Récepteurs nucléaires et rythmes circadiens en physiopathologie

Équipe 5 – INSERM U1011 – Université de Lille – CHU Lille – Institut Pasteur de Lille

L’horloge biologique joue un rôle physiologique important. Par exemple, elle génère des rythmes circadiens dans le sommeil, la pression sanguine, la réponse immunitaire et le métabolisme. Une perturbation de l’horloge, par le travail en horaires décalés, les décalages horaires fréquents ou l’exposition à la lumière la nuit, augmente le risque de développer des maladies métaboliques (obésité, diabète de type 2, NAFLD), inflammatoires et cardio-vasculaires (athérosclérose, infarctus du myocarde). En travaillant sur les composants de l’horloge et récepteurs nucléaires Rev-erbs et ROR, notre équipe tente de comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires par lesquels l’horloge contrôle le métabolisme et l’inflammation dans plusieurs contextes physiopathologiques (maladies métaboliques, athérosclérose, régénération musculaire, etc..). L’équipe cherche ainsi à déterminer si/comment la modulation pharmacologique de ces récepteurs nucléaires restaure la rythmicité circadienne et prévient/retarde l’apparition de ces conditions pathologiques. Notre équipe est engagée dans des collaborations avec les autres équipes de l’UMR1011, avec des équipes régionales, nationales et internationales pour compléter notre expertise et aller vers des études translationnelles.

Financements

Actualités

  • Découverte du rôle de l’horloge circadienne dans le contrôle de la masse (Mayeuf-Louchart, Thorel, et al., Sci Rep 2017) et de la fonction musculaire grâce à la modulation des flux calciques (Boulinguiez A., Duhem C, et al., JCI Insight 2022), la biogenèse et la fonction des mitochondries, et l’autophagie (Woldt*, Sebti* et al. Nature Medicine, 2013 ;  van Moorsel et al., Mol Metab 2016; Hansen et al., Sci Rep 2016, Wefers et al., PNAS, 2018).
  • Développement de MUSCLE J, un outil bioinformatique capable de quantifier la surface des fibres musculaires, le nombre et la localisation des noyaux, cellules souches musculaires et cellules endothéliales (Mayeuf-Louchart et al. Skeletal Muscle, 2018).
  • Découverte que la susceptibilité au développement de pathologies inflammatoires aigües varie au cours de la journée et que Rev-erb-α est un acteur majeur de l’immunité circadienne en contrôlant l’inflammasome NLRP3 (Pourcet et al., Gastroenterology, 2018).
  • Dans un travail collaboratif, l’équipe a montré l’impact de la chronobiologie sur l’incidence des pathologies cardiaques post-opératoires (Montaigne et al. The LANCET, 2018).
  • Création d’un un modèle mathématique de perturbation de l’horloge associée aux maladies métaboliques (Woller et al. Cell Reports, 2016; Furlan et al., PNAS, 2019).
  • Découverte du rôle essentiel du glycogène et de sa dégradation par la glycophagie pour la biogenèse des gouttelettes lipidiques au cours de la différenciation des adipocytes bruns in vivo (Mayeuf-Louchart et al., Cell Reports 2019).

Expertises

Chronobiologie/chronopharmacologie, phénotypage métabolique, étude de la respiration mitochondriale (oxygraphie) et du flux calcique (Lancel et al., JCI Insight 2018), immunophénotypage (FACS/immunohistochimie), imagerie (microscopie confocale, à feuille de lumière, imagerie d’organes entiers), culture cellulaire (lignées, cellules primaires),Crisp/cas9…, RNA scope Développement de modèles d’altération génétique ou environnementale de l’horloge.

Projets transversaux

(Collaboration : Dr. Anne Danckaert, Institut Pasteur, Paris)

MuscleJ est un outil bioinformatique permettant la quantification automatisée de nombreux paramètres analysables sur des coupes de muscle marqués en immunofluorescence. MuscleJ fonctionne sur ImageJ. Depuis sa création en 2018, de nouvelles fonctionnalités continuent d’être développées.

(Collaboration : Dr. Pierre Dourlen, Institut Pasteur de Lille)

Les mécanismes moléculaires contrôlant la génération des rythmes circadiens sont présents chez tous les êtres vivants et sont relativement bien conservés au cours de l’évolution. Alors que l’horloge biologique du muscle est particulièrement bien décrite chez les mammifères, ce n’est pas le cas chez la drosophile (modèle drosophila melanogaster). Notre projet vise à comprendre comment fonctionne cette horloge du muscle chez la drosophile afin d’identifier les mécanismes conservés au cours de l’évolution.

(Collaboration : Dr Yves Rouillé, CIIL, Institut Pasteur de Lille)

(Collaboration : Dr. Anne Tsicopoulos, Institut Pasteur de Lille)

(Collaboration : Prof M. Lefranc, Univ Lille, CPER Photonics 4 society)

(Projet DREAM en collaboration avec Dr François Trottein, Institut Pasteur de Lille, Lille ; et Pr Serge Adnot, Institut Mondor de Recherche Biomédicale, Paris)

Le projet DREAM vise à identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans l’altération de l’horloge au cours du vieillissement en lien avec l’augmentation de la susceptibilité des personnes âgées aux infections à pneumocoques, 1ère cause des pneumonies bactériennes dans le monde.

(Projet MELODIE en collaboration avec Dr Jean-Sébastien Annicotte, Institut Pasteur de Lille, Lille)

MELODIE cherche à identifier les voies moléculaires et cellulaires impliquées dans la dysfonction liée à l’inflammation provoqué par le vieillissement des cellules β pancréatiques sécrétrices d’insuline. MELODIE s’intéresse plus particulièrement à la voie E2F1 qui joue un rôle clé dans le contrôle de la masse des cellules β, et d’après nos données, dans l’inflammation, au cours du vieillissement.

(Collaboration Amal Aïdoud, Denis Angoulvant et Emmanuel Moise, Université de Tours)

(Collaboration Coralie Fontaine, Françoise Lenfant, Jean-François Arnal, Toulouse, France)

(Collaboration : Hang-Korng EA, Paris, France ; Megan Leask, Birmingham, USA)

Membres

Hélène Duez

Directrice de recherche Inserm

Numéro ORCID : 0000-0002-4130-7987

Benoit POURCET

MCU

Numéro ORCID : 0000-0002-6758-5467

Yasmine SEBTI

MCU

Numéro ORCID : 0000-0002-1813-810X

Alicia MAYEUF-LOUCHART

CRCN Inserm

Numéro ORCID : 0000-0002-3787-7450

Stéphane DELHAYE

Assistant ingénieur

Numéro ORCID : 0000-0001-9438-6730

Christian DUHEM

Ingénieur d’étude

Numéro ORCID : 0000-0003-0931-3815

Lise FERRI

Ingénieure d’étude et Doctorante

Numéro ORCID : 0000-0003-1981-4250

Marie BICHAREL LECONTE

Ingénieure d’étude

Numéro ORCID : 0000-0002-7660-0913

Margaux LEDUC

Master 2

Marine ANDRES

Doctorante

Cécilia BELLENGIER

Doctorante

Numéro ORCID : 0000-0002-3705-9765

Aurore HEBRAS

Doctorante

Numéro ORCID : 0000-0002-4373-5213

Quentin THOREL

Chercheur post-doctorant

Bettina RAM

Doctorante

Mélissa LERICHE

Chercheuse post-doctorante

Numéro ORCID : 0000-0002-9028-9957

Mouna AMAOUCHE-ACCARY

Doctorante

Numéro ORCID : 0000-001-7829-9549

Mots-clés

Contact d'équipe

Hélène Duez

Directrice de recherche Inserm

Numéro ORCID : 0000-0002-4130-7987

Publications

Rev-erb-α modulates skeletal muscle oxidative capacity by regulating mitochondrial biogenesis and autophagy.

Woldt E.*, Sebti Y.*, Solt L.A., Duhem C., Lancel S., Eeckhoute J., Hesselink M.K.C., Paquet C., Delhaye S., Shin Y., Kamenecka T.M., Schaart G., Lefebvre P., Nevière R., Burris T.P., Schrauwen P., Staels B., Duez H.

Day-time variation of peri-operative myocardial injury in cardiac surgery and its prevention by Rev-erbɑ antagonism: a single-centre propensity-matched cohort study and a randomised study.

Montaigne D., Maréchal X., Modine T., Coisne A., Mouton S., Fayad G., Ninni S., Klein C., Ortmans S., Seunes C., Potelle C., Berthier A., Gheeraert C., Piveteau C., Deprez R., Eeckhoute J., Duez H., Lacroix D., Deprez B., Jegou B., Koussa M., Edme JL., Lefebvre P., Staels B.

Endospanin-2 enhances skeletal muscle energy metabolism and running endurance capacity.

Lancel S, Hesselink MK, Woldt E, Rouillé Y, Dorchies E, Delhaye S, Duhem C, Thorel Q, Mayeuf-Louchart A, Pourcet B, Montel V, Schaart G, Breton N, Picquet F, Briand O, Salles JP, Duez H, Schrauwen P, Bastide B, Bailleul B, Staels B, Sebti Y.

Nuclear Receptor Subfamily 1 Group D Member 1 (Rev-erb-α) Regulates Circadian Activity Of NLRP3 Inflammasome to Reduce the Severity of Fulminant Hepatitis in Mice.

Pourcet B*, Zecchin M*, Ferri L, Beauchamp J, Sitaula S, Billon C, Delhaye S, Vanhoutte J, Mayeuf-Louchart A, Thorel Q, Haas J, Eeckhoute J, Dombrowicz D, Duhem C, Boulinguiez A, Lancel S, Sebti Y, Burris T, Staels B and Duez H.

Glycogen Dynamics Drives Lipid Droplet Biogenesis during Brown Adipocyte Differentiation.

Mayeuf-Louchart A, Lancel S, Sebti Y, Pourcet B, Loyens A, Delhaye S, Duhem C, Beauchamp J, Ferri L, Thorel Q, Boulinguiez A, Zecchin M, Dubois-Chevalier J, Eeckhoute J, Vaughn LT, Roach PJ, Dani C, Pederson BA, Vincent SD, Staels B, Duez H.

Nuclear Receptor Subfamily 1 Group D Member 1 controls skeletal muscle calcium homeostasis through myoregulin repression.

Boulinguiez A*, Duhem C*, Mayeuf-Louchart A, Pourcet B, Sebti Y, Kondratska K, Montel V, Delhaye S, Thorel Q, Beauchamp J, Hebras H, Gimenez M, Couvelaere M, Zecchin M, Ferri L, Prevarskaya N, Forand A, Gentil C, Ohana J, Piétri-Rouxel F, Bastide B, Staels B, Duez H*, Lancel S*.

The Circadian Clock and Obesity.

Sebti Y, Hebras A, Pourcet B, Staels B, Duez H.