L'hypertriglycéridémie postprandiale représente un facteur de risque émergent des maladies cardiovasculaires et est retrouvé en cas de syndrome métabolique, d'obésité et d'insulino-résistance. L'intestin grêle conditionne la triglycéridémie postprandiale puisque la taille et de la quantité des chylomicrons sécrétés modulent l'activité de la Lipoprotéine Lipase (LPL). La synthèse des chylomicrons est un mécanisme complexe dont l'étape de lipidation de l'Apolipoprotéine B48 (ApoB48) par la Microsomal Triglyceride Transfert Protein (MTP) et celle de leur transfert du réticulum vers le Golgi dans laquelle intervient la Liver Fatty Acid binding Protein (L-FABP) sont limitantes. Des expériences menées in vivo chez des animaux sauvages et transgéniques et ex vivo sur des segments intestinaux, nous ont permis de démontrer qu'il existe une adaptation postprandiale du métabolisme intestinal des lipides. Cette adaptation postprandiale est déclenchée par la glycoprotéine CD36 qui en présence d'acides gras à longue chaîne (AGLC) régule la voie ERK1/2 et conduit à l'induction de l'ApoB48, de la MTP et de la L-FABP. La dégradation rapide du CD36 par la voie ubiquitine-protéasome en présence d'AGLC, qui conduit à la désactivation de la voie ERK1/2, est typique d'un récepteur. Puisque d'une part les souris invalidées pour le Peroxisome Proliferator Activated receptor (PPAR) présentent une altération de l'adaptation et une hypertriglycéridémie postprandiale et que d'autre part les lipides alimentaires induisent le PPAR via CD36, CD36 et PPAR pourraient faire partie d'un mécanisme commun de régulation. En conclusion, CD36 et PPAR contribuent au sensing entérocytaire des AGLC d'origine alimentaire, responsable de l'adaptation postprandiale du métabolisme des lipides qui favorise la formation de gros chylomicrons efficacement épurés de la circulation sanguine.

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In peptide-based medicinal chemistry, mimicry of turn conformations is important because of the significance of such secondary structures for molecular recognition. In this context, N-aminoimidazol-2-one (Nai) residues have demonstrated ability to mimic the central residue of turn conformers. Moreover, potential to functionalize the 4- and 5-positions of the Nai heterocycle offer opportunities to add and orient side chain functionalities with constrained c-geometry. Methods have been developed to employ Nai residues for peptide mimicry. Previously, Nai dipeptide esters with substituents at the imidazol-2-one 4-position were obtained as racemic mixtures. By employing alternative C-terminal groups, epimerization has now been minimized. Functionalization of the Nai 5-position after cyclization has also been achieved by novel chemistry. For example, (4-Me, 5-aldehyde)Nai residues were obtained by 5-position formylation. The aldehyde was then reduced and oxidized to provide alcohol and acid functionality. Reductive aminations on (4-Me, 5-aldehyde)Nai residues using different primary and secondary amines and amino methylation of (4-Me)Nai residues were also used to prepare constrained diaminobutyric acid analogs. In the interest to prepare Nai analogs that can serve as constrained phenylalanine residues, palladium-catalyzed chemistry was developed to cross-couple different aryl iodides at the 5-position. In model peptides, the (4-Me, 5-aryl)Nai residues were predicted by molecular dynamic calculations to be located at the i+1 position of type II’ β-turn conformations with the aryl side chain positioned in the gauche (–). The synthesis of biologically relevant Nai peptides was next explored using methods for accessing enantioenriched residues and conditions for their 5-position arylation. Peptide derivatives of growth hormone releasing peptide-6 (GHRP-6) were targeted using the Nai residues because the corresponding semicarbazide analogs had exhibited selective and relatively high binding affinity for the cluster of differentiation receptor (CD36) receptor and potential to mediate macrophage-driven inflammation in conditions leading to age-related macular degeneration, atherosclerosis and angiogenesis. Previous studies with GHRP-6 analogs demonstrated that replacement of Trp4 with a semicarbazide possessing an aromatic side chain favored a turn conformation and selective CD36 binding affinity. Solid-phase methodology was developed to synthesize [(4-Me, 5-Aryl)Nai4]-GHRP-6 analogs and used to prepare four different Nai peptides on Rink amide resin. All four analogs were effective at mediating nitric oxide (NO) overproduction in macrophages cells treated with a Toll-like receptor 2 (TLR2) agonist. Although biological evaluation of the [(4-Me,5-Aryl)Nai4]-GHRP-6 analogs is still being performed, their ability to modulate NO overproduction strongly indicated backbone and side chain conformational requirements for biological activity. In sum, this thesis has provided effective methods for preparing novel constrained peptide analogs for mimicry of the backbone and side chain geometry in β-turns. Enantiomerically enriched Nai residues were synthesized, introduced into peptide sequences, and functionalized at the 4- and 5-positions. Employment of the 4,5-disubstituted Nai analogs in the study of peptide medicinal chemistry offers powerful potential for exploring structure-activity relationships to identify and replicate biologically active conformers. / Le développement de mimes de tours peptidiques pose un intérêt particulier en chimie médicinale, en raison de leur importance dans la reconnaissance moléculaire. Dans ce contexte, les résidus N-aminoimidazol-2-one (Nai) ont démontré une tendance à occuper la position centrale de repliements peptidiques. De plus, la présence de l’unité imidazolone offre un potentiel de fonctionnalisation en position 4 et 5 pouvant jouer le rôle de chaînes latérales rigidifiées dans l’espace χ. Des méthodes ont été développées pour rendre possible l’utilisation de résidus Nai en chimie peptidique. Par le passé, des esters de dipeptide Nai possédant un substituant à la position 4 de l’hétérocycle ont été synthétisés de manière racémique. L’utilisation de groupement C-terminaux a permis de grandement réduire l’épimérisation due à l’utilisation de base forte utilisée durant l’étape de cyclisation. La fonctionnalisation de la position 5 du cycle après la cyclisation a aussi été rendue possible par le développement de nouvelles conditions réactionnelles. Par exemple, des conditions de formylation ont donné des résidus (4-Me, 5-Aldéhyde)Nai. La fonction aldéhyde a été réduite et oxydée, donnant accès a des fonctions alcool et acide carboxylique. L’amination réductrice du squelette (4-Me, 5-Aldéhyde)Nai en utilisant des amines primaires et secondaires ainsi que l’amino-méthylation de résidus (4-Me)Nai ont donné accès à des résidus d’acide diaminobutyrique rigidifiés. Dans le but de préparer des analogues Nai pouvant servir de mimes rigidifiés de résidus phénylalanine, la catalyse au palladium a rendu possible l’installation de groupements 5-aryle par couplage croisé avec différents iodoaryles. Dans un modèle de peptide, le résidu (4-Me, 5-aryl)Nai a été soumis à une analyse par dynamique moléculaire qui a révélé le positionnement de la portion Nai à la position i+1 d’un tour β de type II’, avec la chaine latérale aryle adoptant une conformation gauche (-). Ayant en main des conditions de synthèse énantioenrichie ainsi que de diversification de la position 5, la construction de peptides Nai possédant un intérêt biologique a été entreprise. Des dérivés du peptide Growth hormone releasing peptide-6 (GHRP-6) ont été ciblés car les analogues semicarbazide correspondant ont précédemment démontré avoir à la fois de la sélectivité et une affinité relativement grande pour le Cluster of differentiation receptor (CD36). Ils ont ainsi le potentiel de moduler l’inflammation attribuable aux macrophages dans des conditions menant à la dégénérescence maculaire liée à l’âge, l’athérosclérose et l’angiogenèse. Des études précédentes ont démontré que le remplacement du résidu Trp4 du GHRP-6 par un semicarbazide possédant une chaîne latérale aromatique favorisait l’adoption d’un repliement de la chaîne peptidique et une affinité sélective envers le récepteur CD36. Une méthode de synthèse sur phase solide d’analogues [(4-Me, 5-Aryle)Nai4]-GHRP-6 a été développée et utilisée pour synthétiser quatre différents peptides Nai en utilisant la résine Rink amide. Les quatre analogues se sont montrés efficaces à réduire la surproduction d’oxide nitrique (NO) dans les cellules macrophages traitées avec un agoniste du Toll-like receptor 2 (TLR2). Malgré le fait que l’évaluation biologique des analogues [(4-Me, 5-Aryle)Nai4]-GHRP-6 soit toujours en cours, leur habilité à moduler la surproduction d’oxide nitrique montre qu’ils possèdent la bonne géométrie quant à la chaîne principale et la chaîne latérale aromatique pour interagir avec le récepteur. En somme, la présente thèse a fourni des méthodes efficaces de synthèse de nouveaux analogues de peptides rigidifiés pour mimer les chaînes principale et latérales de tours β. Les résidus Nai énantioenrichis ont été synthétisés, introduits dans des séquences peptidiques d’intérêt sur phase solide et fonctionnalisés à la 4ième et 5ième position. L’utilisation de ces analogues Nai 4,5-disubstitués en chimie médicinale et peptidique offre un potentiel considérable dans l’exploration de la relation structure-activité de peptides d’intérêt biologique pour identifier et mimer les conformères bioactifs.

La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) est l’une des principales causes de la perte de vision chez les personnes âgées. Dans la DMLA de forme sèche, le stress oxydatif, l’inflammation et la dysfonction lipidique causent la perte des cellules de l’épithélium pigmentaire rétinien (RPE) qui sont essentielles au maintien des photorécepteurs. Nous avons précédemment démontré qu’un ligand sélectif du CD36 permet de préserver la fonction rétinienne dans un modèle murin de la DMLA. Cependant, l’effet des ligands synthétiques du CD36 dans la protection du RPE n’a jamais été vérifié. L’objectif de cette étude était de caractériser l’effet cytoprotecteur du ligand du CD36 MPE-001 sur le RPE contre le stress oxydatif. Le stress oxydatif a été induit chez la lignée humaine hTERT RPE-1 par le NaIO3. Il a été observé que le MPE-001 diminue la production de superoxydes mitochondriaux et l’apoptose des cellules du RPE sans toutefois affecter le système antioxydant au niveau transcriptionnel. Des essais par immunobuvardage et par immunocytochimie ont montré que le NaIO3 perturbe le flux autophagique, alors que le MPE-001 le rétablit. L’effet protecteur du MPE-001 était complètement aboli par les inhibiteurs de l’autophagie wortmannin et bafilomycine A1. En conclusion, nous avons démontré pour la première fois qu’un ligand du CD36 protège les cellules du RPE contre le stress oxydatif de façon autophagie-dépendante. Nous proposons la modulation du stress oxydatif chez le RPE par l’activation du CD36 comme stratégie potentielle pour traiter la DMLA de forme sèche. / Age-related macular degeneration (AMD) is a leading cause of irreversible blindness in the elderly population. The retinal pigment epithelium (RPE) is a monolayer of epithelial cells that are critical in maintaining retinal neurons. Oxidative stress, inflammation and defects in lipid clearance are thought to cause damages to the RPE and the eventual loss of photoreceptors in the dry form of AMD. CD36 is a scavenger receptor that plays an important role in inflammation and lipid homeostasis. We have previously shown that stimulation of CD36 by a selective ligand preserves photoreceptor function in high fat high cholesterol diet-fed Apoe-/- mice, a mouse model of AMD. The effect of CD36 ligands on RPE cells protection from oxidative insults, however, had yet to be investigated. In this study, we aimed to study the cytoprotective effect of the CD36 ligand MPE-001 in RPE cells exposed to oxidative stress. Oxidative stress was induced in the human RPE cell line hTERT RPE-1 using NaIO3. MPE-001 was observed to decrease NaIO3-induced mitochondrial superoxide production and apoptosis, with no transcriptional effect on antioxidant enzymes. Immunoblotting and immunostaining showed that NaIO3 disrupts autophagic flux while MPE-001 co-treatment restores it. The protective effect of MPE-001 was completely abolished by the autophagy inhibitors wortmannin and bafilomycin A1. In conclusion, we report for the first time that a CD36 ligand confers protection to RPE cells under oxidative stress through the improvement of autophagic process. We therefore propose modulation of oxidative stress by CD36 ligands as a potential strategy to treat dry AMD.

INTRODUÇÃO: A obesidade infantil é um importante problema de saúde pública e apresenta impacto direto na qualidade de vida das crianças e adolescentes, bem como no desenvolvimento futuro de doenças crônicas. O padrão alimentar rico em gordura e açúcar, e com baixo aporte de fibra dietética, vitaminas e minerais é reconhecido como fator de risco para o surgimento da obesidade, no entanto os fatores que contribuem para a preferência por alimentos ricos nestes nutrientes não são bem estabelecidos. O sabor dos alimentos é reconhecido como um importante preditor das escolhas alimentares, e os polimorfismos nos genes que codificam os receptores do sabor podem explicar a variabilidade da preferência e consumo alimentar na população. OBJETIVO: Avaliar a influência de polimorfismos de genes de receptores de sabor gorduroso (CD36), doce (TAS1R2) e amargo (TAS2R38) no consumo alimentar e no perfil metabólico de crianças e adolescentes obesos. MÉTODOS: Estudo transversal com 668 crianças e adolescentes obesos e um grupo controle de 135 crianças eutróficas, de ambos os gêneros. Foi realizado o estudo molecular dos polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) rs1761667 e rs1527483 do CD36, rs9701796 e rs35874116 do TAS1R2, e rs1726866 e rs713598 do TAS2R38, bem como análise do consumo alimentar e perfil metabólico. RESULTADOS: Em relação ao CD36, o alelo A do rs1761667 relacionou-se com menor consumo de lipídios totais, gorduras poli e monoinsaturadas, consumo de alimentos de sabor gorduroso, ingestão de óleos vegetais e açúcares totais em obesos. O alelo A do rs1527483 associou-se com menor percentil de pressão arterial diastólica, menor massa gorda e maior massa livre de gordura em obesos. Quanto ao gene TAS1R2, a variante rs9701796 teve maior risco metabólico segundo a razão circunferência da cintura-estatura (RCE), bem como relação com maior consumo de achocolatado em pó em obesos. Já a variante rs35874116 mostrou relação com a menor ingestão de fibras dietéticas em obesos. No TAS2R38, o alelo G do rs1726866 foi associado com menor consumo de gorduras monoinsaturadas e maior consumo de açúcares totais, em obesos. O alelo G do rs713598 mostrou relação com maior consumo de carboidratos, consumo de alimentos de sabor doce, refrigerantes e menor ingestão de fibras pelos indivíduos eutróficos. CONCLUSÃO: Não houve relação entre genótipos e risco de obesidade. Os achados mostram a associação entre polimorfismos dos genes de receptores de sabor com o consumo alimentar, indicando diferenças entre obesos e magros, e alelos de proteção e de risco cardiometabólico, respectivamente dos genes CD36 e TAS1R2 / BACKGROUND: Childhood obesity is a major public health problem and it has a direct impact on the quality of life of children and adolescents, as well as the future risk for development of chronic diseases. The dietary pattern rich in fats and sugars associated to the low intake of dietary fibers, vitamins and minerals is widespread for the rise of obesity. However the factors that contribute to the preference for foods rich in these nutrients are not well established. Taste is recognized as an important predictor of food choices, and polymorphisms in genes encoding its receptors may explain the variability of taste preference and food intake on population. OBJECTIVE: To evaluate the influence of polymorphisms of fat (CD36), sweet (TAS1R2) and bitter (TAS2R38) taste receptor genes in diet and metabolic profile in obese children and adolescents. METHODS: Cross-sectional study with 668 obese children and adolescents and a control group of 135 normal-weight children. The molecular study was made for single nucleotide polymorphisms (SNPs) rs1761667 and rs1527483 of CD36, rs9701796 and rs35874116 of TAS1R2, rs1726866 and rs713598 of TAS2R38, and the analysis of food intake and metabolic profile. RESULTS: In relation to CD36, the A allele of rs1761667 was associated with lower intake of total fat, poly and monounsaturated fats, consumption of fatty flavor food, intake of vegetable oils and total sugars in obese. The A allele of rs1527483 was associated with lower percentile of diastolic blood pressure, lower fat mass and increased fat-free mass in obese. Regarding TAS1R2 gene, the variant rs9701796 was associated to increased metabolic risk according to waist-height ratio, as well as with higher consumption of chocolate powder in obese. The variant rs35874116 showed a lower intake of dietary fiber. In TAS2R38, the G allele of rs1726866 was associated with a lower intake of monounsaturated fat and a higher intake of total sugars in obese. The G allele of rs713598 was related to the higher carbohydrate intake, consumption of sweet tasting food, soda drinks and less fiber intake by normal weight children. CONCLUSION: There was no relationship between genotypes and risk of obesity. The findings show the association between polymorphisms of taste receptor genes with dietary intake, indicating differences between obese and lean children, as well as the protective and risk alleles for cardiometabolic risk in CD36 and TAS1R2, respectively

INTRODUÇÃO: A obesidade infantil é um importante problema de saúde pública e apresenta impacto direto na qualidade de vida das crianças e adolescentes, bem como no desenvolvimento futuro de doenças crônicas. O padrão alimentar rico em gordura e açúcar, e com baixo aporte de fibra dietética, vitaminas e minerais é reconhecido como fator de risco para o surgimento da obesidade, no entanto os fatores que contribuem para a preferência por alimentos ricos nestes nutrientes não são bem estabelecidos. O sabor dos alimentos é reconhecido como um importante preditor das escolhas alimentares, e os polimorfismos nos genes que codificam os receptores do sabor podem explicar a variabilidade da preferência e consumo alimentar na população. OBJETIVO: Avaliar a influência de polimorfismos de genes de receptores de sabor gorduroso (CD36), doce (TAS1R2) e amargo (TAS2R38) no consumo alimentar e no perfil metabólico de crianças e adolescentes obesos. MÉTODOS: Estudo transversal com 668 crianças e adolescentes obesos e um grupo controle de 135 crianças eutróficas, de ambos os gêneros. Foi realizado o estudo molecular dos polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) rs1761667 e rs1527483 do CD36, rs9701796 e rs35874116 do TAS1R2, e rs1726866 e rs713598 do TAS2R38, bem como análise do consumo alimentar e perfil metabólico. RESULTADOS: Em relação ao CD36, o alelo A do rs1761667 relacionou-se com menor consumo de lipídios totais, gorduras poli e monoinsaturadas, consumo de alimentos de sabor gorduroso, ingestão de óleos vegetais e açúcares totais em obesos. O alelo A do rs1527483 associou-se com menor percentil de pressão arterial diastólica, menor massa gorda e maior massa livre de gordura em obesos. Quanto ao gene TAS1R2, a variante rs9701796 teve maior risco metabólico segundo a razão circunferência da cintura-estatura (RCE), bem como relação com maior consumo de achocolatado em pó em obesos. Já a variante rs35874116 mostrou relação com a menor ingestão de fibras dietéticas em obesos. No TAS2R38, o alelo G do rs1726866 foi associado com menor consumo de gorduras monoinsaturadas e maior consumo de açúcares totais, em obesos. O alelo G do rs713598 mostrou relação com maior consumo de carboidratos, consumo de alimentos de sabor doce, refrigerantes e menor ingestão de fibras pelos indivíduos eutróficos. CONCLUSÃO: Não houve relação entre genótipos e risco de obesidade. Os achados mostram a associação entre polimorfismos dos genes de receptores de sabor com o consumo alimentar, indicando diferenças entre obesos e magros, e alelos de proteção e de risco cardiometabólico, respectivamente dos genes CD36 e TAS1R2 / BACKGROUND: Childhood obesity is a major public health problem and it has a direct impact on the quality of life of children and adolescents, as well as the future risk for development of chronic diseases. The dietary pattern rich in fats and sugars associated to the low intake of dietary fibers, vitamins and minerals is widespread for the rise of obesity. However the factors that contribute to the preference for foods rich in these nutrients are not well established. Taste is recognized as an important predictor of food choices, and polymorphisms in genes encoding its receptors may explain the variability of taste preference and food intake on population. OBJECTIVE: To evaluate the influence of polymorphisms of fat (CD36), sweet (TAS1R2) and bitter (TAS2R38) taste receptor genes in diet and metabolic profile in obese children and adolescents. METHODS: Cross-sectional study with 668 obese children and adolescents and a control group of 135 normal-weight children. The molecular study was made for single nucleotide polymorphisms (SNPs) rs1761667 and rs1527483 of CD36, rs9701796 and rs35874116 of TAS1R2, rs1726866 and rs713598 of TAS2R38, and the analysis of food intake and metabolic profile. RESULTS: In relation to CD36, the A allele of rs1761667 was associated with lower intake of total fat, poly and monounsaturated fats, consumption of fatty flavor food, intake of vegetable oils and total sugars in obese. The A allele of rs1527483 was associated with lower percentile of diastolic blood pressure, lower fat mass and increased fat-free mass in obese. Regarding TAS1R2 gene, the variant rs9701796 was associated to increased metabolic risk according to waist-height ratio, as well as with higher consumption of chocolate powder in obese. The variant rs35874116 showed a lower intake of dietary fiber. In TAS2R38, the G allele of rs1726866 was associated with a lower intake of monounsaturated fat and a higher intake of total sugars in obese. The G allele of rs713598 was related to the higher carbohydrate intake, consumption of sweet tasting food, soda drinks and less fiber intake by normal weight children. CONCLUSION: There was no relationship between genotypes and risk of obesity. The findings show the association between polymorphisms of taste receptor genes with dietary intake, indicating differences between obese and lean children, as well as the protective and risk alleles for cardiometabolic risk in CD36 and TAS1R2, respectively

Dans ce travail, nous démontrons que STIM1, un senseur calcique activé par la déplétion du Ca2+ intracellulaire du réticulum endoplasmique, est indispensable pour la signalisation calcique et la préférence oro-sensorielle du gras. Nous observons que l'acide linoléique (LA), en activant les phospholipases A2 via CD36, produit de l'acide arachidonique (AA) et de la lyso-phosphatidylcholine (lyso-PC). Cette activation déclenche un influx calcique dans les cellules CD36-positives, et induit la production du facteur CIF (Ca2+ Influx Factor). CIF, AA et lyso-PC exercent différentes actions sur l'ouverture des canaux SOC (Stored Operated Calcium Channel) constitués de protéines Orai et contrôlés par STIM1. Par ailleurs, les souris au phénotype Stim1-/- perdent la préférence spontanée pour les lipides et la libération de la sérotonine à partir des cellules gustatives dans le milieu extracellulaire chez les animaux sauvages. Nous demontrons aussi que la signalisation calcique médiée via CD36 est doublement modulée lors de l'obésité. L'augmentation de la [Ca2+]i dans les cellules gustatives observée chez le Psammomys obesus, un modèle d'obésité nutritionelle, est fortement diminuée chez les souris rendues obèses par un regime hyperlipidique. Nous avons constaté également que l'interaction de LA avec le CD36 induit l'activation des MAP Kinases de la voie MEK1/2/ERK1/2/Elk-1 qui est non seulement à l'origine de l'activation des aires cérébrales telles que le NTS, le noyau arqué, l'hippocampe mais aussi indispensable pour la préférence spontanée pour les lipides alimentaires. Nos résultats suggèrent pour la prémière fois, que la voie ERK1/2 des MAPK et la signalisation calcique lipidique controlée par STIM1 sont impliquées dans la perception oro-gustative des lipides

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Le prédiabète et le diabète de type 2 (DT2) affectent approximativement 9 millions de canadiens, soit près de 30% de la population. Le DT2 est caractérisé par une résistance à l’insuline (RI) qui ne peut être compensée par une sécrétion d’insuline augmentée. La dysfonction du tissu adipeux blanc (TAB) est centrale à ce phénomène et est caractérisée par de l’inflammation et un flux augmenté de lipides vers les tissus périphériques, dont on sait qu’ils favorisent le développement de RI et une hypersécrétion d’apoB-lipoprotéines (apoB) par le foie menant à une élévation de l’apoB plasmatique. En parallèle, les études épidémiologiques montrent que l’apoB plasmatique prédit le développement du DT2 de 3 à 10 ans avant l’apparition de la maladie, indépendamment de facteurs de risque classiques. Dans cette thèse, nous avons formulé l’hypothèse que l’augmentation de la sécrétion d’apoB-lipoprotéines secondaire à un TAB dysfonctionnel contribue à aggraver cette même dysfonction. En ce sens, les apoB-lipoprotéines et le TAB seraient le centre d’un cercle vicieux menant au développement de facteurs de risque cardiométaboliques. Au courant de cette investigation, nous avons combiné des expériences in vitro, ainsi que des analyses post-hoc sur des données in vivo et ex vivo au sein d’une population d’hommes et de femmes post-ménopausées recrutés à l’Institut de recherches cliniques de Montréal pour deux études métaboliques entre 2006 et 2019. En circulation, 90% de apoB-lipoprotéines sont des LDL. Le nombre d’apoB-lipoprotéines en circulation se mesure par l’apoB plasmatique, qui est associé au développement du TAB dysfonctionnel chez l’humain via divers mécanismes. Parmi ceux-ci, l’enrichissement postprandial des lipoprotéines riches en triglycérides (TG) par l’apolipoprotéine C-I (apoC-I) sécrétées par le TAB a été suggéré comme un facteur contributoire. Dans un premier manuscrit, nous montrons que les sujets (N=39) avec un TAB dysfonctionnel sécrètent de plus grandes quantités d’apoC-I, ce qui est associé spécifiquement à une clairance postprandiale réduite des chylomicrons. Cette dysfonction semble due à une diminution de l’hydrolyse des TG secondaire à une inhibition de la lipase lipoprotéique (LPL) des adipocytes, ce qui constitue un nouveau mécanisme par lequel le TAB contribue à l’augmentation de l’apoB plasmatique. La proprotéine convertase subtilisin-kexin type 9 (PCSK9) est une enzyme circulante qui cible les récepteurs aux apoB-lipoprotéines comme le récepteur aux LDL (LDLR) et le CD36. Une PCSK9 circulante faible combinée à un haut apoB plasmatique, donc un ratio apoB-sur-PCSK9 élevé, est fortement associée au TAB dysfonctionnel et à la RI, suggérant qu’une augmentation de l’internalisation des apoB-lipoprotéines par voie de récepteurs joue un rôle dans ces pathologies. En parallèle, les apoB-lipoprotéines, principalement les LDL natifs et oxydés, activent l’inflammasome NLRP3 (Nucleotide-binding domain and Leucine-rich repeat Receptor, containing a Pyrin domain 3), le récepteur intracellulaire responsable de la sécrétion d’interleukine 1 bêta (IL-1), dont on sait qu’elle joue un rôle majeur dans le développement de l’inflammation liée au DT2. Dans un deuxième manuscrit, nous montrons que le ratio apoB-sur-PCSK9 plasmatique est un index, dans les états à jeun et postprandial, de l’expression des récepteurs aux apoB-lipoprotéines LDLR et CD36 en surface du TAB chez une population en surpoids ou obèse (N=31). Ce même ratio est aussi indicateur de la régulation à jeun et postprandial de l’expression de l’inflammasome NLRP3 et de l’infiltration de macrophages au sein du TAB. Finalement, les études épidémiologiques récentes suggèrent que le risque de DT2 est aussi augmenté chez les sujets avec un LDL cholestérol (LDL-C) faible causé par des variants génétiques perte-de-fonction dans le gène de la PCSK9 ou suite à une thérapie hypocholestérolémiante. Dans un troisième manuscrit, nous montrons que, chez les sujets avec LDL-C faible (<3.5mM, N=28), une PCSK9 plasmatique plus basse identifie les sujets avec une expression augmentée de LDLR et CD36 en surface de leur TAB. Malgré le LDL-C faible, les sujets avec une PCSK9 faible montraient une dysfonction du TAB et à un indice de disposition diminué et une sécrétion augmentée d’IL-1, suggérant une progression vers le DT2. Dans une exploration mécanistique, une exposition chronique des adipocytes humains SGBS aux LDL natifs induit une différenciation anormale, marquée par une diminution de leur fonction. Bien que ce phénomène soit indépendant de l’inflammasome NLRP3, qui n’est pas exprimé chez ces adipocytes, les LDL natifs induisent une augmentation du ratio de sécrétion d’IL-1 actif relativement à la pro-IL-1 inactive qui suggère une activation du système NLRP3 chez les macrophages humains THP-1. En conclusion, ces données suggèrent que le TAB dysfonctionnel contribue en partie via une sécrétion d’apoC-I à la clairance réduite des lipoprotéines et, donc, à l’hyperapoB et au risque cardiométabolique. En retour, une internalisation plus grande d’apoB-lipoprotéines par voie des récepteurs semble associée au développement d’un TAB dysfonctionnel et aux facteurs de risque cardiométaboliques associés. Au sein du TAB, au niveau cellulaire, ceci pourrait être dû à un effet concomitant des LDL natifs, qui induiraient une baisse de différenciation des préadipocytes menant à leur dysfonction ainsi qu’une activation de l’inflammasome NLRP3 chez les macrophages. / Prediabetes and type 2 diabetes (T2D) affect approximately 9 million Canadians, which represents close to 30% of the population. T2D is characterized by insulin resistance (IR) that cannot be compensated by increased insulin secretion. White adipose tissue (WAT) dysfunction is at the root of this pathology and is characterized by increased lipid flux to peripheral tissues causing IR and hypersecretion of apoB-lipoproteins (apoB) by the liver, contributing to increased plasma apoB. In line, epidemiological studies show that plasma apoB is an independent predictor of T2D development 3 to 10 years before onset. In this thesis, we formulated the hypothesis that increased secretion of apoB-lipoprotein secondary to WAT dysfunction promotes further development of this dysfunction in a feed-forward cycle that contributes to increased metabolic risk. To investigate this, we have combined in vitro experiments as well as post hoc analyses of in vivo and ex vivo data from a cohort of men and postmenopausal women recruited from two metabolic studies conducted at Institut de recherches cliniques de Montréal between 2006 and 2019. In circulation, more than 90% of apoB-lipoproteins are in the form of LDL. The number of apoB-lipoproteins (measured by plasma apoB), is associated to the development of WAT dysfunction in humans via different mechanisms. Postprandial enrichment of triglyceride-rich lipoproteins (TRL) by WAT-secreted apoC-I has been proposed as one of them. In a first manuscript, we show that subjects (N=39) with dysfunctional WAT secrete greater amount of apoC-I, which is associated specifically to delayed postprandial chylomicrons clearance in a mechanism that appears to be dependent on apoC-I-mediated inhibition of adipocyte lipoprotein lipase. This constitutes a new mechanism linking adipose tissue dysfunction to increased plasma apoB. Proprotein convertase subtilisin-kexin type 9 (PCSK9) is a circulatory enzyme that targets apoB-lipoprotein receptors, such as the LDLR and CD36, for degradation. Low circulating PCSK9 relative to high plasma apoB, expressed as a higher apoB-to-PCSK9 ratio, is strongly associated to WAT dysfunction and IR, suggesting that increased receptor-mediated uptake of apoB-lipoproteins plays an important role in these pathologies. In parallel, apoB-lipoproteins, mostly native and oxydized LDL, activate the NLRP3 inflammasome (Nucleotide-binding domain and Leucine-rich repeat Receptor, containing a Pyrin domain 3). The NLRP3 inflammasome is an intracellular receptor responsible for interleukin-1 beta (IL-1) secretion, which is known to be implicated in the pathogenesis of T2D. In a second manuscript, we demonstrate in overweight and obese subjects (N=31) that the apoB-to-PCSK9 is indeed an index of WAT surface-expression of LDLR and CD36 both at fasting and in the postprandial state. Similarly, the apoB-to-PCSK9 ratio is associated with chronic NLRP3 inflammasome priming at fasting and with postprandial macrophage infiltration and concomitant NLRP3 upregulation within WAT. Finally, recent epidemiological studies suggest an increased risk for T2D in subjects with low plasma LDL cholesterol (LDL-C) secondary to loss-of-function genetic variants in PCSK9, or secondary to cholesterol-lowering therapies. In a third manuscript, we show that in subjects with low LDL-C (<3.5mM, N=28), lower plasma PCSK9 identifies subjects with higher WAT LDLR and CD36 surface-expression. Despite having lower LDL-C, subjects with lower plasma PCSK9 show dysfunction WAT and decreased disposition index. Mechanistically, human SGBS adipocytes chronically exposed to native LDL show impaired differentiation and concomitant dysfunction. While this phenomenon cannot be described by NLRP3 inflammasome activation, since it is not expressed in these adipocytes, native human LDL increase the ratio of secreted active Il-1 relative to inactive pro-IL-1 suggesting activation of the NLRP3 inflammasome in human THP-1 macrophages. In conclusion, these observations suggest that dysfunctional WAT promotes delayed postprandial lipoprotein clearance via increased apoC-I secretion, thus promoting hyperapoB and increased cardiometabolic risk. In turn, upregulated receptor-mediated uptake of apoB-lipoproteins appears to be connected to the development of WAT dysfunction and associated cardiometabolic risk factors. At the cellular level within WAT, this could be secondary to a concomitant effect of LDL on preadipocytes inducing their reduced differentiation and function and on macrophage inducing activation of the NLRP3 inflammasome.

No / Cyclic adenosine monophosphate (cAMP)-dependent signaling modulates platelet function at sites of vascular injury. Here we show that thrombospondin-1 (TSP-1) prevents cAMP/protein kinase A (PKA) signaling through a CD36-dependent mechanism. Prostaglandin E(1) (PGE(1)) induced a robust inhibition of both platelet aggregation and platelet arrest under physiologic conditions of flow. Exogenous TSP-1 reduced significantly PGE(1)-mediated inhibition of both platelet aggregation and platelet arrest. TSP-1 prevented PGE(1)-stimulated cAMP accrual and phosphorylation of PKA substrates, through a mechanism requiring phosphodiesterase3A. TSP-1 also inhibited VASP phosphorylation stimulated by the nonhydrolyzable cAMP analog, 8-bromo-cAMP, indicating that it may regulate cAMP-mediated activation of PKA. The inhibitory effect of TSP-1 on cAMP signaling could be reproduced with a peptide possessing a CD36 binding sequence of TSP-1, while the effects of TSP-1 were prevented by a CD36 blocking antibody. TSP-1 and the CD36 binding peptide induced phosphorylation of Src kinases, p38 and JNK. Moreover, inhibition of Src kinases blocked TSP-1-mediated regulation of cAMP concentrations and the phosphorylation of VASP, indicating that TSP-1 modulated the cAMP/PKA signaling events through a tyrosine kinase-dependent pathway downstream of CD36. These data reveal a new role for TSP-1 in promoting platelet aggregation through modulation of the cAMP-PKA signaling pathway.