Effet du sirolimus associé ou non au tacrolimus sur les cellules adipocytaires et β pancréatiques humaines greffées chez la souris immunodéficiente. Co-tutorat MC Vantyghem- INSERM U859 Biothérapies du diabète– rue Polonovski– 03 20 44 45 35 –03 20 44 69 85– [email protected] J Kerr-Conte- Laboratoire INSERM U859 Biothérapies du diabète- rue Polonovski- 03 20 44 44 11 -03 20 62 69 83 La thérapie cellulaire est un traitement prometteur du diabète de type 1 instable chez l'homme mais nécessite une immunosuppression, qui peut favoriser la survenue d'un diabète post-transplantation. Le protocole d’immunosuppression clinique, dit « d’Edmonton » associe un inhibiteurs de mTOR, le sirolimus dont les effets métaboliques sont débattus et un inhibiteur des calcineurines, le tacrolimus, dont les effets diabétogènes dose-dépendants sont connus. De plus, le sirolimus inhibe l'adipogénèse. Le laboratoire Inserm U859 a développé un modèle expérimental in vivo pour explorer l'adaptation des îlots de Langerhans humains à l'environnement (Gargani S et al Diabetologia, 2013). L'objectif de cette étude est de déterminer l'effet du sirolimus sur les aspects morphologiques et fonctionnels des cellules ß et adipocytaires humaines greffées chez la souris immunodéficiente selon l'environnement nutritionnel sain ou obésogène, en comparaison à l'effet du sirolimus sur les adipocytes et les cellules ß du pancréas endogène. Dix-huit souris immunodéficientes mâles C57BL6 Rag2 recevront sous la capsule rénale 400 îlots équivalents humains dans un rein et un greffon adipocytaire provenant du même donneur dans l'autre. Les souris seront divisées en 2 groupes de 9 souris, l'un soumis à un régime « high fat » (HF), l'autre contrôle soumis à une diététique normale (N). Chaque groupe de souris sera divisé en trois sous-groupes : - un groupe traité par sirolimus (S) seul (7 à 10ng/mL), - un groupe traité par association sirolimus (7 à 10ng/mL) et tacrolimus (3 à 5 ng/ml) (S+T) - et un groupe sans immunosuppresseur (C) Les critères suivants seront relevés avant et 6 semaines après l’introduction du régime: - poids , IMC (1 fois/ semaine) - composition corporelle en masse grasse et masse maigre grâce à une IRM utilisant 10 images/souris (1 fois/ semaine) - consommation alimentaire (g/cage/semaine) - glycémie à jeun (Accu-Chek Go glucomètre, Roche) et C-peptide (kit ultrasensible C-peptide humain; Mercodia, Uppsala, Suède), à 0, 2, 4 6 semaines - cholestérol, triglycérides, leptine, irisine, concentrations d'immunosuppresseurs à 0, 3 et 6 semaines - sensiblité au glucose (oral glucose tolérance test OGTT glucose, glucose + arginine) et sensibilité à l’insuline (insulin tolerance test, ITT Les prélèvements de greffons ß insulaire et adipocytaires ainsi que de pancréas et de tissu adipeux natif seront effectués pour analyse histologique. Ce projet permettra d’affiner la compréhension des effets métaboliques du sirolimus sur la capacité d’adaptation des cellules ß et des adipocytes humains et endogènes à l'environnement nutritionnel, permettant de mieux appréhender les mécanismes du diabète post-transplantation. 1 Type 2 Diabetic modeling in vitro using human pluripotent stem cells Co-Tuteurs : *Dr. Bernadette NEVE – CNRS UMR8199–Génomique et maladies métaboliques – Institut de Biologie & Institut Pasteur de Lille, 1 rue professeur Calmette, 59021 – Tel : 03-20871068 – Fax 0320871031–[email protected] *Prof. Dr. Julie KERR CONTE– INSERM U859, Biotherapies for Diabetes– Lille 2 University– Faculté de Médecine, Tel: +03 20 62 3543–[email protected] Our 2 laboratories are specialized in the genetics of obesity and diabetes (CNRS UMR 8199) and islet transplantation (INSERM UMR 859). We are currently in the process of establishing human pluripotent stem cell technology in Lille to (1) have an abundant and homogeneous (3 donors) source of human islets from non diabetic and Type 2 diabetic individuals, and (2) to further characterize the role of genetic variants on human pancreatic beta-cell function, (3) to edit the genome of certain forms of diabetes. Aim of the study: Generate human islets with a 4 step chemically defined in vitro differentiation protocol from 3 normal and 3 type 2 Diabetic iPS cell lines. The differentiation protocol mimics the in vivo developmental process with differentiation to successively 1) endoderm, 2) pancreatic progenitors, 3) endocrine precursors and 4) insulin-producing cells. At each of the four stage, in vitro generated cells will be analyzed for mRNA expression (Biomark microfluidic qPCR) and with immunofluorescence for key differentiation factors. Cells will be transplanted in immunodeficient NODSCID mice for terminal differentiation. Weight, glycemia, human cpeptide/insulin will be followed as well as glucose tolerance tests. Upon sacrifice at 3 months histology will determine the % of human pancreatic endocrine, beta, alpha, and delta cells. The ultimate aim is to compare the differentiation potential of several iPSC lines. By analyzing iPSC that have a different genetic profile, we aim to further dissect the effects of genetic background on the diabetic phenotype and function of the pancreas. 2 Protection de la cellule bêta pancréatique par un antidiabétique (les mimétiques au GLP-1): caractérisation d’un nouveau mécanisme. ème Tuteur: Amar Abderrahmani– Laboratoire – UMR U859, Pôle Recherche, 3 étage ouest, Faculté de Médecine, 1 place de Verdun, 59045 Lille – téléphone:0320623529–fax:0320626983-email: [email protected] Les cellules béta pancréatiques jouent un rôle essentiel dans l’homéostasie glucidique. Leur mort et leur défaillance contribuent au développement du diabète de type 1 et de type 2. Le laboratoire s’intéresse aux mécanismes qui régissent la vie et la mort des cellules bêta pancréatiques. La protéine kinase «c-Jun amino terminal kinase 3 (JNK3)» joue un rôle clé dans le maintien de la survie des cellules contraintes à des conditions environnementales liées au diabète. Nous avons récemment montré que dans ces cellules sécrétrices d’insuline, l’induction de JNK3 favorise les effets prodigués par les mimétiques aux incrétines, une classe médicamenteuse antidiabétique. En général, ces mimétiques favorisent leurs effets en stimulant la production de l’AMPc et la protéine kinase A via des récepteurs membranaires couplés aux protéines G. L’objectif du projet est d’étudier le rôle de cette signalisation AMPc/PKA dans l’activation et l’expression de JNK3 dans différents modèles cellulaires comprenant à la fois, les lignées cellulaires productrices d’insuline et îlots de Langerhans de rongeurs et humains. Le projet comprend l’apprentissage de méthodes variées de Biologie Cellulaire (maintien et culture de lignées cellulaires, isolement et culture d’îlots de rongeurs), de Biologie Moléculaire (Western Blotting, PCR quantitative, ELISA, ARN interférence) et de la Pharmacologie (usage d’inhibiteur et d’activateur pharmacologique). Ce projet a été récemment primé par la Société Française de Diabétologie-Novartis. 3
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