Une exposition à l'ozone induit une insulino-résistance via un stress oxydant systémique et un stress du réticulum endoplasmique musculaire : pollution à l'ozone et diabète de type 2 : peut-on imaginer une origine environnementale aux maladies métaboliques ? / Roxane Vella ; sous la direction de Alain Géloën et de Christophe Soulage

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Pollution -- Effets de l'ozone

Insulinorésistance

Stress oxydatif

Réticulum endoplasmique

Diabètes

Classification Dewey : 616.4

Géloën, Alain (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Soulage, Christophe (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Vidal, Hubert (1963-.... ; biochimiste) (Président du jury de soutenance / praeses)

Bigard, Xavier (1951-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Roussel, Anne-Marie (1942-.... ; biochimiste) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Bonnefont-Rousselot, Dominique (1959-....) (Membre du jury / opponent)

Pialoux, Vincent (19..-.... ; biologiste) (Membre du jury / opponent)

Tanti, Jean-François (1963-....) (Membre du jury / opponent)

Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Cardio-Vasculaire, Métabolisme Diabétologie et Nutrition (Lyon) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Des études épidémiologiques récentes suggèrent que certains polluants atmosphériques jouent un rôle dans le développement et la progression de l'insulino-résistance, associée au diabète de type 2. L'ozone, un polluant photochimique majeur des zones urbaines, est associé t à des concentrations augmentées de glucose et d'insuline plasmatiques à jeun, cependant de nombreux aspects de cette association restent à élucider. En utilisant une concentration réaliste, représentative des pics de pollution (0,8 ppm), nous avons démontré que l'exposition de rats à de l'ozone induit une insulino-résistance systémique et un stress oxydant, associé à un stress du réticulum endoplasmique (RE), une activation de JNK et donc, une perturbation du signal insulinique dans le muscle. Les lavages broncho-alvéolaires réalisés chez des rats exposés à l'ozone, reproduisent ces effets sur des myotubes C2C12, suggérant que des médiateurs pulmonaires toxiques sont responsables de ce phénotype. Des prétraitements avec le chaperon chimique acide 4-phénylbutyrique, l'inhibiteur de JNK SP600125, ou l'antioxydant N-acétylcystéine préviennent l'insulino-résistance, démontrant que l'ozone induit séquentiellement un stress oxydant, un stress du RE et une activation de JNK, entraînant une perte de la sensibilité à l'insuline dans le muscle. Notre étude est la première à montrer que la pollution à l'ozone provoque le développement de l'insulino-résistance, suggérant qu'elle pourrait accélérer la progression du diabète. Nous proposons ainsi un mécanisme liant exposition à des polluants et augmentation de l'incidence des maladies métaboliques

Résumé / Abstract : A growing body of evidence suggests that exposure to traffic-related air pollution is a risk factor for type 2 diabetes. Ozone, a major photochemical pollutant in urban areas, is negatively associated with fasting glucose and insulin concentrations but most aspects of this association remain to be elucidated. Using an environmentally realistic concentration (0.8 ppm), we demonstrated that exposition of rats to ozone induced whole body insulin resistance and oxidative stress, with associated endoplasmic reticulum (ER) stress, JNK activation and disruption of insulin signaling in skeletal muscle. Bronchoalveolar lavage fluids from ozone-treated rats reproduced this effect in C2C12 myotubes, suggesting that toxic lung mediators were responsible for the phenotype. Pre-treatments with the chemical chaperone 4-phenyl butyric acid, the JNK inhibitor SP600125 or the antioxidant N-acetylcysteine alleviated insulin resistance, demonstrating that ozone sequentially triggered oxidative stress, ER stress and JNK activation to impair insulin signaling in muscle. This study is the first to report that ozone plays a causative role in the development of insulin resistance, suggesting that it could boost the development of diabetes. We therefore provide a potential mechanism linking pollutant exposure and the increased incidence of metabolic diseases