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IMPLICATION DE GHRELINE/OBESTATINE, DEUX PEPTIDES ISSUS DU MEME PRECURSEUR, DANS LE CONTRÔLE DE LA SECRETION D’HORMONE DE CROISSANCE ET DU COMPORTEMENT ALIMENTAIRE. Travail de thèse réalisé au sein de l’unité INSERM U549. Régulation de la sécrétion de GH et du comportement alimentaire.

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

IMPLICATION DE GHRELINE/OBESTATINE, DEUX PEPTIDES ISSUS DU MEME PRECURSEUR, DANS LE CONTRÔLE DE LA SECRETION D’HORMONE DE CROISSANCE ET DU COMPORTEMENT ALIMENTAIRE

Travail de thèse réalisé au sein de l’unité INSERM U549

slide2

Régulation de la sécrétion de GH et du comportement alimentaire

Facteurs intra-hypothalamiques, extra-hypothalamiques

Sécrétion de GH

Contrôle de la PA

SRIH

OT/AVP

CRH

TRH

MCH

ORE

MCH/CART

POMC/CART

GHRH

NPY/AgRP

slide3

SRIH

OT/AVP

CRH

TRH

MCH

ORE

MCH/CART

POMC/CART

GHRH

NPY/AgRP

Régulation de la sécrétion de GH et du comportement alimentaire

Facteurs intra-hypothalamiques, extra-hypothalamiques

Sécrétion de GH

Contrôle de la PA

Facteurs périphériques

Leptine

Ghreline

slide4

Jour

Nuit

Prise alimentaire

(min/30min)

10h20

14h20

17h20

10

12

14

16

Temps (h)

Tolle, Bassant, Zizzari et al., 2002

slide5

Quel est le rôle de la ghreline endogène dans la régulation

    • de la sécrétion de GH ?
    • du comportement alimentaire ?
slide6

Ghreline octanoylée

Ghreline non octanoylée

Sécrétion spontanée de ghreline

slide7

Sécrétion spontanée de ghreline

Anticorps N terminal

Ghreline octanoylée

Ghreline non octanoylée

ghrelineoctanoylée

slide8

Sécrétion spontanée de ghreline

Anticorps N terminal

Anticorps C terminal

Ghreline octanoylée

Ghreline non octanoylée

ghrelineoctanoylée

ghrelinetotale

slide9

r=0,73

P<0,0001

Ghreline Totale (pg/ml)

Ghreline octanoylée (pg/ml)

Sécrétion spontanée de ghrelinetotale et de ghrelineoctanoylée

Cluster

Taux moyens

(pg/ml)

Nadir

(pg/ml)

Amplitude

des pics (pg/ml)

Nombre

de pics/8h

Intervalle

entre 2 pics (min)

4620±820

3067±320

5375±603

2,5±0,3

137±15

887±105

637±98

1352±173

2,7±0,4

117±10

slide10

Sécrétion spontanée de ghrelinetotale ou octanoylée

et d’hormone de croissance

Cluster

ApEn

Taux

moyens

Nadir

Amplitude

des pics

Nombre

de pics/8h

Intervalle

entre 2 pics (min)

Sur 8 rats :

pas de corrélation individuelle ou globale (r=0,1189; P=0,0959) entre GH et ghreline octanoylée ou entre GH et ghreline totale

4620±820

3067±320

5375±603

2,5±0,3

137±15

0,899±0,042

887±105

574±101

1453±258

1,9±0,3

168±21

0,890±0,036

17,3±2,8

10,9±2,2

36±6

2,6±0,3

139±21

0,814±0,029

slide11

Caractérisation in vitro et in vivo du BIM-28163, un antagoniste du GHS-R 1a

*

2500

2000

Sécrétion de GH (AUC)

1500

1000

500

0

- 500

Vehicle

+

Vehicle

BIM-28163

+

Vehicle

Vehicle

+

hGhrelin

BIM-28163

+

hGhrelin

*

5000

*

4000

Sécrétion de GH (AUC)

3000

2000

1000

0

Vehicle

+

Vehicle

BIM-28163

+

Vehicle

Vehicle

+

hGHRH

BIM-28163

+

hGHRH

Mobilisation du [Ca2+]i

(% des Contrôles)

Zizzari et al., 2005

slide12

Effet sur la sécrétion de GH d’un traitement de 48 heures par le BIM-28163

Prélèvements sanguins toutes

les 20 min.

de 10h à 16h (J0 et J1)

J-6

J-5

J-4

J-3

J-2

J-1

J0

J1

Sérum physiologique

BIM

Sérum f

Sérum f

BIM

Zizzari et al., 2005

slide13

Les résultats obtenus avec deux approches différentes

montrent que :

1- Ghreline et GH sont sécrétées toutes 2 de manière épisodique avec une fréquence d’apparition des pics comparable. Néanmoins dans nos conditions nous n’observons pas de corrélation stricte entre taux de ghreline et taux de GH

2- La ghreline octanoylée est capable de moduler l’amplitude des pics de GH

suggèrent que :

La ghreline octanoylée n’interviendrait pas dans la genèse de la pulsatilité mais amplifierait le patron de sécrétion

slide14

Ghreline octanoyléeet prise alimentaire

Dans 79%

Dans 77%

 20±4%

 15±2%

30 min

30 min

Episode de

PA

slide15

Effet du traitement ICV par le BIM-28163, sur la prise alimentaire

J-6

J-5

J-4

J-3

J-2

J-1

J0

J1

Sérum f

BIM

Sérum f

Mesure en continu de la prise alimentaire et de la boisson

Zizzari et al., 2005

slide16

Pourquoi l’antagoniste qui est capable de diminuer l’amplitude des pics de GH n’a-t-il pas d’effet sur la prise alimentaire ?

  • Les récepteurs qui contrôlent la sécrétion de GH et la prise alimentaire sont-ils différents?
  • Les récepteurs GHS-R1a présents sur les neurones impliqués d’une part dans le contrôle de la sécrétion de GH d’autre part dans le contrôle de la prise alimentaire sont-ils dans un état d’activation différent?
slide17

Bien que la corrélation entre ghreline octanoylée et prise alimentaire soit meilleure qu’entre ghreline et GH

  • tous les pics de ghreline ne sont pas suivis d’un épisode de prise alimentaire (15/29)
  • les souris qui n’ont plus de ghreline consomment la même quantité de nourriture que les animaux contrôles
slide18

Zhang, 2005

Est-ce que l’existence de l’obestatine peut permettre de comprendre pourquoi il est difficile de mettre en évidence le rôle de la ghreline endogène dans la régulation de la sécrétion de GH et du comportement alimentaire.

Obestatine = un peptide issu du

même précurseur que la Ghreline et présentant des effets opposés à ceux de la ghreline

slide19

Obestatine, et sécrétion de GH

(10 µg/rat)

Zizzari et al., 2007

slide20

Obestatine, et prise

alimentaire

16h

17h

19h

21h

5h

10h

5h

17h

5h

17h

+1h

C57Bl6J,

mâle de 12 semaines

Ad libitum

Jeûne

injections+

accès à la nourriture

+3h

+5h

+18h

Zizzari et al., 2007

slide21

En résumé

Dans certaines conditions :

  • Obestatine inhibe partiellement
  • l’effet de la ghreline
  • sur GH
  • sur la prise alimentaire
slide22

Ghreline etObestatine

Ghreline/Obestatine(nmole/L)

Temps (h)

Zizzari et al., 2007

slide23

Ghreline etObestatine

Ghreline/Obestatine(pmole/L)

Temps (h)

Cluster

Corrélation ghreline/obestatine

Individuelle : 3/8 rats, r2=0.315 ; 0.399 ; 0.357, avec P=0.0125, 0.0049, 0.0069

Globale : r2=0.0297, P=0.0344

Taux moyens

(pmole/L)

Nadir

(pmole/L)

Amplitude

des pics (pmole/L)

Nombre

de pics/6h

Intervalle

entre 2 pics (min)

358±25

259±21

452±21

2,25±0,25

85±14

317±8

253±12

385±17

1,50±0,27

117±52

Zizzari et al., 2007

slide24

L’obestatine est sécrétée de façon épisodique mais il n’existe qu’une faible corrélation entre les taux de ghreline octanoylée et ceux d’obestatine.

Est-ce que ghreline et obestatine sont libérées par les mêmes cellules, sont-elles régulées parallèlement ou indépendamment ?

slide26

L’ensemble des résultats obtenus au cours de cette étude nous a conduit à faire l’hypothèse que l’effet de la ghreline endogène sur la sécrétion de GH et sur le comportement alimentaire dépendrait :

  • Du tonus des autres neuropeptides impliqués dans ces régulations (SRIH pour GH, NPY et POMC pour prise alimentaire)
  • Du rapport ghreline/obestatine
slide27

Quel est le rôle de la ghreline endogène dans la régulation

    • de la sécrétion de GH ?
    • du comportement alimentaire ?
  • En retour est-ce que GH et état nutritionnel interviennent dans la régulation de la sécrétion de ghreline ?
slide29

Chez le Rat

Chez l’Homme

slide31

Anorexie nerveuse

Sujets : Témoins, Anorexiques avant et après renutrition, maigreurs constitutionnelles

**

***

***

***

***

**

*

Tolle et al., 2003

slide32

**

***

***

***

***

**

*

Anorexie nerveuse

Sujets : Témoins, Anorexiques avant et après renutrition, maigreurs constitutionnelles

Les taux de Ghreline dépendent plus de l’état nutritionnel que de la masse grasse.

Tolle et al., 2003

slide33

Modèle d’obésité et d’hyperphagie chez le rat

Rat Zucker : obèse, hyperphage, resistant leptine et insuline

Rat Wistar de même âge

Rubino, Zizzari et al., 2005

slide34

Le Bypass « Roux-en-Y »

Une des chirurgies bariatriques les plus efficaces pour le traitement de l’obésité morbide.

Réduction de la capacité gastrique et dérivation de la majorité de l’estomac, du duodénum et d’une partie du jéjunum

BDJ

Effets différents sur la sécrétion de ghreline suivant les études.

Est-ce que ces différences proviennent :

de l’exclusion de parties différentes de l’estomac ou de dérivations variables de l’intestin ?

AG

slide35

Chirurgie bariatrique, Prise alimentaire, gain de masse corporelle et sécrétion de ghreline

40

40

30

30

20

20

10

10

30

20

10

0

Sham

Prise alimentaire (g)

Wistar

Zucker

Ces résultats suggèrent que des facteurs en provenance de l’intestin pourraient contrôler la sécrétion de ghreline. Une altération de ce système pourrait participer au développement de l’obésité

Sham

BDJ

Sham

AG

BDJ

BDJ

Gain de masse corporelle (g)

40

30

20

Sham

BDJ

Sham

AG

BDJ

Rubino, Zizzari et al., 2005

slide36

Quel est le rôle de la ghreline endogène dans la régulation

    • de la sécrétion de GH ?
    • du comportement alimentaire ?
  • En retour est-ce que GH et état nutritionnel interviennent dans la régulation de la sécrétion de ghreline ?
  • Est-ce que la ghreline est impliquée dans la vulnérabilité de certains sujets vis-à-vis de l’anorexie mentale ?
slide37

Chez l’anorexique le polymorphisme Leu72Met présente un déséquilibre de transmission qui est plus marqué chez les patientes ANB que chez les patientes ANR

Est-ce que ce polymorphisme entraine une altération de la maturation de la pré-pro-ghreline ?

Leu72Met (C/A)

Gln90Leu (A/T)

114 trios : Patiente (Diagnostic : ANR ou ANB), Père, Mère

T/NT

P

Leu72Met (C/A)

21/6

0.004

Gln90Leu (A/T)

7/14

0.13

ANR

8/4

0.25

5/7

0.56

ANB

13/2

0.005

2/7

0.096

Dardennes, Zizzari et al., 2007

slide38

Conclusions/Perspectives (I)

  • Ghreline et obestatine, deux peptides issus du même précurseur, sont libérées dans la circulation sanguine de façon rythmique
  • Néanmoins :
  • la fréquence d’apparition des pics de ghreline et d’obestatine est légèrement différente
  • il n’y a pas de corrélation stricte entre taux de ghreline et d’obestatine
  • ghreline et obestatine semblent régulées différemment au cours du jeûne
  • Ces résultats suggèrent l’existence de régulations différentes de la synthèse et/ou de la libération de ghreline et d’obestatine
  • Questions posées :
  • ghreline et obestatine sont-elles maturées par les mêmes protéines convertases ?
  • sont-elles produites par les mêmes cellules ?
  • est-ce que leur libération est régulée par les mêmes facteurs ?
slide39

Conclusions/Perspectives (II)

Alors que l’injection de ghreline entraîne immédiatement une très forte augmentation de la libération de GH, il n’existe pas de relation stricte entre pics de ghreline et pics de GH. Néanmoins la ghreline endogène est capable de moduler l’amplitude des pics spontanés de GH.

Dans certaines conditions l’obestatine sans effet par elle-même inhibe partiellement l’effet de la ghreline sur la sécrétion de GH

  • Questions posées :
  • notre dosage reconnaissant probablement à la fois la ghreline octanoylée libre et liée, est-ce que les pics de ghreline libre seraient mieux en relation avec ceux de GH ?
  • est-ce que la ghreline ne peut augmenter la sécrétion de GH que dans certaines conditions, comme par exemple en dessous d’un certain seuil du tonus somatostatinergique ?
  • est-ce que l’effet de la ghreline dépend du rapport ghreline/obestatine
slide40

Conclusions/Perspectives (III)

Il existe une bonne relation entre modifications des taux de ghreline et prise alimentaire. Néanmoins, tous les pics de ghreline ne sont pas suivis par une augmentation de prise alimentaire.

Dans certaines conditions, l’obestatine est capable de bloquer partiellement l’effet de la ghreline sur la prise alimentaire.

  • Questions posées :
  • est ce que des modifications des taux d’obestatine sont observées en fonction des épisodes de prise alimentaire ?
  • quel est le rôle de l’obestatine endogène et du rapport ghreline/obestatine ?

La sécrétion de ghreline dépend de l’état nutritionnel et serait en partie régulée par des facteurs en provenance de l’intestin

  • Questions posées :
  • est ce que les taux d’obestatine dépendent de l’état nutritionnel ?
  • peut-on identifier les facteurs intestinaux qui réguleraient ghreline et peut être obestatine ?
slide41

Le rôle de la ghreline dans la régulation de la sécrétion d’hormone de croissance et du comportement alimentaire devra être réévalué en tenant compte de l’existence de l’obestatine.

ghreline

obestatine