Thérapeutique des désordres métaboliques hépatiques: activation de l'AMPK et contrôle de la ploidie hépatocytaire – AMPLOI

L’accumulation de lipides dans le foie liée au développement d’une insulino-résistance est la première étape dans le développment de la stéatose hépatique. Une balance entre synthèse et oxidation des lipides est nécessaire au maintien de l’équilibre. Le senseur énergétique AMPK contrôle cette balance lipidique entre voie oxidative et de synthèse. L’AMPK a aussi un rôle dans le contrôle de cycles de division particuliers (genèse de cellules polyploïdes). Par ailleurs, nous avons récemment démontré que le profil de ploïdie est modifié dans le foie de rats insulino-resistants. Le foie étant un organe polyploïde, la compréhension du lien entre AMPK, résistance à l’insuline et ploïdie hépatique nous semble central dans la compréhension des désordres métaboliques hépatiques. Nous définirons: (1) le rôle de l’AMPK dans la progression de la stéatose hépatique et de son action thérapeutique, (2) comment l’AMPK contrôle la ploïdie et caractériser les propriétés spécifiques des cellules polyploïdes, (3) si la mesure de l’activité AMPK et le degré de ploïdie sont des marqueurs pronostiques de la stéatose hépatique. Notre projet de recherche est basé sur l’utilisation de modèles animaux génétiquement modifiés et vise à démontrer l’importance de déréglements de l’AMPK dans le développement de la stéatose hépatique mais l’AMPK pourrait également constituer une cible thérapeutique de choix. De plus, le rôle de l’AMPK dans la régulation de la formation de cellules polyploïdes pose la question de l’utilisation de l’activité AMPK et le degré de ploïdie comme marqueurs des désordres hépatiques. Pour atteindre nos objectifs, nous avons développé plusieurs modèles animaux avec différents niveaux d’activité AMPK. Nous étudierons l’incidence d’une délétion de l’AMPK hépatique sur le métabolisme lipidique en réponse à un régime hypercalorique. Nous mesurerons le nombre, la fonction et la morphologie des mitochondries, et la sensibilité à l’insuline du foie. L’activation de l’AMPK par l’exercise et certains anti-diabètiques justifie de l’utilisation de l’AMPK comme cible thérapeutique. A l’aide de souris trangéniques exprimant une forme active de l’AMPK, nous analyserons les effets sur le contenu lipidique du foie en réponse à un régime gras. Nous étudierons également le rôle de l’AMPK dans les effets bénéfiques de l’exercise. Afin d’étudier la régulation de la ploïdie hépatique par l’AMPK, nous analyserons les différentes étapes de la mitose in vitro et in vivo en absence ou après activation de l’AMPK. Ce travail sera réalisé par l’utilisation de nouvelles techniques d’imagerie in vivo utilisant des souris trangéniques exprimant un marqueur fluorescent permettant de suivre le mouvement des chromosomes lors des étapes tardives de la division. De plus, nous déterminerons si la formation de cellules polyploïdes est associée à de nouvelles fonctions métaboliques de la cellule. Par une approche protéomique, nous établirons le profil d’expression protéique d’hépatocytes diploïdes et tétraploïdes. Finalement, pour associer les modifications d’activité AMPK, de résistance à l’insuline et de ploïdie avec les désordres métaboliques hépatiques, nous évaluerons l’activité AMPK par immunohistochimie et le degré de ploïdie par imagerie in situ, de coupes de foie de patients ayant développé une stéatose hépatique.