Les inositols phosphoglycans (IPGs) sont des médiateurs de l'action de l'insuline. Le DCI-IPG contenant du D-chiro-inositol (DCI) potentialise l'action de l'insuline en diminuant la glycémie. Il a déjà été observé qu'il y aurait une diminution de l'utilisation ou de la disponibilité tissulaire du DCI chez les femmes SOPK qui sont caractérisées par une résistance à l'insuline (RI). Notre hypothèse est qu'une augmentation de la clairance urinaire de 24h du DCI, (uCl[indice inférieur DCI]) ou de son précurseur le myo-inositol (MYO), pourrait résulter en une disponibilité moindre du DCI pour les tissus et une libération réduite du DCI-IPG par l'insuline, et ainsi contribuer à la RI globale chez l'humain, relié ou non au SOPK. Nous proposons que ce défaut serait corrigé par un agoniste des PPAR[gamma]. Nous avons déjà démontré et publié que les frères de femmes SOPK sont de bons modèles de RI et qu'ils présentent aussi une altération dans le métabolisme des inositols. Un groupe de 11 frères et 21 hommes contrôles ont été étudiés et les résultats ont fait l'objet d'un article original que j'ai écrit et inclus dans ce mémoire. Dans cette étude, nous avons déterminé que la uCl[indice inférieur DCI] était diminuée de moitié et qu'au contraire les concentrations plasmatiques à jeun du DCI étaient plus que 3 fois augmentées pour le groupe des frères par rapport au groupe témoin. Par ailleurs, 16 hommes et 9 femmes témoins ainsi que 2 femmes SOPK ont été recrutés dans le cadre d'un autre projet pilote au cours duquel une hyperglycémie provoquée orale (HGPO) et un clamp euglycémique-hyperinsulinémique ont été effectués. Le rythme d'apparition des acides gras libres (Ra[indice inférieur AGL]), la production endogène du glucose, les métabolismes oxydatif et non-oxydatif des hydrates de carbone (HC), la uCl[indice inférieur DCI], les concentrations plasmatiques du DCI et du MYO ainsi que la bioactivité du DCI-IPG ont été déterminés.Les résultats obtenus au cours de cette étude pilote ont été analysés avec les résultats obtenus pour les frères de femmes SOPK et inclus dans la section 2 de ce mémoire. Nous avons mesuré une sensibilité à l'insuline plus basse ainsi que des valeurs d'aire sous la courbe (AUC) pour le glucose et l'insuline plus élevées pour les frères que pour les groupes témoins. En regard des inositols plasmatiques, les niveaux de DCI des femmes sont plus bas que ceux des hommes peu importe le groupe et une uCl[indice inférieur DCI] plus élevée a été observée chez les 2 groupes témoins par rapport au groupe des frères. Nos résultats démontrent donc que les frères sont de bons modèles de RI. Nos hypothèses de départ n'ont pu être vérifiées étant donné le peu de patients insulinorésistants inclus dans l'étude pilote. Cependant, pour les hommes, nous avons observé une corrélation positive entre la uCI[indice inférieur DCI] et les niveaux d'insuline. Ce projet est toujours en cours dans le but de recruter des sujets possédant un plus large éventail de RI afin de vérifier nos hypothèses.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / A Diabetes mellitus à uma doenÃa de causa mÃltipla, ocorrendo quando hà falta de insulina ou quando a mesma nÃo atua de forma eficaz, causando um aumento da taxa de glicose no sangue (hiperglicemia). Ainda nÃo se sabe precisamente o mecanismo de aÃÃo da insulina, alguns trabalhos sugerem que pode ser possivelmente mediado atravÃs do fosfoglicano inositol (IPGs), cujas algumas formas foram identificadas como: mioinositol e D-quiroinositol. Hà estudos que relacionam a reduÃÃo da glicemia em indivÃduos diabÃticos com o aparecimento desses inositÃis nas secreÃÃes corpÃreas, embora ainda nÃo haja registro de identificaÃÃo dessas molÃculas na composiÃÃo salivar. O objetivo deste estudo foi determinar a relaÃÃo salivar do mioinositol e quiroinositol em crianÃas com diabetes tipo 1 e comparar a presenÃa e concentraÃÃo dessas substÃncias com um grupo de crianÃas sadias (nÃo diabÃticas). Um total de 45 (quarenta e cinco) voluntÃrios, 25 com diabetes tipo 1 descompensados e 20 sadios (nÃo diabÃticos), de ambos os sexos, com idades de 3 a 12 anos, foram selecionados e convidados a participar do estudo. Amostras de saliva foram coletadas e centrifugadas. Os sobrenadantes foram separados, liofilizados e purificados. Logo em seguida, foram analisados por cromatografia lÃquida de alta eficiÃncia (HPLC) para a identificaÃÃo do mioinositol e quiroinositol. A partir dessa anÃlise, foi observado uma menor concentraÃÃo de quiroinositol (p=0,001, Kruskal- Wallis ANOVA seguido por mÃtodo de Dunnâs) e uma maior da concentraÃÃo de mioinositol (p=0,001, Kruskal- Wallis ANOVA seguido por mÃtodo de Dunnâs) nas crianÃas afetadas em comparaÃÃo com as crianÃas saudÃveis. Os pacientes com diabetes tiveram a razÃo mio/quiroinositol maior que do grupo controle (p=0,001, Kruskal- Wallis ANOVA seguido por mÃtodo de Dunnâs) e apresentaram uma correlaÃÃo entre sua proporÃÃo o DM1(p= 0,001). O resultado desse estudo sugere que o mioinositol e o quiroinositol encontrado na saliva de crianÃas com DM1 podem influenciar no controle metabÃlico e desempenhar um papel de marcadores da DM1. / Diabetes mellitus is a disease of multiples causes that occurs either when the pancreas does not produce enough insulin or when the body cannot effectively use the insulin it produces, causing a rise in blood glucose levels (hyperglycemia). It is not clear the action mechanism of insulin but it has been suggested that inositol phosphoglicans, such as myoinositol and D-chiro-inositol, can be important secondary messengers in insulin signal transduction. Although there are some studies linking a reduction in blood glucose levels in diabetic patients with the presence of these inositols in body secretions, there are not reports about the presence of these molecules in salivary composition. Thus, this study aimed to determinate the myoinositol and D-chiro-inositol salivary relation in children with type 1 diabetes and to compare the presence and concentration of these molecules with healthy children (non-diabetic). It has been selected and invited 45 volunteers of both sexes aged 3-12 years, 25 with decompensate type 1 diabetes and 20 healthy children. Saliva samples were collected and centrifuged. The supernatants were separated, purified and lyophilized. The identification of myoinositol and D-chiro-inositol were carried out by means of high-performance liquid chromatography (HPLC). The results showed that children with type 1 diabetes have a lower concentration of D-chiro-inositol and a higher concentration of myoinositol than healthy children. Consequently, the myo/chiro-inositol rate was higher in type 1 diabetes children and there is a correlation between the rate and type 1 diabetes incidence. In conclusion, our data suggests that myoinositol and chiroinositol found in the saliva of children with type 1 diabetes may influence in metabolic control and plays an important role as markers of type 1 diabetes.

Le myo-inositol (MI) est un soluté organique impliqué dans diverses fonctions physiologiques de la cellule dont la signalisation cellulaire. Il est également un osmolyte compatible reconnu. Trois co-transporteurs de type actif secondaire responsables de son absorption ont été identifiés. Deux d’entre eux sont couplés au transport du sodium (SMIT1 et SMIT2) et le troisième est couplé au transport de protons (HMIT). L’objectif de cette étude a été la caractérisation du transport du MI par SMIT2 dans des membranes en bordure en brosse (BBMv) issues du rein de lapin et de l’intestin de rat ainsi qu’après expression dans les ovocytes de Xenopus laevis. La quantification de l’ARNm de SMIT1 et de SMIT2 dans le rein nous a appris que SMIT1 est majoritairement présent dans la médullaire alors que SMIT2 est principalement localisé dans le cortex. Ces résultats ont été confirmés par immunobuvardage en utilisant un anticorps dirigé contre SMIT2. Grâce à l’inhibition sélective de SMIT1 par le L-Fucose et de SMIT2 par le D-chiro-inositol (DCI), nous avons démontré que SMIT2 semble le seul responsable du transport luminal de MI dans le tubule contourné proximal avec un Km de 57 ± 14 µM. Pour ce qui est de l’intestin, des études de transport de MI radioactif ont démontré une absence de transport de MI chez le lapin alors que l’intestin de rat présente un transport de MI très actif. Une quantification par qRT-PCR nous a permis de constater que l’intestin de lapin ne semble pas posséder les transporteurs de MI nécessaires. Comme pour le rein, SMIT2 semble le seul transporteur de MI présent au niveau du pôle apical des entérocytes intestinaux chez le rat. Il est chargé du prélèvement du MI de l'alimentation avec un Km de 150 ± 40 µM. Les analyses fonctionnelles exécutées sur SMIT2 de rat en électrophysiologie après expression dans les ovocytes de Xenopus laevis donnent sensiblement les mêmes résultats que pour les BBMv de rein de lapin et d’intestin de rat. Dans les ovocytes, SMIT2 présente une grande affinité pour le MI (270 ± 19 µM) et le DCI (310 ± 60 µM) et aucune affinité pour le L-fucose. Il est ii également très sensible à la phlorizine (16 ± 7 µM). Une seule exception persiste : la constante d’affinité pour le glucose dans les BBMv d’intestin de rat est 40 fois plus petite que celle observée sur les ovocytes de Xenopus laevis. Nous avons également testé la capacité de certains transporteurs de sucre présents à la surface des membranes apicales des entérocytes à prélever le MI. Vu que l'inhibition de ces transporteurs (SGLT1 et GLUT5) ne changeait rien au taux de MI radioactif transporté, nous en avons conclu qu'ils ne sont pas impliqués dans son transport. Finalement, l’efflux de MI à partir du pôle basolatéral des entérocytes n’est pas effectué par GLUT2 puisque ce dernier lorsqu'il est exprimé dans des ovocytes, est incapable de transporter le MI. / Myo-inositol (MI) is an organic solute involved in various aspects of cell physiology, including cell signaling. It is also known as a compatible osmolyte. Three secondary active MI cotransporters have been identified; two are Na+- coupled (SMIT1 and SMIT2) and one is H+-coupled (HMIT). The main aim of this study was to characterize MI uptake throught SMIT2 as expressed in epithelial cells and in Xenopus laevis oocytes. In order to achieve the characterization of this transport system, we used purified brush border membrane vesicles (BBMv) isolated from rabbit kidney and rat intestine. We first performed a quantification of mRNA levels in rabbit kidney using real time PCR for both SMIT1 and SMIT2. We found that SMIT1 is mainly expressed in the renal medulla while SMIT2 is mainly localized in the renal cortex. This result was confirmed on Western blots using an antibody raised against SMIT2. Through inhibition studies using selective substrates for SMIT1 (inhibited by L-fucose) and SMIT2 (inhibited by D-chiroinositol), we showed that SMIT2 seems to be responsible for all the apical transport of MI into the proximal convoluted tubule with a Km of 57 ± 14 µM. By transport studies we established that rabbit intestine seems to lack apical transport of MI while rat intestine has a very active uptake of this molecule. qRT-PCR quantification confirmed the absence of MI transporters in rabbit intestine. As for kidney, SMIT2 seems to be the only transporter responsible for apical MI uptake in enterocytes with a Km of 150 ± 40 µM. Functional analysis of rat SMIT2 activity, via electrophysiological studies in Xenopus oocytes, demonstrated similarities to the activities of SMIT2 from rat intestine and rabbit kidney. SMIT2 displays high affinities for MI (270 ± 19 µM), DCI (310 ± 60 µM) and no affinity for L-fucose. SMIT2 is very sensitive to phlorizin (Pz; 16 ± 7 µM). Although these functional characteristics essentially confirmed those found in rat intestine, a iv discrepancy exists between the two systems studied. Indeed, the affinity constant for glucose was approximately 40-fold lower in vesicles than in oocytes. We also tested the ability of SGLT1 and GLUT5, other sugar transport systems present in enterocytes apical membranes, to perform MI uptake. Because the inhibition of these transporters did not alter radiolabeled MI uptake, we concluded that they had no significant contribution to MI transport in rat intestine. Finally, the basolateral efflux of MI was not mediated by GLUT2 because when expressed in oocytes, this transporter was not able to transport MI.

Le myo-inositol (MI) est un soluté organique impliqué dans diverses fonctions physiologiques de la cellule dont la signalisation cellulaire. Il est également un osmolyte compatible reconnu. Trois co-transporteurs de type actif secondaire responsables de son absorption ont été identifiés. Deux d’entre eux sont couplés au transport du sodium (SMIT1 et SMIT2) et le troisième est couplé au transport de protons (HMIT). L’objectif de cette étude a été la caractérisation du transport du MI par SMIT2 dans des membranes en bordure en brosse (BBMv) issues du rein de lapin et de l’intestin de rat ainsi qu’après expression dans les ovocytes de Xenopus laevis. La quantification de l’ARNm de SMIT1 et de SMIT2 dans le rein nous a appris que SMIT1 est majoritairement présent dans la médullaire alors que SMIT2 est principalement localisé dans le cortex. Ces résultats ont été confirmés par immunobuvardage en utilisant un anticorps dirigé contre SMIT2. Grâce à l’inhibition sélective de SMIT1 par le L-Fucose et de SMIT2 par le D-chiro-inositol (DCI), nous avons démontré que SMIT2 semble le seul responsable du transport luminal de MI dans le tubule contourné proximal avec un Km de 57 ± 14 µM. Pour ce qui est de l’intestin, des études de transport de MI radioactif ont démontré une absence de transport de MI chez le lapin alors que l’intestin de rat présente un transport de MI très actif. Une quantification par qRT-PCR nous a permis de constater que l’intestin de lapin ne semble pas posséder les transporteurs de MI nécessaires. Comme pour le rein, SMIT2 semble le seul transporteur de MI présent au niveau du pôle apical des entérocytes intestinaux chez le rat. Il est chargé du prélèvement du MI de l'alimentation avec un Km de 150 ± 40 µM. Les analyses fonctionnelles exécutées sur SMIT2 de rat en électrophysiologie après expression dans les ovocytes de Xenopus laevis donnent sensiblement les mêmes résultats que pour les BBMv de rein de lapin et d’intestin de rat. Dans les ovocytes, SMIT2 présente une grande affinité pour le MI (270 ± 19 µM) et le DCI (310 ± 60 µM) et aucune affinité pour le L-fucose. Il est ii également très sensible à la phlorizine (16 ± 7 µM). Une seule exception persiste : la constante d’affinité pour le glucose dans les BBMv d’intestin de rat est 40 fois plus petite que celle observée sur les ovocytes de Xenopus laevis. Nous avons également testé la capacité de certains transporteurs de sucre présents à la surface des membranes apicales des entérocytes à prélever le MI. Vu que l'inhibition de ces transporteurs (SGLT1 et GLUT5) ne changeait rien au taux de MI radioactif transporté, nous en avons conclu qu'ils ne sont pas impliqués dans son transport. Finalement, l’efflux de MI à partir du pôle basolatéral des entérocytes n’est pas effectué par GLUT2 puisque ce dernier lorsqu'il est exprimé dans des ovocytes, est incapable de transporter le MI. / Myo-inositol (MI) is an organic solute involved in various aspects of cell physiology, including cell signaling. It is also known as a compatible osmolyte. Three secondary active MI cotransporters have been identified; two are Na+- coupled (SMIT1 and SMIT2) and one is H+-coupled (HMIT). The main aim of this study was to characterize MI uptake throught SMIT2 as expressed in epithelial cells and in Xenopus laevis oocytes. In order to achieve the characterization of this transport system, we used purified brush border membrane vesicles (BBMv) isolated from rabbit kidney and rat intestine. We first performed a quantification of mRNA levels in rabbit kidney using real time PCR for both SMIT1 and SMIT2. We found that SMIT1 is mainly expressed in the renal medulla while SMIT2 is mainly localized in the renal cortex. This result was confirmed on Western blots using an antibody raised against SMIT2. Through inhibition studies using selective substrates for SMIT1 (inhibited by L-fucose) and SMIT2 (inhibited by D-chiroinositol), we showed that SMIT2 seems to be responsible for all the apical transport of MI into the proximal convoluted tubule with a Km of 57 ± 14 µM. By transport studies we established that rabbit intestine seems to lack apical transport of MI while rat intestine has a very active uptake of this molecule. qRT-PCR quantification confirmed the absence of MI transporters in rabbit intestine. As for kidney, SMIT2 seems to be the only transporter responsible for apical MI uptake in enterocytes with a Km of 150 ± 40 µM. Functional analysis of rat SMIT2 activity, via electrophysiological studies in Xenopus oocytes, demonstrated similarities to the activities of SMIT2 from rat intestine and rabbit kidney. SMIT2 displays high affinities for MI (270 ± 19 µM), DCI (310 ± 60 µM) and no affinity for L-fucose. SMIT2 is very sensitive to phlorizin (Pz; 16 ± 7 µM). Although these functional characteristics essentially confirmed those found in rat intestine, a iv discrepancy exists between the two systems studied. Indeed, the affinity constant for glucose was approximately 40-fold lower in vesicles than in oocytes. We also tested the ability of SGLT1 and GLUT5, other sugar transport systems present in enterocytes apical membranes, to perform MI uptake. Because the inhibition of these transporters did not alter radiolabeled MI uptake, we concluded that they had no significant contribution to MI transport in rat intestine. Finally, the basolateral efflux of MI was not mediated by GLUT2 because when expressed in oocytes, this transporter was not able to transport MI.