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    Conséquences bioénergétiques du choc hyperosmotique

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    Minoo Hamraz

     

    Mercredi 3 avril 2019 à 14H


    Salle de conférence Rosalind Franklin, 2 e étage
    Institut Cochin, 22 rue Méchain, Paris 75014



    Directeur de thèse :  Frédéric Bouillaud

    Equipe :   Mitochondries, bioénergétique, métabolisme et signalisation  

    Département : Endocrinologie, Métabolisme, Diabète

    Résumé de thèse :

    L’inflammation est associée à des modifications du métabolisme cellulaire avec une glycolyse (libération de lactate) accrue accompagnée d’une baisse de la phosphorylation oxydative mitochondriale. L’inflammation cause l’hyperosmolarité du milieu extracellulaire. Cette thèse examine les effets de l’hyperosmolarité sur le métabolisme énergétique cellulaire. Nous avons mesuré la consommation d’oxygène cellulaire (OCR) et la production d’acide (PPR) c’est à dire de lactate libéré dans le milieu extérieur avec deux approches expérimentales : l’oxygraphie haute résolution (O2k Oroboros instrument) pour l’OCR et l’analyseur de flux extracellulaires (Seahorse Agilent) pour l’OCR et le PPR. L’exposition de cellules à des conditions hyperosmolaires (600 mOsmoles au lieu de la valeur normale 300) cause une répression de la consommation d’oxygène qui s’établit en quelques minutes et dure des heures (indéfiniment) et à la longue affecte la viabilité cellulaire. Cet effet a été retrouvé sur plusieurs types cellulaires:CHO (épithélium ovarien), HT29 (colonocytes), HEK293 (rein embryonnaire), SH-SY5Y (neuroblastome). Il est reproduit avec trois osmolytes différents:le mannitol, le polyéthylène glycol et le chlorure de sodium. Un stress osmotique plus modéré (450 mOsm) cause une même chute de la respiration mais de durée limitée (une-deux heures). Une recherche des mécanismes à l’origine de cette inhibition montre que l’hyperosmolarité altère la fonction mitochondriale de différentes manières. Un premier effet est une inhibition du système enzymatique de production d’ATP. En présence de glucose cette inhibition s’accompagne d’une importante augmentation de la glycolyse qui cause une inhibition mitochondriale supplémentaire qui repose sur l’amplification de l’effet Crabtree (inhibition de la respiration par le glucose) dont la cible sont les complexes respiratoires. En l’absence de glucose le turnover cellulaire e l’ATP est sérieusement diminué mais de façon inattendue la survie cellulaire est plutôt meilleure. Ces résultats posent la question de la contribution des conditions hyperosmotiques liées à l’inflammation dans l’établissement d’un profil métabolique de type inflammatoire