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Obésité : la chirurgie corrige le diabète avant même la perte de poids

Chaque année, l’obésité tue 2,8 millions de personnes dans le monde. Face à un poids morbide – et au diabète de type 2 qui en est une conséquence directe – la chirurgie s’impose en dernier recours. Étrangement, chez les patients opérés, le diabète disparait avant et indépendamment de la perte du poids. Des chercheurs de l’Inserm, avec l’aide des médecins de l’hôpital Bichat, AP-HP, révèlent que l’intestin remodelé par l’intervention pourrait être à l’origine de ce meilleur contrôle de la glycémie. Cette étude est parue dans Gastroenterology.

La surcharge pondérale même légère n’est jamais inoffensive. A l’origine de maladies cardiovasculaires, de troubles musculo-articulaires et du développement d’un diabète de type 2, elle peut mener à un décès prématuré.

Lorsque l’excès de poids est tel qu’il menace la santé, il ne reste parfois qu’une solution : la chirurgie bariatrique pour réduire l’appétit du patient. Les interventions les plus couramment proposées sont la gastrectomie en manchon et le bypass gastrique. Quelle que soit la solution choisie, cela implique l’élimination d’une majeure partie de l’estomac. Dans le premier cas, l’estomac est remodelé pour ne former plus qu’un tube. Dans le cas du bypass, le circuit alimentaire est modifié : le chirurgien connecte directement une toute petite poche du haut de l’estomac à l’intestin formant la « branche Y ». Le reste de l’estomac, désormais exclu du trajet des aliments, continue à fournir les enzymes nécessaires à la digestion. Celles-ci rejoignent le circuit des aliments plus bas dans le tube digestif.

Curieusement, si les patients maigrissent rapidement dans les mois qui suivent l’opération, les médecins ont remarqué une nette amélioration de leur diabète de type 2, pratiquement dès leur sortie de l’hôpital. Comment expliquer ce phénomène ? Pour les chercheurs de l’Inserm, la réponse est claire : la chirurgie n’a pas qu’un simple effet sur la prise alimentaire mais modifie également le métabolisme de l’intestin.

Afin de confirmer leur hypothèse, les scientifiques ont reproduit les deux techniques chez un modèle de rat obèse.

A la suite du bypass, la branche Y des rongeurs grossit remarquablement car les cellules qui la constituent prolifèrent anormalement. De plus ces cellules exposent à leur surface un type de transporteur du glucose inhabituel pour l’intestin Ces observations sont retrouvées chez les patients opérés au sein de l’hôpital Bichat. Les personnes atteintes de diabète de type 2 sécrètent de l’insuline mais leurs organes ne lui répondent plus. Le taux du sucre dans le sang n’est plus contrôlé et reste anormalement élevé après chaque repas ce qui endommage les tissus.

« Nous avons marqué le glucose pour suivre son trajet. Après la chirurgie, l’intestin nouvellement remodelé du patient, comme celui du rat, se met à consommer des quantités très importantes de glucose, explique Maude Le Gall, chargée de recherche Inserm. Il détourne le glucose alimentaire et sanguin pour sa propre consommation. Ce phénomène, qui se met en place au bout d’à peine quelques jours, pourrait contribuer à l’amélioration rapide de la glycémie et la disparition du diabète. »

La gastrectomie, un mécanisme différent pour un résultat similaire

L’opération par gastrectomie, quant à elle, n’influe pas sur la taille de l’intestin mais agit aussi sur son fonctionnement cellulaire. L’absorption du glucose alimentaire par les cellules intestinales devient moins importante. En revanche, le nombre de cellules sécrétant le peptide GLP-1 augmente considérablement, alors que sa production est habituellement défaillante chez les personnes obèses. Celui-ci agit sur le pancréas pour augmenter sa production d’insuline. En conséquence, le contrôle de la glycémie en réponse à l’ingestion de nutriments est plus rapide.

« Ces résultats sont la preuve que la gastrectomie en manchon et le bypass gastrique, alors qu’ils ont des effets très semblables, sur le diabète n’impliquent pas les mêmes mécanismes, ajoute Maude Le Gall. En même temps, ils révèlent le rôle de l’intestin en tant qu’acteur majeur du contrôle de la glycémie »

Si plus d’études sont nécessaires pour comprendre ces processus, cette découverte profile l’espoir de nouvelles alternatives pour traiter le diabète de type 2 sans passer par la chirurgie.illustrationobesitefinalsanspicto_fr

Cancer de l’ovaire : une piste prometteuse pour traiter les formes les plus agressives par une thérapie ciblée

Grâce aux travaux menés à l’Institut Curie par  l’équipe de Fatima Mechta-Grigoriou, directrice de recherche Inserm, il est désormais envisageable d’identifier, parmi les femmes atteintes de cancer de l’ovaire agressif, celles qui pourraient bénéficier d’une thérapie ciblée prometteuse.inserm_5619

Métastase tumorale dans l’ovaire © Inserm/Evrard, Gilles.

L’équipe Stress et Cancer (Inserm/Institut Curie, labélisée Ligue Nationale contre le Cancer) dirigée par  Fatima Mechta-Grigoriou (photo, droite) vient de franchir une étape importante en vue d’identifier les femmes atteintes de forme agressive de cancer de l’ovaire susceptibles de bénéficier d’une thérapie ciblée, un inhibiteur de MEK.

Trouver le talon d’Achille des cellules tumorales ovariennes

Or BRAF active la voie de signalisation MEK[1] impliquée dans le développement des tumeurs ovariennes de bas grade. Les inhibiteurs de MEK ont donc été proposés comme une solution thérapeutique possible pour ces cancers.« 75 % des cancers de l’ovaire sont de haut grade, soit très agressifs. Le profil des mutations diffère entre les tumeurs de bas et de haut grade, explique Virginie Mieulet (photo, gauche), post-doctorante et co-auteure de ce travail. Si l’on prend l’exemple des altérations des oncogènes KRAS/BRAF, elles sont présentes dans     70 % des tumeurs peu agressives et seulement dans 1% des tumeurs agressives. »

Fatima Mechta-Grigoriou et son équipe montrent que la prescription des inhibiteurs de MEK pourrait s’étendre aux tumeurs de haut grade. Car bien qu’il n’y ait pas de mutations de KRAS/BRAF, la voie MEK est activée dans 50 % des tumeurs ovariennes de haut grade. Pourquoi ? « En raison de l’accumulation de MAP3K8, explique la chercheuse. Cette protéine contrôle la progression tumorale en régulant le cycle cellulaire et l’invasion tumorale, et, à ce titre, elle joue un rôle clé dans la genèse des cancers de l’ovaire. »

« La protéine MAP3K8 pourrait servir de biomarqueur pour identifier les patientes susceptibles de bénéficier d’une thérapie par inhibiteur de MEK, ajoute Fatima Mechta-Grigoriou, directrice de recherche Inserm. D’autant plus que sa détection peut être réalisée assez simplement à partir d’une coupe histologique par nos collègues médecins pathologistes qui nous ont par ailleurs beaucoup aidés dans ce travail. »

Alors que des essais cliniques sont déjà en cours pour évaluer les inhibiteurs de MEK dans les cancers de l’ovaire de bas grade, tout semble concourir à montrer l’intérêt de développer un essai clinique chez les femmes atteintes de cancer de l’ovaire de haut grade surexprimant MAP3K8 pour évaluer l’efficacité de cette thérapie ciblée, en plus des chimiothérapies classiques.

Le cancer de l’ovaire touche près de 4 600 femmes chaque année en France. Une tumeur ovarienne peut se développer de manière indolente assez longtemps et par conséquent atteindre un volume important avant de provoquer des symptômes qui incitent à consulter. Cela explique que ce cancer est souvent diagnostiqué à un stade avancé. Il est responsable de 3 150 décès par an. Le traitement repose principalement sur une combinaison de chirurgie et de chimiothérapie). Le choix entre les différentes options thérapeutiques est fonction de la morphologie des cellules tumorales, de leur taux de prolifération, de l’extension de la maladie… L’analyse du profil moléculaire des tumeurs pourraient bientôt participer à cette décision et améliorer leur prise en charge. Chez la plupart des femmes atteintes de tumeur ovarienne, la combinaison des chimiothérapies (sels de platine-taxanes) fait preuve d’efficacité. Toutefois dès qu’une rechute est diagnostiquée, aucun traitement réellement efficace n’existe à ce jour.
[1] Compte-tenu du rôle clé de la voie de signalisation MEK dans la cancérogenèse, son activation est observée dans 30% des cancers, les inhibiteurs de MEK constituent une voie thérapeutique prometteuse. Des essais cliniques sont actuellement en cours dans plusieurs localisations tumorales (mélanome de la peau, tumeurs intestinales, cancer de la thyroïde…).

ENS@T-HT, lancement d’un projet Europe H2020 coordonné par l’Inserm visant à améliorer le diagnostic et le traitement de l’hypertension artérielle

Des scientifiques provenant de 6 pays, réunis au sein du projet ENS@T-HT mettent en commun leur expertise afin d’améliorer le diagnostic et la prise en charge thérapeutique de l’hypertension artérielle primaire et secondaire par une approche axée sur les « omiques ». Le projet ENS@T-HT, coordonné par Maria-Christina Zennaro, Directrice de recherche à l’Inserm (Centre de recherche Cardiovasculaire de Paris), a été officiellement lancé ce mois-ci à Paris et durera 5 ans.

L’hypertension touche jusqu’à 45 % de l’ensemble de la population et cause 9,4 millions de décès par an dans le monde. Même de légères augmentations de la tension artérielle sont associées à des risques accrus d’accident vasculaire cérébral et de maladie cardiaque. Cependant, malgré l’existence d’un large éventail de traitements disponibles, la tension artérielle n’est toujours pas contrôlée comme il se doit chez de nombreux patients.

S’ils étaient correctement diagnostiqués, environ 10 % des cas actuels d’hypertension pourraient être traités et soignés. Cela concerne notamment les troubles de la glande surrénale qui accroissent la production d’hormones ayant une incidence sur la pression sanguine. L’identification précise de ces troubles est essentielle à une bonne prise en charge de la maladie sous-jacente et pour prévenir les complications cardiovasculaires. Cependant, en raison de la complexité du diagnostic, il peut se passer des années avant que ces maladies ne fassent l’objet d’un traitement approprié, ce qui expose les patients à des risques cardiovasculaires et métaboliques accrus ainsi qu’à une baisse de leur qualité de vie.

Le projet ENS@T-HT est un projet de recherche sur 5 ans mené dans le cadre d’Europe H2020 dont l’objectif est de s’attaquer à ces problèmes. Il est financé à hauteur de 7,6 millions d’euros et regroupe 13 institutions universitaires de France, d’Allemagne, d’Italie, du Royaume-Uni, des Pays-Bas et de l’Australie.

L’objectif principal est de développer un programme permettant d’améliorer le diagnostic de différentes formes d’hypertension d’origine surrénalienne, de mettre au point des traitements curatifs et de prévenir les complications.

 Pour ce faire, différentes techniques de pointe axées sur les « omiques » seront utilisées afin d’identifier dans le sang des patients des biomarqueurs qui permettent de définir une signature spécifique correspondant à leur pathologie. Les biomarqueurs utiles permettront également de stratifier les patients afin d’identifier ceux qui sont les plus susceptibles de bénéficier de traitements donnés et ainsi de maximiser l’efficacité et le rapport coût-efficacité des traitements.

Maria-Christina Zennaro, coordinatrice du projet ENS@T-HT (Unité 970 de l’Inserm, Centre de recherche Cardiovasculaire de Paris) affirme : « Ce projet repose sur une double ambition : premièrement, nous voulons définir des biomarqueurs obtenus à partir des « omiques » et valider leur précision dans le diagnostic de patients touchés par des formes d’hypertension d’origine surrénalienne. Deuxièmement, et c’est ce qu’il y a de plus important pour les patients, nous voulons utiliser ces biomarqueurs pour accélérer et optimiser le diagnostic et la prise en charge de ces pathologies. Ensuite, nous pouvons procéder à la stratification des patients susceptibles de bénéficier le plus d’un traitement ciblé spécifique ».

Davantage de détails sur le projet ENS@T-HT, un projet en plusieurs étapes reposant sur un accès à des cohortes exceptionnelles de patients en Europe

— Lors d’une phase initiale exploratoire, les partenaires définiront des signatures obtenues à partir des « omiques » correspondant à des patients souffrant de PA, PPGL et CS grâce à la modélisation bioinformatique de grands ensembles de données provenant de plateformes multiples.
— Les signatures seront validées en tant que biomarqueurs de stratification en établissant des valeurs et une variabilité de référence chez des sujets témoins en bonne santé.
— Elles seront ensuite utilisées dans une étude clinique prospective afin d’identifier des formes endocriniennes d’hypertension et de stratifier les patients souffrant d’hypertension artérielle. L’utilité et le rapport coût-efficacité de cette approche seront évalués en fonction des critères de référence actuels en matière de résultats et de coûts.
Le projet ENS@T-HT est basé sur l’exploitation de cohortes exceptionnelles de patients souffrant de PA, de PPGL et de CS recrutés par des centres de référence en matière de troubles de la surrénale organisés au sein du Réseau européen pour l’étude des tumeurs de la surrénale ENS@T (www.ensat.org). Le projet ENSAT-HT s’appuiera sur la collaboration prospective de six Centres d’excellence de la Société européenne de l’hypertension (European Society of Hypertension – ESH https://www.eshonline.org/), ce qui permettra de disposer de capacités exceptionnelles en matière de recrutement et d’étude d’une grande cohorte de patients souffrant d’hypertension.

Site web : https://www.ensat-ht.eu/

Le microbiote intestinal : acteur incontournable de la régulation du fer dans notre organisme

Les bactéries de notre intestin agissent-elles sur le métabolisme du fer, élément essentiel à la bonne santé de l’organisme ? Pour la première fois, des équipes de l’Inra et de l’Inserm, en collaboration avec le CNRS, ont montré comment les bactéries modifient les capacités de distribution et de stockage du fer dans les cellules intestinales. Le microbiote peut être considéré comme un nouveau régulateur physiopathologique de l’absorption intestinale du fer. Ces travaux sont publiés en ligne dans The Faseb Journal le 15 septembre 2015.bacterie e.coli

Escherichia Coli, entérobactérie, hôte normal du tube digestif. ©Inserm

Le fer est un élément vital dont l’organisme ne peut pas se passer. Sa régulation et son bon contrôle dans l’organisme sont garants d’une bonne santé. Si un déficit en fer est délétère, une surcharge présente également un risque pour la santé. Actuellement, de nombreuses questions sociétales sont soulevées, notamment celle de l’efficacité et la nécessité de supplémenter des régimes en fer chez l’homme.

Dans l’intestin, les bactéries (constituant le microbiote) et les cellules intestinales vivent en symbiose et ont chacune besoin du fer pour survivre. La porte d’entrée unique du fer alimentaire dans l’organisme est l’intestin. Quand l’organisme a besoin de fer, son absorption est favorisée par les cellules intestinales et quand les besoins baissent, ces cellules diminuent leurs capacités d’absorption. Ces mécanismes fins de régulations répondent en outre à une hormone, l’hepcidine, découverte il y a quelques années par une équipe de l’Inserm.

Des chercheurs de l’Inra et de l’Inserm, en collaboration avec le CNRS, se sont intéressés à l’effet du microbiote sur l’absorption intestinale du fer, et ce, indépendamment des effets hormonaux. Pour cela, ils ont comparé des animaux (des rongeurs) dépourvus de microbiote intestinal (animaux dits « axéniques ») avec des animaux dont le microbiote est contrôlé. En absence de microbiote, les cellules intestinales présentent des stocks de fer très faibles et les systèmes de transport vers l’organisme sont très peu abondants. En revanche, dès que le microbiote s’installe dans l’intestin, les cellules intestinales acquièrent une très grande capacité de stockage du fer (sous la forme de ferritine) et favorisent son transport vers l’organisme (augmentation de la ferroportine). 

Ainsi, en présence de bactéries du microbiote, il y a une adaptation des cellules intestinales quant à leur capacité à distribuer et stocker le fer.

La mise en évidence de cette nouvelle voie de contrôle du métabolisme du fer va conduire à mieux contrôler les apports en fer et devrait permettre de mieux comprendre les anomalies du fer dans les maladies impliquant des déséquilibres du microbiote appelés « dysbioses ».

Manger mieux avec un petit budget, c’est possible mais c’est plus difficile

S’il est acquis que les populations les plus défavorisées ont une alimentation moins en accord avec les recommandations nutritionnelles, le lien entre budget et équilibre alimentaire n’est pas aussi simple. Le journal Nutrition Reviews vient de publier une revue bibliographique réalisée par l’unité mixte de recherche Nutrition, Obésité et Risque Thrombotique (Inra – Inserm – Aix-Marseille Université), en collaboration avec le Centre de nutrition en santé publique, de l’Université de Washington, sur  la contribution du prix des aliments  aux inégalités sociales en matière de choix alimentaires et de nutrition.
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© Fotolia

A la fin des années 1980-1990, il était connu que les populations les plus défavorisées avaient les comportements alimentaires les moins en accord avec les recommandations nutritionnelles, avec une plus faible consommation de fruits et de légumes, plus de produits céréaliers raffinés (pain blanc, pâtes, riz blanc…), et peut-être plus de produits sucrés. Mais ces différences de comportements alimentaires selon le statut socio-économique étaient  principalement attribuées à des différences éducationnelles, et rares étaient les nutritionnistes qui s’intéressaient au coût de l’équilibre alimentaire. Ainsi, le premier programme national nutrition santé (le PNNS, lancé en 2001) reposait principalement sur la diffusion à large échelle de messages d’éducation nutritionnelle. Puis, l’impact de l’environnement alimentaire (prix et disponibilité des aliments, publicité…)  sur les choix alimentaires a été progressivement mis en évidence, incitant à développer des politiques nutritionnelles axées non plus seulement sur la demande (le comportement du consommateur) mais aussi sur l’offre alimentaire.

Dans cette revue de la littérature, les chercheurs s’intéressent  aux déterminants économiques des choix alimentaires. Ils confirment que lorsque l’on compare les aliments de la base INCA en exprimant leur prix en €/100kcal (et non pas en €/kg), les produits riches en vitamines, fer, calcium, fibres sont des sources de calories plus chers que les produits riches en énergie, très gras ou très sucrés. Que ce soit tout au long de la chaine de production ou pour le consommateur, des produits comme les chips, les sucreries, les biscuits, mais aussi les pâtes et le riz, sont faciles à transporter, à stocker, à préparer et ne sont pas périssables, expliquant à la fois pourquoi ils sont moins chers que des produits frais [1].

En accord avec ces observations sur les aliments, une alimentation équilibrée coute en général plus cher qu’une alimentation déséquilibrée, rendant plus difficile la réalisation de l’équilibre nutritionnel en cas de contraintes budgétaires.

Néanmoins, des études d’observation et de modélisation montrent qu’il est possible de constituer un panier équilibré avec un budget modeste, dans la mesure où celui-ci est supérieur ou égal à 3,5 € par jour et par personne.

Ceci est possible à condition d’être prêt à faire des écarts plus grands avec les habitudes alimentaires et les normes culturelles, et notamment à consommer des aliments de bonne qualité nutritionnelle pour leur prix, tels que les légumes en conserve ou surgelés.

Les études disponibles à ce jour, analysées dans cette revue, sont basées sur des prix moyens ou standard, mais personne n’achète ses aliments au prix moyen.  Au fil du temps, la segmentation des marchés de l’agro-alimentaire a permis de mettre à disposition des consommateurs des produits à tous les niveaux de prix, du prix d’entrée de gamme au prix premium, tous bénéficiant d’une bonne qualité nutritionnelle. Il se pourrait donc que l’accès à un régime équilibré se soit démocratisé. Quelles seraient les conclusions des études si les prix réels étaient considérés et pas les prix moyens ?

En attendant ces futures recherches, il est important de prendre en compte les contraintes budgétaires et le différentiel de prix des aliments lors de l’élaboration de conseils alimentaires.

[1]  Le prix des produits frais intègre les frais de transport et de stockage en conditions réfrigérées et les risques plus important de pertes et gaspillage

En savoir plus: Rapport « Inégalités sociales de santé en lien avec l’alimentation et l’activité physique »

Une expertise collective de l’Inserm – 2012 (version française)

Chapitre 14 « Coût et qualité nutritionnelle de l’alimentation » par Nicole Darmon, unité mixte de recherche NORT

L’un des nouveaux axes de la 3ème période du Programme national nutrition-santé (PNNS) (2011-2015) vise à réduire les inégalités sociales de santé en lien avec la nutrition (alimentation et activité physique). Dans ce cadre, la Direction générale de la santé a sollicité l’Inserm pour établir un bilan des connaissances scientifiques sur les déterminants de la différenciation sociale dans le champ de la nutrition et sur les différentes stratégies d’interventions qui pourraient être utilisées pour réduire ces inégalités. Pour répondre à cette demande, l’Inserm a réuni un groupe pluridisciplinaire d’experts en épidémiologie, santé publique, sciences humaines et sociales, économie de la santé, recherche

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L’intestin grêle participe à l’inflammation chronique chez les personnes obèses

L’obésité est provoquée par des facteurs multiples et complexes dont certains sont encore insoupçonnés. Des chercheurs du CNRS, de l’Inserm, de l’UPMC et de l’université Paris Descartes, associés à des cliniciens chercheurs de l’AP-HP, viennent de montrer qu’une obésité sévère s’accompagne d’une inflammation de l’intestin grêle et d’un renforcement des défenses immunitaires dans cette zone. Ce phénomène diminue la sensibilité à l’insuline des entérocytes[1] et augmente l’absorption de nutriments, ce qui aggrave la maladie. Ces travaux, réalisés au Centre de recherche des Cordeliers (Inserm/UPMC/Université Paris Descartes) et au sein de l’Institut de cardiométabolisme et nutrition (ICAN – Inserm/UPMC/AP-HP), sont publiés le 18 juin dans la revue Cell Metabolism.

L’étude des mécanismes impliqués dans l’obésité humaine est particulièrement intéressante au niveau du jéjunum, une partie de l’intestin grêle qui joue un rôle majeur dans l’absorption des lipides et des glucides. À cause de son emplacement dans l’organisme, le jéjunum est difficile à étudier et sa contribution à cette maladie métabolique était mal connue. Dans cette étude, les chercheurs ont pu obtenir des échantillons de jéjunum de patients pendant l’opération de chirurgie visant à réduire leur obésité et les maladies associées (by-pass gastrique). Les échantillons issus de 185 personnes souffrant d’obésité sévère ont été comparés à des prélèvements de jéjunum de 33 individus non obèses, opérés pour d’autres raisons.

Les équipes de recherche coordonnées par Edith Brot-Laroche et Karine Clément ont alors constaté un état d’inflammation chronique de l’intestin grêle chez ces personnes obèses et la colonisation de l’épithélium du jéjunum par des lymphocytes T, dont la densité augmente avec le degré d’obésité. Ces cellules immunitaires émettent des cytokines[2] qui inhibent la sensibilité à l’insuline des cellules épithéliales absorbantes de l’intestin. L’action de l’insuline régulant l’absorption des nutriments et la glycémie, ce phénomène immunitaire participe ainsi à l’aggravation de la situation clinique des patients.


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Schéma explicatif des mécanismes associés à l’inflammation du jéjunum chez les personnes obèses. © Edith Brot-Laroche/Armelle Leturque/Sébastien André/Karine Clément

Des études cliniques complémentaires ont aussi montré que, chez les personnes obèses, l’augmentation de la densité intestinale des lymphocytes T est probablement en relation avec des complications associées à l’obésité comme la maladie hépatique (NASH) et les dyslipidémies[3].

Les résultats de cette étude ont par ailleurs montré que les replis de la muqueuse intestinale de ces patients, les villosités, sont plus longs que chez les sujets non obèses. Cela signifie que la surface d’échange de l’intestin grêle est augmentée de 250 % (augmentation de surface équivalente à deux courts de tennis) et que les malades absorbent davantage de nutriments. Ce phénomène, dû à la diminution de l’apoptose, un mécanisme de mort cellulaire, vient aussi renforcer l’action inflammatoire du système immunitaire dans cette zone et aggraver la pathologie.

Si la résistance à l’insuline dans les tissus adipeux, hépatique, pancréatique et musculaire avait déjà été observée chez les personnes obèses, ces travaux mettent en lumière l’existence de mécanismes similaires dans l’intestin grêle et ouvrent des perspectives d’interventions thérapeutiques non invasives permettant de réduire l’état inflammatoire de l’intestin et de lutter contre l’obésité.

Ce projet, réunissant deux équipes de l’IHU-ICAN, les équipes d’Edith Brot-Laroche et d’Armelle Leturque au Centre de recherche des Cordeliers et de Karine Clément à l’Hôpital Pitié-Salpêtrière, a été soutenu par l’ANR-ALIA Nutra2sense, le programme Européen Metacardis, des programmes de recherche clinique (APHP) et les investissements d’avenir (ANR-IHU).

[1] Cellules épithéliales de l’intestin spécialisées dans l’absorption des nutriments.

[2] Molécules utiles dans la communication cellulaire.

[3] La dyslipidémie est une concentration anormalement élevée ou diminuée de lipides (cholestérol, triglycérides, phospholipides ou acides gras libres) dans le sang.

Une nouvelle piste thérapeutique pour des maladies rares et graves des reins

Dans un article publié dans la revue JASN le 22 mai dernier, une équipe du Centre de Recherche Cardiovasculaire de Paris (Université Paris Descartes / Inserm / AP-HP) propose une nouvelle approche de thérapie contre les maladies rénales graves. Menée par Pierre Louis Tharaux, cette équipe s’est penchée sur la capacité des cellules rénales à réagir à l’inflammation.

Le rein est un organe essentiel de l’organisme : il a pour fonction de filtrer le sang et d’éliminer les déchets collectés par l’urine. Cette fonction de filtre est principalement effectuée par des cellules spécialisées: les podocytes au sein de structures appelées « glomérules ». Chez certaines personnes, un processus inflammatoire anormal se déclenche et occasionne des lésions au sein du rein et de ces glomérules menant à une insuffisance rénale grave constituant une véritable urgence diagnostique et thérapeutique.

A ce jour, les seuls traitements pour ces maladies dites « glomérulonéphrites » consistent à viser le système immunitaire afin de réduire l’inflammation à l’origine de ce trouble. Malheureusement, ces thérapies ne sont que partiellement efficaces et exposent à une risque d’infection élevé les patients traités. C’est pourquoi l’équipe menée par Pierre-Louis Tharaux au sein du Centre de Recherche Cardiovasculaire de Paris (PARCC) a choisi une approche différente : étudier la possibilité de stopper la destruction rénale en agissant sur la façon dont les cellules rénales (les podocytes) réagissent à l’inflammation.

Chez des personnes non malades, un récepteur nommé PPARγ (peroxisome proliferator-activated receptor-gamma) est présent dans les podocytes des reins. En s’intéressant à cette molécule, les chercheurs ont découvert que celui-ci disparaît en partie des cellules glomérulaires  de souris reproduisant la maladie. De même, cette diminution est également remarquée dans les reins des malades atteints suggérant un rôle important de ce récepteur dans le développement de la glomérulonéphrite. Pour confirmer leur hypothèse, les scientifiques ont supprimé entièrement le PPARg des podocytes chez les souris. Ils ont alors observé une aggravation nette de la sévérité de leur atteinte rénale, corroborant ainsi la nécessité de PPARγ dans la préservation du rein.

Dans une perspective thérapeutique, l’équipe a alors eu l’idée d’administrer à ces souris un activateur de PPARγ, la pioglitazone. Développée en clinique pour le traitement de certains diabètes de type 2, elle était connue pour son effet bénéfique anti-inflammatoire. De manière surprenante, son administration aux souris, jusqu’4 jours après le début de la maladie, diminue considérablement l’inflammation rénale et permet le maintien de la fonction et de la structure du rein. Cette efficacité est perdue lorsque le gène PPARγ est absent des podocytes ce qui indique que l’essentiel de l’efficacité du médicament passe par une action sur ces cellules plutôt que par un effet anti-inflammatoire général comme on le croyait.

« Ces résultats suggèrent une nouvelle indication pour cette classe de médicaments activant la voie PPARγ qui pourraient s’avérer bénéfique dans les glomérulonéphrites en prévenant l’insuffisance rénale grave qui affecte encore beaucoup de patients. » indique Pierre-Louis Tharaux.

IRF5, nouvel acteur dans la survenue des complications de l’obésité

Les complications métaboliques de l’obésité et de la surcharge pondérale comme le diabète de type 2 représentent d’importants enjeux de santé publique. Les équipes Inserm de Nicolas Venteclef, Dominique Langin, Karine Clément, et d’Irina Udalova (Institut de Rhumatologie, Université de Oxford, Royaume-Uni) en collaboration avec plusieurs équipes[1], ont réussi à élucider une partie des mécanismes impliquées dans le développement de ces complications métaboliques associées à l’obésité. Les résultats de ces travaux sont publiés en ligne dans la revue Nature Medicine.

Actuellement, plus d’un milliard et demi de personnes souffrent dans le monde de surcharge pondérale ou d’obésité. On sait depuis une dizaine d’années qu’un état inflammatoire chronique est présent chez les patients obèses. Cet état pourrait jouer un rôle fondamental dans le développement des pathologies métaboliques associées. Cette inflammation résulte d’une activité anormale du système immunitaire observée à la fois au niveau systémique (dans le sang) et locale (dans les organes métaboliques comme le foie, les muscles, le pancréas et surtout le tissu adipeux).

À la suite d’une prise de poids excessive, le tissu adipeux se développe de manière anormale dans la région intra-abdominale (obésité androïde) et devient une source importante de médiateurs pro-inflammatoires, ces « messagers chimiques » activant l’inflammation, aux conséquences métaboliques délétères. Ce phénomène est notamment provoqué par l’accumulation dans ce tissu de macrophages de type pro-inflammatoire. Paradoxalement, certains sujets obèses ne développent pas d’altérations métaboliques. En effet, lorsque l’expansion du tissu adipeux se situe au niveau des dépôts plus superficiels comme le tissu adipeux sous-cutané (obésité gynoïde), le risque de développer des complications métaboliques est réduit.

Dans une étude précédente (Dalmas et al. Diabetes 2014), l’équipe de Karine Clément (Guerre-Millo et coll., UMR_S 1166, Paris, France) en collaboration avec Nicolas Venteclef avait observé l’importance d’un dialogue inflammatoire et pro-diabétogène entre macrophages et lymphocytes dans le tissu adipeux viscéral de patients obèses.

La caractérisation de ces macrophages leur a permis d’identifier le facteur de transcription IRF5 (Interferon Regulatory Factor 5) comme le chef d’orchestre de l’activation des macrophages du tissu adipeux dans l’obésité.

Afin de démontrer l’importance d’IRF5 dans l’obésité et le diabète de type 2, les auteurs ont généré des souris déficientes pour ce facteur puis les ont soumises à un régime riche en graisses qui provoque habituellement une obésité et un diabète de type 2. De manière surprenante, les souris déficientes pour IRF5 ont bien développé une obésité mais sans complications métaboliques, contrairement aux souris sauvages exprimant IRF5. Cette adaptation bénéfique des souris déficientes pour IRF5 s’explique notamment par un stockage préférentiel des graisses dans la région sous-cutanée (protectrice) et non intra-abdominale (délétère). Le décodage des mécanismes moléculaires et cellulaires a permis de révéler une importante reprogrammation de l’inflammation du tissu adipeux intra-abdominal en l’absence d’IRF5 contribuant à limiter son expansion. En effet, en l’absence d’IRF5, l’obésité induit une réponse immunitaire caractérisée par la présence de macrophages anti-inflammatoires et une diminution de l’activation de la réponse immunitaire. Cette modification induit un remodelage tissulaire limitant l’expansion du tissu adipeux intra-abdominal. Ceci permet la redistribution des lipides de la cavité intra-abdominale vers les dépôts sous-cutanés, un stockage moins délétère pour l’organisme.
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Influence d’IRF5 dans la nature du tissu adipeux de patients obèses et ses conséquences métaboliques ©Inserm/N.Venteclef (viscTA : Tissu adipeux viscéral. scTA : Tissu adipeux sous-cutané)

Les données obtenues sur la souris ont été confirmées chez des patients en surpoids, obèses ou massivement obèses, en montrant que l’expression d’IRF5 dans le tissu adipeux intra-abdominal est significativement corrélée aux dysfonctions métaboliques associées à l’obésité.

Cette étude pionnière suggère que le système immunitaire (ici les macrophages du tissu adipeux) influence directement l’accumulation de la masse grasse dans la région viscérale, susceptible d’être ciblée dans la prévention du diabète de type 2. Pour les chercheurs, « il est donc crucial de déchiffrer les différentes facettes de l’inflammation pour mieux appréhender les pathologies multifactorielles associées à l’obésité comme le diabète de type-2 ».

La démarche mise en œuvre dans cette étude est emblématique de la recherche translationnelle dont l’objectif est d’accélérer la mise au point de thérapies efficaces pour les patients en instaurant un dialogue fécond entre cliniciens et chercheurs, afin de produire des résultats robustes, à la fois approfondis grâce aux modèles murins et pertinents chez l’homme.

Ces travaux ont bénéficié du soutien financier de l’ANR, de l’Inserm, de l’UPMC, de la FRM, d’ICAN et de la Région Ile-de-France (CORDDIM).

[1] Cette étude a été effectuée en collaboration avec des chercheurs du CNRS, de l’Université Paris-Diderot, d’ICAN, de l’Université Paul Sabatier de Toulouse et de l’Université Charles de Prague (République Tchèque)

Obesity © Fotolia

Diabète de type 2 : comprendre la régulation du taux de sucre pour mieux le traiter

Les individus diabétiques de type 2, résistant à l’insuline, souffrent d’un taux de glucose trop élevé dans le sang qu’ils tentent de diminuer aujourd’hui grâce à une nouvelle classe d’antidiabétiques, les « gliflozines ». Ces nouvelles molécules abaissent le taux de sucre mais produisent également un effet paradoxal en entrainant la sécrétion de glucagon, source supplémentaire de glucose. Les unités mixtes de recherche 1190 « Recherche translationnelle sur le diabète » (Université de Lille, Inserm, CHRU Lille), dirigée par François Pattou, et 1011 « Récepteurs nucléaires, maladies cardiovasculaires et diabète » dirigée par Bart Staels[1], décrivent un nouveau mécanisme de régulation de la sécrétion du glucagon chez l’homme permettant d’élucider ce phénomène et suggère une adaptation de ce nouveau type de traitements.

Ces résultats obtenus à Lille au sein du Labex Egid (European Genomic Institute for Diabetes) sont publiés dans la revue Nature Medicine le 20 avril 2015.

L’équipe dirigée par François Pattou développe des thérapies innovantes pour lutter contre les formes les plus sévères du diabète, une maladie caractérisée par un taux élevé de sucre dans le sang : l’hyperglycémie chronique. Pour le traitement du diabète de type 1, les projets du laboratoire s’appuient sur la production d’îlots humains qui sont greffés chez les patients. La greffe d’îlots restaure la production d’insuline, l’hormone qui régule le taux de sucre en le stockant lorsqu’il est trop élevé dans le sang. L’analyse des îlots humains destinés à la greffe permet l’évaluation des cellules pour améliorer leur greffe. Dans ce contexte l’équipe, en collaboration avec l’équipe de Bart Staels, spécialisée dans le développement de nouvelles molécules, a découvert un nouveau mécanisme de régulation de la sécrétion du glucagon chez l’homme qui explique un effet secondaire d’une nouvelle classe d’antidiabétiques Cette dernière est utilisée pour traiter le diabète de type 2 observé en cas d’obésité et caractérisé par une résistance à l’insuline.
Îlot de Langherans humain

Îlot de Langherans humain (0,3 mm diamètre) avec des cellules alpha en rouge et des cellules Bêta en vert.
© Inserm Valery Gmyr
Accessible sur
www.serimedis.inserm.fr


Lorsque les cellules détectent un niveau bas de sucre (ex: au cours du jeune), une augmentation de la quantité de glucose dans le sang est nécessaire afin d’assurer l’énergie dont le corps a besoin. C’est là qu’intervient une autre hormone, le glucagon, dont le rôle est de stimuler la production de sucre par le foie afin de rétablir au plus vite un taux normal de glucose dans le sang. Cette hormone, sécrétée par les cellules alpha des îlots de Langherans du pancréas, est un peu oubliée par rapport à l’Insuline, produite par les cellules béta pour stimuler le stockage du sucre. Elle est pourtant essentielle dans la physiopathologie du diabète.

Dans cette étude, les chercheurs ont découvert qu’un cotransporteur du glucose (SGLT2) que l’on connait pour réabsorber le glucose dans le rein, est présent dans les cellules alpha et contrôle la sécrétion de glucagon. En mesurant l’expression génique de ce transporteur dans des îlots de donneurs diabétiques (type 2), ils ont observé une diminution de l’expression de SGLT2 et une augmentation de l’expression du glucagon par rapport aux îlots de sujets sains. Ce résultat est confirmé chez la souris diabétique de type 2 lorsqu’elle devient de plus en plus obèse, l’expression du cotransporteur diminue.

De manière inattendue, en révélant ce mécanisme, les chercheurs expliquent l’augmentation paradoxale du taux de glucagon observée chez les patients ayant recours à une nouvelle classe d’antidiabétiques « Gliflozines« , commercialisée aux Etats Unis et au Royaume Uni. Cette classe médicamenteuse cible le transporteur du glucose situé dans le rein, empêchant la réabsorption du glucose élevé chez les diabétiques et son élimination en partie dans les urines.

« Le traitement antidiabétique, « Dapagliflozin », en bloquant le récepteur SGLT2, stimule les cellules alpha et augmente la sécrétion de glucagon » explique François Pattou.

Cet effet inattendu pourrait limiter au moins en partie l’effet hypoglycémiant de ce traitement antidiabétique, et justifie pour les chercheurs l’administration simultanée d’autres molécules limitant la sécrétion de glucagon comme les sulfonylurés ou les analogues du GLP-1. Avant sa commercialisation en France qui est envisagé dans les prochains mois, cette découverte pourrait permettre aux patients souffrant d’un diabète de type 2 bénéficiant de traitement, d’optimiser son efficacité.

L’Institut européen de génomique sur le diabète – Egid

La mission principale de la Fédération de recherche Egid (Université de Lille / CNRS / Inserm / CHRU Lille / Institut Pasteur de Lille), Institut européen de génomique sur le diabète, qui a obtenu un Labex dans le cadre du Programme d’Investissements d’Avenir, est d’identifier les facteurs de risque du diabète et de mieux comprendre les mécanismes d’apparition de ses complications afin de prévenir la survenue de cette maladie invalidante et de mieux traiter les patients. Cette fédération de recherche Egid est constituée de trois équipes fondatrices: l’UMR 1011 «Récepteurs nucléaires, maladies cardiovasculaires et athérosclérose» dirigée par le Pr Bart Staels (Université de Lille, Institut Pasteur de Lille, Inserm) , l’UMR 1190 « recherche translationnelle sur le diabète » dirigée par le Pr François Pattou (Université de Lille, Inserm,CHRU Lille,), et l’UMR 8199 « Génomique Intégrative et modélisation des maladies métaboliques » dirigée par le Pr Philippe Froguel (Université de Lille, CNRS, Institut Pasteur de Lille).


[1]Université de Lille, Inserm, CHRU Lille, Institut Pasteur de Lille

Des antiplaquettaires pour limiter la sévérité de la grippe

Les plaquettes sanguines jouent un rôle dans les infections pulmonaires sévères liées aux virus grippaux. C’est ce que révèlent pour la première fois des chercheurs de l’Inra, de l’Inserm et de l’Université Claude Bernard Lyon 1 dans des travaux publiés le 1er avril 2015 dans la revue American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. Leurs résultats montrent que les médicaments antiplaquettaires représenteraient un accompagnement thérapeutique efficace contre les formes graves de grippe.

Dans le monde, les épidémies annuelles de grippe sont responsables d’environ trois à cinq millions de cas de maladies graves et de 250 000 à 500 000 décès, principalement parmi les groupes à haut risque (les très jeunes, les personnes âgées ou souffrant de maladies chroniques). Dans les cas de grippes sévères, les poumons sont le siège d’une inflammation excessive et délétère.

Des chercheurs de l’Inra, de l’Inserm et de l’Université Claude Bernard Lyon 1 se sont intéressés au rôle des plaquettes[1] pendant l’infection par les virus grippaux chez des souris. Ils ont tenté de comprendre les mécanismes responsables de l’inflammation exagérée des poumons qui survient dans les cas les plus graves. En révélant un afflux massif de plaquettes agrégées et activées, les scientifiques ont mis en évidence, pour la première fois, le recrutement des plaquettes dans les processus associés à la sévérité des infections pulmonaires.

Dans un second temps, cette même équipe a démontré le lien entre l’activation plaquettaire dans le poumon et la suractivation de l’inflammation. Ainsi, en suractivant les plaquettes, on observe une augmentation de la mortalité. Inversement, des souris ayant un défaut de fonction plaquettaire sont protégées.

Enfin, l’effet bénéfique des antiplaquettaires sur l’inflammation excessive dans le poumon a été prouvé. Les chercheurs ont testé, chez des souris, 4 molécules antiplaquettaires (dont 2 sur le marché) et 3 souches différentes de virus de la grippe. Il s’agissait de souches humaines modifiées pour entraîner des grippes sévères et de fortes pneumonies chez les souris.

En donnant une dose semi-létale de virus (entraînant une mortalité de 50 %), l’administration locale (ou par voie aérienne) d’antiplaquettaires a assuré une survie avoisinant 100%.

Ces travaux suggèrent donc que les médicaments antiplaquettaires (déjà présents dans la pharmacopée) pourraient être utilisés pour développer des traitements anti-inflammatoires efficaces lors des infections sévères à influenza. Ces résultats de recherche biologique pourraient donc connaître des développements en recherche clinique visant à évaluer leur transposition dans l’espèce humaine.

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Analyse par microscopie électronique de coupes de poumon. Des souris infectées par influenza ont été traitées par voie aérienne avec une solution contenant un antiplaquettaire (à droite) ou non (à gauche). La formation de larges amas de plaquettes activées et agrégées dans les poumons des souris contrôles (à gauche) est prévenue chez les souris ayant reçu l’antiplaquettaire (à droite) ; limitant l’inflammation et favorisant la survie. © Elisabeth Errazuriz-Cerda, CIQLE

[1] Les plaquettes sont des éléments cellulaires du sang qui assurent l’hémostase en jouant un rôle primordial dans la formation des caillots.

Cibler un récepteur de l’hôte plutôt que le virus : une nouvelle approche expérimentale contre le virus de l’hépatite C

Une collaboration internationale conduite par le Professeur Thomas Baumert (Unité mixte de recherche 1110 Inserm/Université de Strasbourg « Institut de recherche sur les maladies virales et hépatiques ») met en évidence qu’un anticorps monoclonal spécifiquement dirigé contre la claudine-1, une protéine du foie essentielle à l’infection par le virus de l’hépatite C (VHC), permet de prévenir et de traiter une infection chronique par ce virus dans un modèle animal. Cet anticorps, dont on savait qu’il inhibe l’entrée du VHC et empêche ainsi l’initiation de l’infection, se révèle également capable d’éliminer les cellules infectées. Cette découverte, publiée dans une lettre de Nature Biotechnology le 23 mars 2015, ouvre la voie au développement d’une approche non seulement préventive pour l’hépatite C mais aussi thérapeutique.

L’infection par le virus de l’hépatite C (VHC) entraine une cirrhose hépatique et un cancer du foie, seconde cause de décès par cancer dans le monde. Ces complications sont des indications majeures pour la transplantation hépatique mais la réinfection du greffon par le VHC est un défi. A ce jour il n’y a pas de vaccin et les nouveaux traitements récemment mis au point ne sont actuellement accessibles qu’à une minorité de patients à travers le monde en raison de leurs coûts élevés. Le développement de nouvelles stratégies préventives et thérapeutiques est donc toujours d’actualité.

L’équipe dirigée par le Pr Thomas Baumert (Unité mixte de recherche 1110 Inserm/Université de Strasbourg « Institut de recherche sur les maladies virales et hépatiques»), en collaboration avec des équipes internationales, a décidé de cibler une protéine du foie essentielle à l’infection virale plutôt que de cibler le virus. Ils ont choisi la claudine-1, une molécule importante pour les premières étapes de l’infection par le VHC et impliquée dans les contacts cellulaires.

En utilisant des modèles de souris ayant un foie de type humain, les chercheurs montrent qu’un anticorps monoclonal dirigé contre la claudine-1 peut prévenir l’infection par le VHC en bloquant l’entrée du virus dans les cellules du foie. De manière surprenante, les chercheurs ont également observé que cet anticorps permet de traiter l’infection chronique par le VHC en inhibant l’activation de voies de signalisation intracellulaires dont le virus a besoin pour survivre. En conséquence, les cellules infectées disparaissent et sont progressivement remplacées par des cellules non-infectées.

L’avantage de cette stratégie est qu’elle ne nécessite pas d’être associée à un antiviral.

 De plus, en utilisant différentes souches virales, les chercheurs montrent que le virus peut difficilement échapper à cet anticorps et développer une résistance.

« Claudine-1 » est une protéine habituellement localisée dans les jonctions serrées qui sont des points de contact entre cellules adjacentes. Il est intéressant de noter que des protéines de jonction serrées constituent des récepteurs pour d’autres pathogènes, tels que le virus de la dengue ou les shigelles. Cette approche innovante par injection d’un anticorps monoclonal dirigé contre une protéine de la cellule hôte permet d’entrevoir le développement d’une stratégie vaccinale et de nouvelles approches thérapeutiques contre le VHC et également contre d’autres pathogènes utilisant des mécanismes d’infection similaires.

Cette étude a reçu le soutien de l’Union Européenne (ERC, INTERREG-IV-Rhin Supérieur-FEDER, FP7), l’ANRS (France REcherche Nord & sud Sida-hiv Hépatites), les Laboratoires d’Excellence HepSYS et netRNA de l’Agence nationale de la recherche (ANR), la Fondation ARC pour la recherche contre le cancer, l’IHU MIX-Surg, la Fondation Wilhelm Sander, la Région Alsace, l’Institut National du Cancer, l’Inserm, le Centre National de la Recherche Scientifique, l’Université de Strasbourg, l’Université de Gand (GOA 01G01712), la Research Foundation—Flanders) et Cardiex (Nantes).

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