La mission du groupe Nutrition, métabolisme et génomique est de contribuer à une meilleure compréhension du mécanisme d'action moléculaire des nutriments alimentaires et de leur impact sur la santé et le métabolisme humains. Une attention particulière est accordée au rôle des lipides alimentaires et des fibres. L'accent est mis sur les organes clés du métabolisme que sont l'intestin, le foie et le tissu adipeux, ainsi que sur l'interaction entre ces organes et d'autres systèmes pertinents tels que le système immunitaire et le microbiome. Une approche multidimensionnelle est utilisée, allant d'études d'intervention alimentaire sur des sujets humains à des expériences physiologiques sur des animaux transgéniques et à des études mécanistes détaillées in vitro, soutenues par des plateformes technologiques avancées de nutrigénomique. Les activités de recherche du groupe de la chaire sont étroitement alignées sur les activités des autres groupes de la chaire au sein de la Division de la nutrition humaine et de la santé. Le principal trait distinctif du groupe de chaires Nutrition, métabolisme et génomique est l'accent mis sur l'application des approches moléculaires dans la recherche et l'enseignement de la nutrition et du métabolisme humains. Les études sont axées sur l'élargissement de nos connaissances de la physiologie moléculaire du métabolisme des nutriments dans la santé et les maladies métaboliques et sur l'élucidation des voies de régulation clés qui se dérèglent au cours du développement des maladies et du vieillissement. La recherche au sein du groupe couvre les principaux thèmes suivants : 1. Régulation moléculaire du métabolisme des lipides. L'objectif est de mieux comprendre la régulation moléculaire du métabolisme des lipides dans le foie, le tissu adipeux et l'intestin, notamment en élucidant le rôle fonctionnel de gènes spécifiques. 2. Immunométabolisme, tissu adipeux et santé métabolique. L'objectif est de mieux comprendre le rôle du tissu adipeux et du système immunitaire dans la dérégulation métabolique causée par la suralimentation et de caractériser les mécanismes sous-jacents en utilisant des outils moléculaires et omiques. 3. Régulation nutritionnelle de la santé intestinale. L'accent est mis sur la programmation nutritionnelle et la biologie des systèmes de la santé intestinale, avec un intérêt particulier pour les fibres alimentaires, le microbiome intestinal, la digestion des aliments, la transcriptomique et l'épigénétique. 4. Approches systémiques pour comprendre les mécanismes de la malnutrition L'objectif principal de notre groupe est de comprendre les mécanismes moléculaires à l'origine de la variation interindividuelle de la réponse à la malnutrition sévère chez l'enfant, ainsi que son impact sur le rétablissement et éventuellement sur la vie à long terme. Pour ce faire, nous utiliserons des approches de biologie systémique, c'est-à-dire l'intégration de la métabolomique, de la lipidomique, de la protéomique et de la génomique, en utilisant des études précliniques et épidémiologiques/cliniques. Le groupe contribue au programme de BSc et MSc en nutrition et santé à l'université et à la recherche de Wageningen en offrant une variété de cours sur des sujets allant de la nutrition et la santé à la biochimie nutritionnelle, au métabolisme avancé et à la nutrigénomique. Il est bien établi que la présence de l'obésité augmente considérablement le risque de résistance à l'insuline et de diabète de type 2. Un facteur important contribuant au développement de la résistance à l'insuline est un état d'inflammation chroniquement élevé provenant de l'expansion du tissu adipeux. Ces dernières années, notre compréhension des mécanismes qui sous-tendent le développement de l'inflammation induite par l'obésité a rapidement progressé. En particulier, les macrophages ont suscité un grand intérêt en tant qu'acteurs clés de l'obésité en raison de leur tendance à s'agréger autour des adipocytes morts dans des structures dites en couronne. On pense que les signaux inflammatoires libérés par les macrophages infiltrés et d'autres cellules immunitaires contribuent au développement d'une résistance systémique à l'insuline. Les travaux de notre groupe, au sein de la Division de la nutrition humaine et de la santé, visent à mieux définir les déclencheurs spécifiques qui sous-tendent le développement de l'inflammation du tissu adipeux et à comprendre ce qui détermine les propriétés pro-inflammatoires des macrophages dans le tissu adipeux obèse. Plus précisément, nos recherches visent à caractériser les changements intracellulaires qui se produisent dans les macrophages du tissu adipeux obèse et qui peuvent favoriser le caractère pro-inflammatoire. Comprendre la fonction des macrophages par le biais du métabolisme Les progrès réalisés dans le domaine de la recherche en immunologie ont révélé que le phénotype d'un macrophage dépend largement du métabolisme énergétique intracellulaire et varie d'un phénotype pro-inflammatoire caractérisé par la sécrétion de cytokines à un phénotype plus anti-inflammatoire lié au remodelage des tissus. Des preuves récentes ont démontré que le métabolisme intracellulaire des macrophages est un déterminant clé de leurs caractéristiques inflammatoires. Lors d'une stimulation, le métabolisme cellulaire d'une cellule immunitaire subit de profonds changements. Ces adaptations métaboliques visent à optimiser la fonction des cellules immunitaires, notamment une activité bactéricide adéquate et une production accrue de cytokines.
Nous mettons actuellement l'accent sur l'identification des
changements intracellulaires qui se produisent dans les macrophages du tissu
adipeux maigre et obèse et qui peuvent dicter les propriétés pro- ou
anti-inflammatoires de la cellule. Nettoyage du tissu adipeux par phagocytose
L'une des fonctions clés du macrophage est la phagocytose. La phagocytose vise
principalement les agents pathogènes étrangers, mais peut également cibler les
cellules endogènes endommagées ou anciennes qui doivent être remplacées. Le
nettoyage des cellules endommagées et anciennes est appelé efférocytose et se
produit dans pratiquement tous les tissus d'une manière immunologiquement
silencieuse par les macrophages attirés par les signaux
"reconnaissez-moi" et "mangez-moi". Une élimination
inefficace des cellules favorise généralement le développement de
l'inflammation, car les cellules peuvent se nécroser et attirer les macrophages
pro-inflammatoires et diverses autres cellules immunitaires. Il est intéressant
de noter que le tissu adipeux des sujets obèses est caractérisé par un nombre
accru de macrophages pro-inflammatoires ainsi que d'adipocytes morts, ce qui
suggère une élimination inadéquate. Les efforts de recherche actuels sont axés
sur l'identification de la machinerie phagocytaire dans le tissu adipeux et sur
la détermination de la mesure dans laquelle ce processus est affecté par le
développement de l'obésité. La
malnutrition sévère, en particulier chez les enfants, reste un fardeau de santé
publique qui nécessite une réflexion scientifique urgente. Plus de 35% de tous
les décès d'enfants de moins de 5 ans dans le monde sont directement ou
indirectement attribués à la malnutrition. Malgré une surveillance attentive,
les enfants sous-alimentés sont souvent exposés à un risque élevé de décès et,
pour ceux qui survivent, ils souffrent de conséquences à long terme telles
qu'un ralentissement de la croissance et un risque accru de développer des
maladies non transmissibles. Comprendre les principaux mécanismes qui régissent
la dysrégulation métabolique au cours de la malnutrition nous permettrait
d'aborder ces questions plus efficacement. L'objectif principal de notre groupe
est de comprendre les mécanismes moléculaires à l'origine de la variation
interindividuelle de la réponse à la malnutrition sévère de l'enfant, ainsi que
son impact sur le rétablissement et éventuellement sur la vie à long terme.
Pour ce faire, nous utiliserons des approches de biologie systémique,
c'est-à-dire l'intégration de la métabolomique, de la lipidomique, de la
protéomique et de la génomique, en utilisant des études précliniques et
épidémiologiques/cliniques. A. Régulation métabolique pendant la malnutrition
sévère La malnutrition entraîne une perturbation métabolique sévère, et les
enfants réagissent différemment à ces insultes. Dans sa forme sévère, la
malnutrition est souvent classée en marasme (ou cachexie sévère), caractérisé
par une perte musculaire extrême, ou en kwashiorkor (malnutrition œdémateuse),
caractérisé par des œdèmes, des modifications de la peau et des cheveux et une
stéatose hépatique. L'étiologie de ces phénotypes divergents reste
insaisissable. En outre, l'impact de la malnutrition sur d'autres fonctions
vitales, telles que l'immunité et la reproduction, reste à élucider. Notre groupe
étudie les conséquences métaboliques de la malnutrition en milieu clinique
(Kenya, Malawi, Niger, Philippines, etc.) et dans des modèles animaux et in
vitro de dénutrition. B. Conséquences à long terme de la malnutrition Au fur et
à mesure que les économies des pays à revenu faible et intermédiaire
s'améliorent, l'accès aux régimes "occidentaux" à haute teneur
calorique augmente chez les personnes qui étaient auparavant malnutries pendant
l'enfance - c'est ce qu'on appelle le "double fardeau de la malnutrition"
: Double fardeau de la malnutrition. Les enfants qui ont déjà souffert de
malnutrition courent un risque plus élevé de développer des maladies
cardio-métaboliques non transmissibles à l'âge adulte. Les mécanismes à
l'origine de ces mauvais résultats à long terme ne sont pas entièrement
compris. En utilisant des approches de biologie systémique appliquées à des
études mécanistiques épidémiologiques et précliniques, notre groupe étudie les
principales voies métaboliques impliquées dans ces conséquences sanitaires chez
les survivants de malnutrition sévère. Stratégies de réhabilitation améliorées
basées sur des informations systémiques Grâce aux connaissances acquises
ci-dessus, notre groupe élabore des stratégies d'intervention nutritionnelle
qui répondent aux besoins métaboliques spécifiques des enfants souffrant de
malnutrition sévère et qui visent à (1) améliorer les résultats cliniques
(c'est-à-dire réduire la mortalité pendant l'hospitalisation, améliorer la
biodisponibilité des nutriments), (2) favoriser la croissance et le
développement après la malnutrition, et (3) réduire le risque de maladies non
transmissibles plus tard dans la vie.
