| Effects of endocrine disruptors on the regulation of hepatic metabolism in a 3D human hepatocytes model (Etude de la dérégulation du métabolisme hépatique par les perturbateurs endocriniens dans des modèles d'hépatocytes humains en 3D) Touma, Charbel - (2023-07-13) / Universite de Rennes - Effects of endocrine disruptors on the regulation of hepatic metabolism in a 3D human hepatocytes model
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Langouët-Prigent, Sophie; Diab-Assaf, Mona Discipline : Toxicologie Laboratoire : IRSET Ecole Doctorale : SVS Classification : Médecine et santé Mots-clés : Perturbateurs endocriniens, métabolisme, accumulation lipidique, foie, HepaRG
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Résumé : Ces dernières années, l’implication des perturbateurs endocriniens (PE) dans l’augmentation des maladies métaboliques a été démontrée. Il est important de disposer de tests robustes et fiables pour les identifier et comprendre les mécanismes responsables des désordres métaboliques, tels que la stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD), la stéatohépatite, le diabète et l'obésité. Dans cette thèse, en utilisant le modèle cellulaire d’hépatocytes humains en 3D hautement différencié Hepoid® nous avons étudié la capacité de 10 PE reconnus issus des familles des bisphénols, phthalates, parabènes, PFAS, organochlorés ainsi que celle du cadmium à perturber le métabolisme lipidique dans le foie. Après estimation de leur cytotoxicité après un traitement aigu ou chronique, nous avons observé une augmentation de la formation de gouttelettes lipidiques après un traitement par le BPA, DDE, DEHP et PFOA et une augmentation de la sécrétion de triglycérides après traitement par le BPA et le DDE, en présence ou non d’acides gras. De plus, nos travaux montrent qu’un traitement avec le BPA, le DEHP et le PFOA diminue la β-oxydation des acides gras, un mécanisme important dans le métabolisme lipidique permettant la dégradation des acides gras. Des analyses transcriptomiques et métabolomiques ont permis d’identifier des variations dans le métabolisme cellulaire, des glycérophospholipides et des sphingolipides après un traitement des Hepoid® par la plupart des PE d’intérêt. Ces données ont été confirmées par l’expression des ARNm codant les gènes CD36, APOA4 et CPT1a surtout après traitement des Hepoid® avec Cd, DDE et BPF. Ces résultats montrent que notre modèle Hepoid® d’hépatocytes humains en 3D est un modèle cellulaire pertinent pour étudier les effets de la dysrégulation lipidique liés à l'exposition de différents PE et décrypter les mécanismes impliqués dans les désordres métaboliques sous-jacents. Abstract : In recent years, the involvement of endocrine-disrupting compounds (EDCs) in increased metabolic diseases has been demonstrated. Therefore, it is important to have robust and reliable tests to identify them and understand the mechanisms responsible for metabolic disorders, such as non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), steatohepatitis, diabetes, and obesity. In this thesis, using the highly differentiated 3D human hepatocyte cell model Hepoid®, we studied the ability of 10 well-recognized ECDs from the families of bisphenols, phthalates, parabens, PFAS, organochlorines, as well as cadmium, to disrupt lipid metabolism in the liver. After estimating their cytotoxicity following acute or chronic treatment, we observed an increase in lipid droplet formation after treatment with BPA, DDE, DEHP, and PFOA, and an increase in triglyceride secretion after treatment with BPA and DDE, regardless of the presence or absence of fatty acids. Furthermore, our work shows that treatment with BPA, DEHP, and PFOA decreases the β-oxidation of fatty acids, an important mechanism in lipid metabolism that allows fatty acid degradation. To gain further insights, used transcriptomic and metabolomic analyses identified variations in cellular, glycerophospholipid, and sphingolipid metabolisms after treatment of Hepoid® with most of the EDs of interest. These data were confirmed by the expression of mRNA encoding the CD36, APOA4, and CPT1a genes, especially after treatment of Hepoid® with Cd, DDE, and BPF. These results show that our 3D human hepatocyte Hepoid® model is a relevant cellular model to study the effects of lipid dysregulation related to the exposure of different EDCs and to decipher the mechanisms involved in the underlying metabolic disorders. | |||