Notre équipe a récemment découvert l’importance du ciblage des granules d’insuline aux lysosomes lors d’une mise à jeun chez les cellules pancréatiques β. Le diabète de type 2 (TD2) est caractérisé par la résistance à l’insuline couplé au dysfonctionnement des cellules β-et à leur perte. Je souhaitais évaluer le ciblage des granules d’insuline aux lysosomes dans le contexte diabétique. Grâce à un modèle murin, nous avons trouvé que le nombre des lysosomes contenant des granules d’insuline était augmenté chez les cellules β-provenant de souris diabétiques en comparaison aux contrôles. Ceci était accompagné par l’augmentation des niveaux de la protéine lysosomale CD63. Parce que PKD1 contrôle le ciblage des granules d’insuline aux lysosomes lors d’une mise à jeun, nous nous sommes demandé si PKD1 était importante lors d’un diabète de type 2. Dans nos modèles, les niveaux de PKD1 étaient diminués en conditions diabétiques en comparaison aux contrôles. De plus, l’inhibition de PKD1 entrainait l’augmentation du ciblage des granules d’insuline aux lysosomes et accélérait l’apparition du diabète dans notre modèle murin. Nous souhaitions ensuite savoir si l’activation de PKD1 dans les cellules pancréatiques β-pouvait être avantageuse dans un contexte diabétique. De fait, grâce à l’utilisation d’un composé spécifique, nous avons pu montrer que l’activation de PKD1 menait à l’augmentation des niveaux d’insuline sur des ilots pancréatiques humains et ralentissait l’apparition du diabète dans notre modèle murin. Pour conclure, j’ai aussi débuté la caractérisation des lysosomes sur d’autres types cellulaires des ilots pancréatiques. Nous avons observé que LIMP2, une autre protéine lysosomale, était fortement exprimée chez les cellules pancréatiques α. / Our team recently uncovered the importance of the targeting of insulin granules to the lysosomal compartments in pancreatic β-cells during fasting. Type 2 Diabetes (T2D) is characterised by insulin resistance coupled with pancreatic β-cell failure which account for both β-cells dysfunction and β-cells death. I wanted to assess the targeting of insulin granule to the lysosomes in the context of T2D. Using murine diabetic model, we found that the number Granule-containing Lysosomes was enhanced in diabetic β-cells in comparison to controls. This was accompanied by an increase in the level of the lysosomal protein CD63. Because PKD1 controls the targeting of insulin granule to the lysosomes during fasting, I wondered if PKD1 was important during T2D. PKD1 levels were decreased in our diabetic models in comparison to controls. Moreover inhibition of PKD1 led to enhanced targeting of the insulin granules to the lysosomes and accelerated apparition of diabetes in our murine model. I also tested if activation of PKD1 in pancreatic β-cells could be beneficial in the context of diabetes. Indeed using a specific compound, we showed that PKD1 activation led to an increase in insulin levels and delayed onset of diabetes in our murine model. My work thus uncovered mechanisms underlying a fundamentally new process in β-cells with potential implications for novel therapeutic directions in T2D. Finally, I started to assess lysosomes in another pancreatic islets cell type. I found that LIMP2, another lysosomal membrane protein, was specifically highly expressed in the pancreatic α-cells.

La mortalité du diabète de type 2 est liée à ses complications cardiovasculaires (CVD). L'identification de nouveaux biomarqueurs associés à la dysfonction endothéliale, permettrait d'en améliorer le dépistage, la prévention. Au cours du diabète de type 2, l'hyperglycémie est associée à un fort stress oxydant. Nous nous sommes proposés ici d'évaluer l'impact de la glycoxydation sur la principale protéine circulante, l'albumine, et d'identifier si les modifications glycoxydatives de l'albumine dans le diabète avait un rôle dans la phyiopathologie des CVD du diabète de type 2. Nous avons pu mettre en évidence des modifications structurales et fonctionnelles importantes de l'albumine au cours du diabète de type 2 avec la formation entre autres de produits avancés de glycation (AGEs). Ces modifications glycoxydatives sont associées à des effets cellulaires pro-oxydant et pro-inflammatoire via une augmentation de l'expression du Récepteur aux AGEs (RAGE). Ces observations suggèrent que les formes glycoxydées d'albumine présentent un rôle central dans les mécanismes menant à la dysfonction endothélilale. Il reste néanmoins à évaluer l'intérêt du dosage des formes modifiées de l'albumine dans le dépistage des CVD au cours d'une étude clinique prospective de grande ampleur. Le développement d'une méthode de dosage rapide et reproductible des fractions d'albumine modifiées, comme celui de l'IMA (albumine modifiée par l'ischémie), en faciliterait la mise en œuvre. / Type 2 diabetes is dramatically associated with an enhanced cardiovascular complication risk. The identification of novel biomarkers associated with endothelial dysfunction remains highly warranted to improve diabetes screening and prevention. Oxidative stress and protein modifications are frequently observed in numerous disease states. Albumin, the major circulating protein in blood, can undergo increased glycoxidation in diabetes. Objectives of my thesis were to clarify the impact of glycoxidative modification of albumin on its structure and its functions and to determine whether such impairments may be encountered in albumin purified from diabetics. The occurrence of oxidative modifications was found to be enhanced in in vitro glycoxidized HAS and albumin purified from diabetics, after determination of their free thiol group content, relative electrophoretic migration, carbonyl content, and antioxidant activities. In addition, glycoxidized albumin exhibited impaired pharmaceutic molecule binding capacities. Cells treated with glycoxidized albumin exhibited a proinflammatory state attested by an overgeneration of intracellular reactive oxygen species, enhancements in RAGE expression, and an accumulation of carbonylated proteins.Methods to detect IMA (ischemia modified albumin) were developed and applied to diabetics patients. Relationships have been established between specific pathological parameters (cardiovascular disorders, hyperglycemia…) with an enhanced glycoxidative modification of albumin in diabetics. We thus propose that impaired albumin structure and function in relation in the enhanced oxidant stress observed in diabetics might be involved in the increased mortality risk of these patients.

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Le diabète de type 2, ayant vu une augmentation fulgurante mondialement ces dernières décennies, représente un problème de santé significatif au Liban avec une prévalence de 14.6% en 2017. Dans le but d’identifier des plantes médicinales à potentiel antidiabétique utilisées au Liban, des entrevues ont été effectuées avec 30 herboristes provenant de 6 provinces différentes. La majorité des herboristes sélectionnés ont au moins 10 ans d’expériences, à l’exception d’un seul candidat. Une approche ethnobotanique a été employée dans le but d’identifier les plantes ayant un potentiel antidiabétique à l’aide d’un questionnaire semi-dirigé, reposant sur 15 symptômes et complications associés au diabète de Type 2. Un total de 42 espèces a été mentionné par les herboristes. Les espèces mentionnées ont été classifiées grâce à l’indice SIV (valeur d’importance syndromique), tenant compte du degré d’association de chaque symptôme avec le diabète de Type 2. Une analyse de la littérature scientifique sur les 5 premières plantes a permis d’appuyer le savoir des herboristes. Une analyse de correspondance entre symptômes et espèces a aussi démontré une association de 8 plantes en particulier avec 3 symptômes différents. / Type 2 diabetes has increased dramatically globally in recent decades, representing a significant health problem in Lebanon with a prevalence of 14.6% in 2017. To identify medicinal plants with antidiabetic potential used in Lebanon, interviews were conducted with 30 herbalists from 6 different provinces. Most of the selected herbalists had at least 10 years of expertise, with the exception of one candidate. An ethnobotanical approach was applied to identify plants with antidiabetic potential, using a semi-structured questionnaire based on 15 symptoms and complications associated with Type 2 diabetes. A total of 42 species were mentioned by the herbalists. The species mentioned were classified by SIV (Syndromic Importance Value) ranking, taking into account the degree of association of each symptom with Type 2 diabetes. A correspondence analysis between symptoms and species was then performed and demonstrated an association of 8 plants with 3 different symptoms.