Coordonnées
CRCHUM et Centre de Recherche sur le Diabète de Montréal
Bureau R08.418
900 rue St-Denis
Montreal QC H2X0A9
T 514 890-8000 poste 23628
Axes de recherche
- Endocrinologie
- Neurologie
- Systèmes modèles en biologie moléculaire
- Signalisation intracellulaire
Description de la recherche
Le déséquilibre de la balance énergétique constitue la cause principale du développement de l’obésité et de ses complications incluant le diabète de type 2. Le maintien de cet équilibre est en grand partie assuré par le système nerveux central au sein duquel l’hypothalamus joue un rôle majeur dans le contrôle des apports et dépenses énergétiques ainsi que l’homéostasie glucidique. Ce contrôle repose sur des populations de neurones dans l’hypothalamus qui ont la capacité de détecter les signaux hormonaux et métaboliques circulants tels que le glucose et les acides gras. Notre laboratoire cherche à déterminer et caractériser les mécanismes biochimiques, moléculaires et cellulaires impliqués dans la détection des signaux nutritionnels dans les cellules de l’hypothalamus et comment en retour, ces signaux permettent de contrôler les apports et dépenses énergétiques ainsi que l’homéostasie du glucose. Nous étudions plus particulièrement le cross-talk entre les cellules gliales et les neurones de l’hypothalamus dans la détection et les effets des acides gras dans le cerveau sur la balance énergétique et la régulation de la glycémie. Notre but principal est de comprendre comment l’excès nutritionnel en graisses affecte ce dialogue dans l’hypothalamus et conduit au développement de l’obésité mais aussi du diabète en affectant le contrôle nerveux de la sécrétion d’insuline par le pancréas. Pour atteindre ces objectifs, nous utilisons des modèles complémentaires in vitro (culture de neurones et astrocytes), ex vivo (explants de cerveau) et in vivo (modèle animaux d’invalidation génétique spécifiquement dans le cerveau) couplés à des approches transcritomiques et lipidomiques ainsi que des techniques de phénotypage métabolique de pointe. Nos principales cibles d’intérêt sont des enzymes qui contrôlent le métabolisme intracellulaire des acides gras ainsi que des récepteurs membranaires aux acides gras qui présentent un potentiel thérapeutique. De plus, nous collaborons avec d’autres chercheurs afin de déterminer l’importance de ces cibles 1-dans des régions cérébrales non hypothalamiques impliquées dans la balance énergétique (circuit neuronaux de la récompense) et 2-dans certaines pathologies neurodégénératives associées au diabète telles que l’Alzheimer et la rétinopathie.
Research axis
- Endocrinology
- Neurology
- Model systems in molecular biology
- Intracellular signaling
Research description
An improper balance between energy intake and expenditure is the main cause of obesity and associated complications including type 2 diabetes. The maintenance of this balance is in large part provided by the central nervous system in which the hypothalamus plays a major role in the control of energy intake and expenditure as well as glucose homeostasis. This control relies on populations of neurons in the hypothalamus that have the ability to detect circulating hormonal and metabolic signals such as glucose and fatty acids. Our laboratory seeks to identify and characterize the biochemical, molecular and cellular mechanisms involved in the detection of nutritional signals in cells of the hypothalamus and how in turn these signals control calories intake, energy expenditure and glucose homeostasis . We are particularly interested in the cross-talk between glial cells and neurons of the hypothalamus in the detection and effects of fatty acids in the brain on energy balance and glycemic control. Our main goal is to understand how fat nutritional excess affects this dialogue in the hypothalamus and leads to the development of obesity and also diabetes by affecting the nervous control of insulin secretion by the pancreas. To achieve these goals, we work with complementary models in vitro (culture of neurons and astrocytes), ex vivo (brain explants) and in vivo (brain specific gene knock-out animal models) coupled to transcriptomics and lipidomics approaches as well as state-of-the-art metabolic phenotyping techniques in vivo. Our main targets of interest are enzymes regulating intracellular fatty acid metabolism and fatty acid membrane receptors which have a therapeutic potential. In addition, we are collaborating with other researchers to determine the importance of these targets 1-in non hypothalamic brain areas involved in energy balance (reward neuronal circuitry) and 2-in neurodegenerative diseases associated with diabetes including Alzheimer and retinopathy.
Publications
- Bouyakdan K., Taib B., Budry L., Zhao S., Rodaros D., Neess D., Mandrup S., Faergeman N., Alquier T. A novel role for central ACBP/DBI as a regulator of long-chain fatty acid metabolism in astrocytes. (En révision)
- Pepin E., Higa A., Shuster-Klein C., Bernard C., Sulpice T., Guardiola B., Chevet E., Alquier T. Deletion of apoptosis signal-regulating kinase 1 (ASK1) protects pancreatic beta-cells from stress-induced death but not from glucose homeostasis alterations under pro-inflammatory conditions. Plos One. 9(11):e112714, 2014.
- Fergusson G., Ethier M., Guevremont M., Chretien C., Attané C., Joly E., Fioramonti X., Prentki M., Poitout V., Alquier T. Defective insulin secretory response to intravenous glucose in C57Bl/6J compared to C57Bl/6N mice. Molecular Metabolism. In press 10.1016/j.molmet.2014.09.006, 2014.
- Taib B., Bouyakdan K., Hryhorczuk C., Rodaros D., Fulton S. and Alquier T. Glucose regulates hypothalamic long-chain fatty acid metabolism via AMP-activated Kinase (AMPK) in neurons and astrocytes. Journal of Biological Chemistry. 288(52):37216-29, 2013
- Honore J.C., Kooli A. , Hamel D., Alquier T. , Rivera J.C., Quiniou C. , Hou X. , Kermorvant-Duchemin E., Joyal J.S., Hardy P. , Poitout V., Chemtob S. Fatty acid receptor GPR40 mediates neuromicrovascular degeneration induced by transarachidonic acids in rodents. Arteriosclerosis Thrombosis & Vascular Biology. 33(5): 954-61, 2013