Institut de recherche biomédicale
     
    Vous êtes ici : Accueil / La Recherche / Endocrinologie, Métabolisme, Diabète. / Equipe F. Bouillaud, A. Lombes

    Équipe : Mitochondries, bioénergétique, métabolisme et signalisation

    •  

    Responsables :

     

    Notre équipe s’intéresse aux multiples aspects de la bioénergétique mitochondriale. La mitochondrie est capable de moduler, quantitativement et qualitativement, la chaîne des oxydations phosphorylantes. Elle peut aussi modifier le type des substrats oxydés et la vitesse de leur oxydation. Les différents projets de recherche développés dans l’équipe cherchent à comprendre comment ces réponses sont développées et quelles en sont les conséquences pour la cellule et pour l’organisme.

     

     

     

    Thèmes de recherche

     

    Le sujet principal de l’équipe est le dialogue entre la bioénergétique mitochondriale et le reste de la cellule ainsi que les conséquences de ce dialogue sur le tissu et l’organisme entier. Ce dialogue est étudié dans deux situations différentes. Dans un cas la bioénergétique mitochondriale est la cible première, par exemple lors d’altération de gènes codant pour des composants de la chaîne des oxydations phosphorylantes ou d’atteinte toxique exogène de cette chaîne. Dans cette situation notre intérêt porte sur les conséquences délétères du déficit ainsi que sur les possibles mécanismes de compensation mis en jeu. Dans l’autre cas la bioénergétique mitochondriale est clairement modulée par l’état pathologique mais elle n’en est pas la cible première. C’est le cas dans les situations de surnutrition, dans le diabète ou dans le cancer. La question qui nous intéresse est alors celle du rôle dans la maladie de la modulation énergétique. Celui-ci peut en effet être considéré comme une réponse adaptative compensatoire ou, au contraire, comme un facteur aggravant voire comme un élément essentiel dans les symptômes de la maladie. De façon globale nous essayons de comprendre le rôle de la mitochondrie dans les phénotypes complexes au travers de l’analyse de la modulation de la bioénergétique mitochondriale dans ces situations très diverses

    Les projets que nous poursuivons actuellement sont les suivants :

    - Dans l’étude des conséquences des déficits primaires des oxydations phosphorylantes nous avons récemment mis en évidence des conséquences cliniques totalement inattendues de déficit primitif génétique de l’ATPsynthase qui impliquent des mécanismes cellulaires allant très au-delà du compartiment mitochondrial (Auré et al 2013). La recherche des mécanismes cellulaires et moléculaires sous-tendant ces manifestations est en cours .

    - Dans le cadre des liens bioénergétique/signalisation nous étudions l’oxydation du sulfure (H2S) qui est effectuée dans la mitochondrie injectant les électrons vers l’ubiquinone, substrat du complexe III de la chaîne respiratoire. Ce métabolisme représente un mécanisme bioénergétique largement ignoré qui a des conséquences directes sur la sensibilité tissulaire à l’hypoxie et qui pourrait avoir un rôle important dans la signalisation liée au sulfure.

    - Dans le cadre du rôle bioénergétique de la mitochondrie, nous étudions les conséquences de l’apport excessif de substrats sur le compartiment mitochondrial, en étudiant en particulier les conséquences de la régulation par la CPT1 de l’entrée des lipides dans la mitochondrie.

    - Dans ce même cadre, au travers du rôle de la protéine UCP2, transporteur mitochondrial, nous abordons les conséquences physiopathologiques sur la prolifération cellulaire et le cancer de la régulation mitochondriale de l’équilibre entre glycolyse et métabolisme oxydatif.

     

    Publications marquantes

     

    Hénique C, Mansouri A, Vavrova E, Lenoir V, Ferry A, Esnous C, Ramond E, Girard J, Bouillaud F, Prip-Buus C, Cohen I. Increasing mitochondrial muscle fatty acid oxidation induces skeletal muscle remodeling toward an oxidative phenotype. FASEB J. 2015 29(6):2473-83

    Esteves P, Pecqueur C, Ransy C, Esnous C, Lenoir V, Bouillaud F, Bulteau AL, Lombès A, Prip-Buus C, Ricquier D, and Alves-Guerra MC. Mitochondrial retrograde signaling mediated by UCP2 inhibits cancer cell proliferation and tumorigenesis. Cancer Research 2014 74(14):3971-821. Issue’s Cover.

    Szabo C, Ransy C, Módis K, Andriamihaja M, Murghes B, Coletta C, Olah G, Yanagi K, Bouillaud F. Regulation of mitochondrial bioenergetic function by hydrogen sulfide. Part I. Biochemical and physiological mechanisms. Br J Pharmacol. 2014 171(8):2099-122. Review.

    Auré K, Dubourg O, Jardel C, Clarysse L, Sternberg D, Fournier E, Laforêt P, Streichenberger N, Petiot P, Gervais-Bernard H, Vial C, Bedat-Millet AL, Drouin-Garraud V, Bouillaud F, Vandier C, Fontaine B, Lombès A. Episodic weakness due to mitochondrial DNA MT-ATP6/8 mutations. Neurology 2013 81(21):1810-8. Commented in editorial letter

    Monsénégo J, Mansouri A, Akkaoui M, Lenoir V, Esnous C, Fauveau V, Tavernier V, Girard J, Prip-Buus C. Enhancing liver mitochondrial fatty acid oxidation capacity in obese mice improves insulin sensitivity independently of hepatic steatosis. J Hepatol. 2012 56(3):632-9.

     

    Actualités de l'équipe

     

    L’équipe est très impliquée dans le réseau français GDR 3159 CNRS  “Réseau MeetOchondrie”, créé en 2007, qui organise un congrès annuel (150-180 participants) et des ateliers de formation pratique sur la bioénergétique, la physiologie et les pathologies mitochondriales. CPB en est la directrice depuis 2012, FB et AL font partie du comité d’organisation.

    L’équipe est membre du DHU (Département Hospitalo-Universitaire) AUTHORS «Maladies hormonales et auto-immunes» créé en 2013

    Daniel Ricquier est Vice-président de l’Académie des Sciences et a été élu Délégué aux Relations Internationales en janvier 2012

    Frédéric Bouillaud est l’un des deux délégués français du réseau européen COST sur les gaso-transmetteurs créé pour la période 2010-2015

    Anne Lombès est expert pour la mise en place en 2014-2015 des éléments d’évaluation des maladies mitochondriales organisée par le NIH/NINDS (National Institute of Health/ National Institute of Neurological Disorders and Stroke), voir la page web Mito Data Standards.

    Marie Clotilde Alves-Guerra est co-auteur d’un brevet international : International Patent WO/2008/033990 - Compositions and methods for modulating the Notch signal transduction pathway. Inventors: Capobianco Anthony, Alves-Guerra MC