetes are associated with a sedentary lifestyle and a diet rich in fat. Indeed, saturated fatty acids accumulate in non-adipose tissue such as skeletal muscle to generate lipids called ceramides (CER). My thesis project was divided into two parts with the objective to prevent CER to act. We have shown that, depending on the structure of the plasma membrane, CER alter the insulin signaling pathway by targeting PKB, a key insulin signalling protein, via a PKCζ pathway in L6 myotubes and a PP2A pathway in C2C12 myotubes. We also demonstrated that CER affect insulin sensitivity via the PKCζ pathway in human muscle cells. Once CER generated in the endoplasmic reticulum (ER), they are transported to the Golgi by a carrier called CERT to be metabolized into sphingomyelin (SM). Studies have shown that the transformation of CER into SM could be a crucial step to prevent CER to act. In several muscle insulin resistance models, expression of CERT is decreased and we demonstrated the importance of the transport of ceramide from the ER to the Golgi by inhibiting artificially the activity or the expression of CERT. In contrast, overexpression of CERT enhances insulin sensitivity in muscle cells in lipotoxiques conditions. Our results show that CERT plays a crucial role in mechanisms leading to the development of muscle insulin resistance since its presence is essential for maintaining normal traffic of CER between the ER and the Golgi.

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