Sphingolipides hépatiques dans la NAFLD: de la biosynthèse hépatique aux conséquences métaboliques – SONIC

La stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD) englobe un large spectre de pathologies allant de la stéatose à la stéatohépatite non alcoolique (NASH), la fibrose et enfin à la cirrhose. Il s’agit d’une pathologie très fréquente au cours du diabète de type 2 (DT2), et entraînant une surmortalité. La NAFLD favorise aussi le développement du DT2 et participe à l’aggravation du contrôle glycémique. DT2 et NAFLD sont tous les deux caractérisés par une insulinorésistance et une inflammation. Les espèces lipidiques dérivées du palmitate appelées sphingolipides et en particulier la famille des céramides sont connues pour induire une insulinorésistance et une inflammation au sein des tissus et pourraient être un élément commun à ces deux pathologies. Nous avons montré (Szpigel et al., Diabetologia, 2017) que le plasma des sujets atteints de DT2 avait une concentration en dihydrocéramides (DHCer) élevée par rapport à des sujets contrôles ou diabètique de type 1. D'autre part nos résultats préliminaires montrent chez les sujets DT2 que les concentrations de DHCer plasmatiques sont corrélées positivement avec la stéatose et l'inflammation hépatiques. Les espèces de DHCer retrouvées élevées dans le plasma (16:0 et 18:0) suggèrent une origine hépatique. La lipogenèse hépatique, qui produit le palmitate nécessaire à la synthèse des DHCer, est par ailleurs stimulée chez les patients présentant une NAFLD. Nous faisons donc l'hypothèse qu'au cours des NAFLD, la biosynthèse des DHCer hépatiques est augmentée par l’activation de la lipogenèse. Les DHCer, pourraient, au niveau du foie et après export vers les tissus insulino-sensibles dans des lipoprotéines ou des microparticules, avoir des effets (inflammation, stress du réticulum endoplasmique, stress oxydant, insulinorésistance) qui participent à la progression de la NAFLD et à l'apparition du DT2.
Pour tester ces hypothèses, nous mènerons des études in vitro et in vivo chez l’animal et chez l’homme avec trois objectifs: i) étudier le rôle de la lipogenèse hépatique dans la synthèse des sphingolipides et des dihydrocéramides et leur export, ii) déterminer la nature des particules circulantes enrichies en DHCer, iii) analyser le rôle des DHCer sur l’insulino-résistance et l'inflammation des tissus et les mécanismes sous-jacents. Dans des études in vitro sur des hépatocytes primaires de rongeurs et humains, nous surexprimerons par technique adénovirale SREBP-1c, un facteur lipogénique majeur, et évaluerons la biosynthèse des sphingolipides. Nous utiliserons aussi un agent pharmacologique pour inhiber la lipogénèse in vitro. In vivo nous utiliserons un adénovirus exprimant une forme dominante négative de SREBP-1c chez des souris obèses stéatosiques (ob/ob). Nous étudierons par analyse lipidomique les concentrations de sphingolipides dont les DHCer. Chez l’homme, les études se baseront sur deux cohortes de patients DT2: DIACART (déjà existante) et NADRANK (en phase de recrutement). Nous évaluerons si l'expression des enzymes de la lipogénèse hépatique est corrélée aux concentrations des sphingolipides hépatiques et circulantes à différents stades de NAFLD. Nous évaluerons aussi dans quelles structures, lipoprotéines, microparticules circulent les DHCer dans le plasma. Nous étudierons ensuite l’effet de ces lipides sur la signalisation insulinique dans les hépatocytes, myocytes, adipocytes et les mécanismes impliqués (inflammation, stress RE,…). Nous étudierons enfin si les lipoprotéines/microparticules enrichies en DHCer peuvent reproduire leurs effets cellulaires sur les tissus cibles de l’insuline. Ce projet translationnel pourrait mettre en évidence un rôle des DHcer dans le développement des NAFLD et du DT2 induit par les NAFLD et en décrire les mécanismes. Cela pourrait ouvrir de nouvelles perspectives cliniques d'une part en termes de biomarqueurs de la stéatose et d'autre part en termes de thérapeutiques ciblant soit la synthèse de ces lipides soit les mécanismes cellulaires impliqués.