Equipe 9 avenir : Roland Govers
TRANSPORTEURS DE GLUCOSE ET DIABETE
 
Activités antérieures

La prévalence du diabète de type 2 est extrêmement élevée dans les sociétés modernes et continue d'augmenter à un rythme alarmant sur un plan mondial. Ce sera probablement la pathologie la plus importante dans quelques décennies. Elle est associée à l'obésité, à une alimentation déséquilibrée et au manque d'exercice physique. Le diabète est devenu une cause majeure de maladies prématurées et de décès dans beaucoup de pays, en particulier parce qu'il accroît le risque de maladies cardiovasculaires. En prenant en cause les complications sévères de la maladie et les coûts financiers associés, cette maladie métabolique est devenue une charge énorme pour la société.

La première caractéristique du diabète de type 2 est la désensibilisation du foie, des muscles squelettiques et du tissu adipeux à l'action de l'insuline. Ce processus, qui caractérise l'insulinorésistance, induit secondairement une insuffisance des cellules beta pancréatiques, insulino-sécrétrices, qui conduit à l'hyperglycémie. GLUT4 est le transporteur de glucose qui permet la captation du glucose circulant par les muscles et le tissu adipeux en réponse à l'insuline. Dans des conditions non stimulées (conditions basales), GLUT4 est efficacement retenu à l'intérieur de la cellule dans des compartiments intracellulaires, par un mécanisme de rétention encore inconnu. En réponse à la stimulation insulinique, GLUT4 est transporté puis inséré à la membrane plasmique par une exocytose accrue et/ou par une rétention diminuée, permettant ainsi la captation cellulaire du glucose.

 

Objectifs de Recherche

Les buts de notre recherche sont doubles. Tout d'abord, nous voulons comprendre in vitro le trafic intracellulaire de GLUT4 et établir comment il est altéré dans l'insulinorésistance. Pour cela, nous étudions dans des cellules résistantes ou non à l'insuline plusieurs paramètres du trafic de GLUT4, en particulier la rétention intracellulaire, la dynamique de GLUT4 dans des organelles spécifiques et la quantité de GLUT4 dans les differents compartiments intracellulaires. Nous utilisons une technique unique que nous avons développée et brevetée. Cette technique permet une analyse des paramètres cinétiques et quantitatifs de multiples étapes du trafic intracellulaire des protéines qui, à un moment quelconque de leur trafic, transitent par la membrane plasmique. Diverses approches d'imagerie cellulaire sur cellules vivantes seront utilisées pour confirmer et compléter ces données.

Le deuxième aspect de notre recherche est plus translationnel: diverses approches sont utilisées pour découvrir de nouvelles façons de moduler le trafic de GLUT4 in vitro et in vivo. En particulier, nous viserons à augmenter la présence de GLUT4 à la surface de la cellule en interférant avec la machinerie de rétention intracellulaire. Les approches que nous développons incluent un nouveau crible fonctionnel génétique. Notre objectif est d'augmenter le niveau des transporteurs GLUT4 à la membrane plasmique indépendamment de la présence d'insuline et donc de l'insulinorésistance. Notre but ultime est d'améliorer le maintien d'une homéostasie glucidique normale en prenant comme cible moléculaire le transporteur GLUT4.

Grâce à l'ensemble de ces recherches nous espérons pourvoir comprendre et moduler le trafic intracellulaire de GLUT4 dans la résistance à l'insuline et le diabète. De nouvelles avancées dans ce domaine sont nécessaires dans notre quête d'arrêter les complications délétères associées au diabète.

Principales Publications

2010

Martinez L, Berenguer M, Bruce MC, Le Marchand-Brustel Y, Govers R. Rosiglitazone increases cell surface GLUT4 levels in 3T3-L1 adipocytes through an enhancement of endosomal recycling. Biochem Pharmacol. 2010 May 1;79(9):1300-9.

Berenguer M, Le Marchand-Brustel Y, Govers R. GLUT4 molecules are recruited at random for insertion within the plasma membrane upon insulin stimulation. FEBS Lett. 2010 Feb 5;584(3):537-42.

2008

Govers R, James DE, Coster AC.
High-throughput analysis of the dynamics of recycling cell surface proteins.
Methods Mol Biol. 2008;440:129-46.

2005

van Dam, E.M., Govers, R., and James, D.E. (2005) Akt activation is required at a late stage of insulin-induced GLUT4 translocation to the plasma membrane. Mol Endocrinol, 19, 1067-1077.

Coster, A.C.F., Govers, R., and James, D.E. (2004) Insulin stimulates the entry of GLUT4 into the endosomal recycling pathway by a quantal mechanism. Traffic, 5, 763-771.

Govers, R., Coster, A.C, and James, D.E. (2004) Insulin increases cell surface GLUT4 levels by dose-dependently discharging GLUT4 into a cell surface recycling pathway. Mol Cell Biol, 24, 6456-6466.

Bryant, N.J., Govers, R., and James, D.E. (2002) Regulated transport of the glucose transporter GLUT4. Nat Rev Mol Cell Biol, 3, 267-277.

 
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Chef d'équipe
Chercheur
R. GOVERS
Postdoc
N. ZAAROUR
Etudiant
L. MARTINEZ
ITA
T. GONZALEZ
 
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