Le maintien de l’homéostasie énergétique aux cours des fluctuations environnementales est dû à une flexibilité métabolique de l’organisme. Dans ce contexte, de nombreuses modifications du métabolisme cellulaire / tissulaire sont soutenues par le métabolisme redox ainsi que par les interactions métaboliques intercellulaires et inter-organes qui sont fondamentales pour maintenir l’homéostasie énergétique des tissus et de l’organisme.
Nous avons émis l’hypothèse que la résilience métabolique (capacité cellulaire à faire face aux altérations métaboliques) permet à l’organisme vieillissant de maintenir les principales fonctions métaboliques (stockage, utilisation et libération d’énergie) nécessaires pour évoluer vers un vieillissement en bonne santé ou une dépendance en cas de perturbation.
Notre objectif est d’étudier le rôle et la régulation du dialogue métabolique local / systémique au sein d’un tissu (mésenchyme / parenchyme) et entre les tissus métaboliques (tissus adipeux / muscle / foie) en nous concentrant sur les modifications intracellulaires des voies métaboliques et l’état redox déclenchant des modifications majeures de sécrétion et de production cellulaire. Cela permettra d’identifier de nouveaux mécanismes qui contribuent, lorsqu’ils sont défectueux, à l’apparition ou à l’aggravation de maladies liées à l’âge (sarcopénie, maladies métaboliques) et qui pourraient représenter des cibles thérapeutiques d’intérêt.
Les interactions métaboliques intercellulaires et interorganes sont fondamentales pour maintenir l’homéostasie énergétique des tissus et de l’organisme. Les effecteurs de ces interactions métaboliques comprennent à la fois des hormones / cytokines et des métabolites (regroupés sous le terme de «métabokines»), ces derniers pouvant agir comme des nutriments ou des molécules de signalisation.
Avec l’âge, ces modifications du profil des «métabokines» pourraient interférer avec le dialogue entre les tissus métaboliques tels que les tissus adipeux, les muscles et le foie et par conséquent favoriser le déclin de la flexibilité métabolique au cours du vieillissement. Par conséquent, l’impact du vieillissement sur la distribution globale des flux de «métabokines» sera étudié.
Pour cela, nous développons de nouveaux modèles de vieillissement précoce ou accéléré (Nothobranchuis Furzeri, maladies génétiques, apport nutritionnel) associés à des approches de pointe (fluxomique, organ-on-chip) capables d’identifier et de cibler de nouvelles voies et des candidats thérapeutiques.
En utilisant des modèles animaux expérimentaux et des ressources humaines à jour, nous établissons le lien entre la perte des fonctions métaboliques liée à l’âge et l’état redox et étudions les causes et les conséquences des altérations de la flexibilité métabolique au cours du vieillissement des tissus métaboliques.
De nombreux aspects du métabolisme cellulaire / tissulaire sont déterminés par le métabolisme redox qui correspond à un réseau complexe de transfert d’électrons. Le maintien de l’homéostasie redox est d’une importance capitale pour les fonctions des cellules et des tissus et il a été démontré que l’état redox joue un rôle déterminant dans la réorganisation métabolique pendant le stress, grâce à la flexibilité métabolique.
En plus de soutenir l’homéostasie énergétique, l’état redox intervient aussi dans de nombreuses fonctions cellulaires, notamment la prolifération cellulaire, la différenciation, la sénescence ainsi que l’activité autocrine / paracrine / endocrinienne. Si le stress redox est bien connu pour être associé au vieillissement, Metabolink vise à comprendre et à cibler le réseau et la dynamique des réorganisations métaboliques et redox associées au vieillissement et aux pathologies associées à l’âge.
Apeline, sarcopénie, vieillissement, adipokines, myokines, métabolisme
Métabolisme, maladies rares, recherche translationnelle, signalisation, sénescence
Vieillissement, fragilité, cancer, métabolisme redox, hypoxie, flexibilité métabolique, lipides, fibroblastes, cellules souches mésenchymateuses
Apeline/APJ, obesité, adipokines, diabète, vieillissement
Métabolisme redox, mitochondrie, espèces actives de l'oxygène, tissus adipeux, plasticité, adipocytes beiges et bruns, lactate sensing et signaling
Fluxomique, métabolomique, analyses HR-MS, traitement de données
Chirurgie, cognition, obésité, tissu adipeux, inflammation
Croissance, os, métabolisme, endocrinologie, maladies rares, recherche translationnelle
sarcopénie, métabolomique, métabolisme, tissu adipeux, communication inter-organes
Métabolisme rédox, challenge métabolique, nutrition humaine, coenzymes, diagnostic biologique humain
Métabolisme, adipocytes, métabolomique, fluxomique, traçage isotopique in vitro/in vivo, culture cellulaire en hypoxie, activité mitochondriale
Delirium, Troubles cognitifs post-opératoires, neuroinflammation, anesthésie, réanimation
Métabolisme énergétique, apeline, adipokines, obésité, diabète de type 2
Exploration fonctionnelle in vivo, phénotypage métabolique, chirurgie
Syndrome de Noonan, hormones, métabolisme et physiologie du muscle, communication inter-organe
Anesthésie, réanimation, douleur
Métabolisme redox, tissus adipeux, plasticité, adipocytes beiges et bruns, lactate sensing et signaling
Vieillissement, sarcopenie, Zebrafish, métabolisme mitochondrial
Obésité, tissu adipeux, dysfonctionnement cognitif
Métabolisme, réseaux métaboliques, métabolomique, fluxomique, modélisation métabolique
Foie, tissu adipeux, macrophages, métabolisme, inflammation, vieillissement
Zebrafish, vieilissement, sarcopénie, édition du génome, approches pangénomiques
Potentiel redox global, capteur électrochimique, vieillissement, sang total, salive, milieux cellulaire
Métabolisme, adipocytes, métabolomique, fluxomique, traçage isotopique in vitro/in vivo, culture cellulaire en hypoxie, activité mitochondriale
Spectrométrie de Masse Métabolomique Lipidomique Fluxomique
Kemoun P., Ader I., Planat-Benard V., Dray C., Fazilleau N., Monsarrat P., Cousin B., Paupert J., Ousset M., Lorsignol A., Raymond-Letron I., Vellas B., Valet P., Kirkwood T., Beard J., Pénicaud L., Casteilla L. A gerophysiology perspective on healthy ageing. Ageing Res Rev. 2022, 73:101537. Review
Ader I., Pénicaud L., Andrieu S., Beard J.R., Davezac N., Dray C., Fazilleau N., Gourdy P., Guyonnet S., Liblau R., Parini A., Payoux P., Rampon C., Raymond-Letron I., Rolland Y., De Souto Barreto P., Valet P., Vergnolle N., Sierra F., Vellas B., Casteilla L. Healthy Aging Biomarkers: The INSPIRE’s Contribution. J Frailty Aging. 2021,10(4):313-319
Bullich S., De Souto Barreto P., Dortignac A., He L., Dray C., Valet P., Guiard BP. Apelin controls emotional behavior in age- and metabolic state-dependent manner Psychoneuroendocrinology. 2022,140:105711
Paccoud R., Saint-Laurent C., Piccolo E., Tajan M., Dortignac A., Pereira O., Le Gonidec S., Baba I., Gélineau A., Askia H., Branchereau M., Charpentier J., Personnaz J., Branka S., Auriau J., Deleruyelle S., Canouil M., Beton N., Salles J.P., Tauber M., Weill J., Froguel P., Neel B.G., Araki T., Heymes C., Burcelin R., Castan I., Valet P., Dray C., Gautier E.L., Edouard T., Pradère J.P., Yart A.. SHP2 drives inflammation-triggered insulin resistance by reshaping tissue macrophage populations. Sci Transl Med. 2021;13(591):eabe2587
Lagarde D., Jeanson Y., Portais J.C., Galinier A., Ader I., Casteilla L, Carrière A. Lactate Fluxes and Plasticity of Adipose Tissues: A Redox Perspective. Front Physiol. 2021,12:689747. Review
Lagarde D., Jeanson Y., Barreau C., Moro C., Peyriga L., Cahoreau E., Guissard C., Arnaud E., Galinier A., Bouzier-Sore A.K., Pellerin L., Chouchani E.T,. Pénicaud L., Ader I., Portais J.C., Casteilla L., Carrière A. Lactate fluxes mediated by the monocarboxylate transporter-1 are key determinants of the metabolic activity of beige adipocytes. J Biol Chem. 2021, 296:100137
Stuani L., Sabatier M., Saland E., Cognet G., Poupin N., Bosc C., Castelli F.A., Gales L., Turtoi E., Montersino C., Farge T., Boet E., Broin N., Larrue C., Baran N., Cissé M.Y,. Conti M., Loric S., Kaoma T., Hucteau A., Zavoriti A., Sahal A., Mouchel P.L., Gotanègre M., Cassan C., Fernando L., Wang F., Hosseini M., Chu-Van E., Le Cam L., Carroll M., Selak M.A, Vey N., Castellano R., Fenaille F., Turtoi A., Cazals G., Bories P., Gibon Y., Nicolay B., Ronseaux S., Marszalek J.R., Takahashi K., DiNardo C.D., Konopleva M., Pancaldi V., Collette Y., Bellvert F., Jourdan F., Linares L.K., Récher C., Portais J.C., Sarry J.E. Mitochondrial metabolism supports resistance to IDH mutant inhibitors in acute myeloid leukemia. J.Exp Med. 2021, 218(5):e2020092
Tajan M., Hennequart M., Cheung E.C., Zani F., Hock A.K., Legrave N., Maddocks O.D.K., Ridgway RA, Athineos D., Suárez-Bonnet A., Ludwig R.L., Novellasdemunt L., Angelis N., Li V.S.W., Vlachogiannis G., Valeri N., Mainolfi N., Suri V., Friedman A., Manfredi M., Blyth K., Sansom O.J., Vousden K.H. Serine synthesis pathway inhibition cooperates with dietary serine and glycine limitation for cancer therapy Nat Commun. 2021,12(1):366
Millard U., Schmitt P., Kiefer J.A., Vorholt S., Heux S., Portais J.C. ScalaFlux: A scalable approach to quantify fluxes in metabolic subnetworks. PLoS Comput Biol. 2020,16(4):e1007799.
Vinel C., Lukjanenko I., Batut A., Deleyruelle S., Pradere J.P., Le Gonidec S., Dortignac A., N. Geoffre, Pereira O., S. Karaz, U. Lee, M. Camus, K. Chaoui, E. Mouisel, A. Bigot, V. Mouly, M. Vigneau, A. Pagano, A. Chopard, Pillard F., S. Guyonnet, M. Cesari, O. Schiltz, M. Pahor, J. Feige, B. Vellas, Valet P., DrayC. The exerkine apelin reverses age-associated sarcopenia. Nat. Med., 2018, 24: 1360-137
Gourdy P., Cazals L., Thalamas C., Sommet A., Calvas F., Galitzy M., Vinel C., Dray C., Hanaire H., Castan-Laurell I., Valet P. Apelin administration improves insulin sensitivity in overweight men: a randomised trial. Diabetes Obes. Metab. 2018, 20: 157-164.
FRM
2018-2021 Characterizing the role of adipose tissue during age-related sarcopenia to identify new therapeutic target
ANR JC
2017-2021: HOLISTIC Role of HMGB1 protein during metabolic stress.
2019-2023: HAPTAAMAS Role of haptoglobin in the adipocyte-muscle crosstalk during age-associated sarcopenia
ANR
2020-2023: NSEuronet Etude des dysfunctions métaboliques dans la maladie de Noonan.
2021-2025: OPTISTEM Optimze MSC production.
2021-2025 LIVERSENES Liver senescence integrates the hallmark of aging.
2022-2025: ASCending Décryptage des réseaux métaboliques dans les ASCs en culture par un processus optimisé et contrôlé de production de cellules pharmaceutiques.
2022-2026: IRONAML53 Uncovering and targeting metabolic vulnerabilities of acute myeloid leukemia harboring TP53 mutations promoting Darwinian advantages in leukemic evolution and drug resistance.
2022-2027: RASORES Approches précliniques du traitement des patients atteints de RASopathie par une approche multiomique de leur physiopathologie à partir d’une cohorte de patients décrite et annotée de manière approfondie dans un registre européen dédié.
2023-2027: MESSAGE Etude des anomalies de la lignée myélomonocytaire dépendantes de SHP2 et contribution aux pathologies liées à l’âge
PROJETS Région Midi-Pyrénées/FEDER
2015-2018: NIAGE Impact d’une alimentation à base d’insectes sur le vieillissement musculaire
2016-2017: TAMISE Vieillissement du macrophage du tissu adipeux blanc au cours de l’obésité
PROJETS Région Occitanie/FEDER
2019-2021: NURISENS Autotest urinaire connecté pour un suivi de la nutrition et de l’activité physique
2019-2021: IRISH Potentiel thérapeutique d’inhibiteurs de SHP2 dans le traitement de l’insuline-résistance
2019-2022: INSPIRE
2019-2022: MODELAGE Modélisation du vieillissement musculaire par des interventions nutritionnelles
2019-2022: BACTAGE Relation microbiote/sarcopenia au cours du vieillissement: impact d’un traitement au PDX
2019-2022: APELYM3D Analyse du rôle de l’apeline dans la restauration de la fonction lymphatique et du tissu adipeux par l’imagerie 3D.
