Prix Projets de recherche Rôle de la production intestinale de glucose dans le développement néonatal de l’hypothalamus

Année 2017
Auteur Amandine Gautier - Stein
Centre de recherche INSERM 1213 – UCBL 1, faculté de médecine Lyon « Laennec »
Thème Métabolisme
Type Projets de recherche

Contenu

L’obésité et le diabète connaissent une croissante alarmante qui ne peut être attribuée uniquement aux modifications individuelles du régime et du mode de vie. La programmation métabolique, notamment via la régulation du développement des régions cérébrales impliquées dans la régulation de la balance énergétique (comme l’hypothalamus), pourrait participer à l’apparition de ces pathologies. La production intestinale de glucose (PIG) est une fonction bénéfique pour l’homéostasie glucidique, qui, via un signal glucose portal, contrôle les fonctions hypothalamiques chez l’adulte. Cette fonction est fortement induite en période néonatale, dans une fenêtre temporelle cruciale pour la détermination des connections fonctionnelles entre les noyaux hypothalamiques. En utilisant différents modèles murins originaux, d’invalidation ou de surexpression de la PIG, nous chercherons à démontrer que l’absence de cette fonction altère le développement de l’hypothalamus (neurogenèse et connections neuronales) et que son induction permet d’améliorer ces défauts développementaux, lorsqu’ils sont induits par un environnement maternel délétère (absence de leptine ou diabète gestationnel consécutif à un régime riche en graisses et en sucres). Ces résultats démontreront l’importance de la PIG en tant que fonction essentielle à la transmission de l’état nutritionnel au cerveau, et permettront d’ouvrir les possibilités bénéfiques de cette fonction à l’amélioration de l’environnement maternel.

Objectifs

Les questions posées au cours de ce projet sont :

• La PIG contrôle-t-elle la neurogenèse dans le noyau arqué et les connections neuronales entre les différents noyaux de l’hypothalamus qui s’établissent en période néonatale ?

• Quels sont les mécanismes moléculaires impliqués dans ce contrôle ?

• L’induction de la PIG en période néonatale dans des modèles d’altération neuronale de l’hypothalamus permet-elle d’améliorer le métabolisme ?

 

Etapes successives et avancement des travaux

Résultats attendus et perspectives

Ce projet présente une hypothèse originale reliant une fonction métabolique périphérique contrôlée par l’alimentation au développement d’un noyau cérébral essentiel aux fonctions homéostatiques de l’organisme. Le laboratoire a démontré que la PIG et le système nerveux gastrointestinal signalent au cerveau les informations liées à l’état nutritionnel et participent ainsi à la régulation de l’homéostasie énergétique. Si l’induction de la PIG en période néonatale permet de prévenir les altérations neuronales induites par l’absence de la leptine ou un environnement maternel délétère, nous pourrons élargir les effets bénéfiques de la PIG observés chez l’adulte aux nouveau-nés. Ces résultats permettraient d’ouvrir ce projet sur le rôle des régulations éventuelles de la PIG par l’environnement maternel.