LE PROJET ZEBRATOX

En lien avec un financement FEDER FRE0022527 impliquant l’Union Européenne, la Région Réunion, l’Université de La Réunion, et la contrepartie nationale.

L’équipe :
Chercheurs -porteurs du projet : Nicolas Diotel (MCU-Université de la Réunion), Jean-Loup Bascands (DR-Inserm).
Ingénieur.e de recherche : Laura Gence (CDD)
Gestionnaire administrative : Aina Kamardine-Mohamed (Assistante ingénieure-CDD)
Assistant.e.s ingénieur.e.s : Anaïs Hoarau (CDD), Matthieu Bringard (Inserm)
Etudiant.e : Batoul Ghaddar (doctorante),

L’UMR DéTROI a orienté ses objectifs de recherche selon deux axes :

Axe 1 : Le premier axe de recherche propose des hypothèses nouvelles, bactériennes et lipidiques, concernant : ​​

• • La mise en place du diabète de type 2 (insulino-resistance, dysfonction de la cellule béta pancréatique​).
  • Les complications vasculaires du diabète (athérothrombose, AVC, microangiopathies et notamment la néphropathie diabétique).

Nous faisons l’hypothèse que des mécanismes communs impliquant le stress oxydant et l’inflammation chronique de bas grade pourraient être liés à un stress lipoprotéique important (LDL, Lp(a)) et/ou à une exposition chronique à des bactéries ou composants bactériens ( lipopolysaccharides, peptidoglycanes, protéases bactériennes,…)​​

 Axe 2 : Le deuxième axe de recherche est transversal et s’intéresse à des thérapies innovantes : ces thérapies reposent sur la biodiversité végétale de la Réunion associés à des approches nutritionnelles et/ou thérapeutiques visant à limiter les effets des stress lipidiques et bactériens par des stratégies anti-oxydantes et anti-inflammatoires. En effet, des extraits riches en polyphénols de plantes endémiques ou indigènes de la Réunion seront caractérisés puis utilisés aux différents stades des perturbations métaboliques et vasculaires. Des approches bio-guidées in vitro et in vivo nous permettront de cibler les molécules actives des extraits de plantes. En complément, nous avons une stratégie de vectorisation des molécules thérapeutiques grâce aux lipoprotéines de haute densité (HDL) (approche thérapeutique).

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Ces axes de recherche impliquent la mise en place d’outils permettant une meilleure compréhension des mécanismes menant au diabète, aux conséquences des dyslipidémies (athérosclérose, ischémie cardiaque et cérébrale) et au criblage de principes actifs issus de la biodiversité réunionnaise afin de limiter les effets du stress oxydant et de l’inflammation. Néanmoins, la toxicité de ces extraits de plantes (aqueux ou enrichis) n’est pas ou peu connu à l’échelle physiologique, tout comme leurs activités biologiques (anti-oxydants, anti-inflammatoires, « anti-diabétiques », régénératrice…)

 

Les maladies métaboliques : enjeux de santé à la Réunion

 1.Le diabète :

La prévalence du diabète traité pharmacologiquement a été estimée  à 5,2 % de la population française en 2019 (soit plus de 3,5 millions de personnes prises en charge pour un diabète: https://www.santepubliquefrance.fr/maladiesettraumatismes/diabete/articles/prevalence-et-incidence-du-diabete ). En comparaison, la prévalence du diabète traité à La Réunion est  2 fois supérieure (9,8%) à celle de l’ensemble de la métropole . Contrairement à la métropole où les femmes représentent 47% des diabétiques, elles sont majoritaires (56%) à la Réunion. La mesure régulière de la glycémie permet aux diabétiques de s’assurer du bon équilibre de leur diabète.

 

 

 

La mesure régulière de la glycémie permet aux diabétiques de s’assurer du bon équilibre de leur diabète

A la Réunion le taux de mortalité standardisé régional est près de 4 fois supérieur à celui de métropole sur la période 2008-2010. Parmi les causes avancées pour expliquer cette forte prévalence du diabète, on note une prédisposition génétique mais c’est l’environnement qui joue le rôle majeur. Ainsi, des conditions socio-économiques défavorables associées à des modifications rapides du mode de vie (principalement l’alimentation) sont propices au surpoids et à l’obésité et vont entrainer l’apparition du diabète de type 2. ​

2.L’obésité : 

L’obésité est aujourd’hui un problème majeur à l’échelle mondiale. A La Réunion, les dernières statistiques indiquent qu’un adulte sur deux est en surpoids ou obèse www.ors.org, Novembre 2007). De façon préoccupante, les jeunes enfants et les jeunes

 

 

 

Contrôler la prise de poids pour éviter l’obésité et l’évolution vers le diabète. 

adultes ne sont pas épargnés : 25 % des enfants de 10 ans sont en surpoids, et 8 % sont considérés comme obèses .L’obésité étant le facteur de risque majeur du diabète de type 2, il est indéniable que la lutte contre cette pathologie est aussi au cœur des préoccupations en Santé à la Réunion.

 

Objectifs du projet ZEBRATOX

Au vu de ces données épidémiologiques et considérant le potentiel de la pharmacopée locale et de la biodiversité marine, le projet translationnel ZEBRATOX vise à cribler les activités anti-inflammatoires, anti-oxydantes, vasculoprotectrices, neuroprotectrices, néphroprotectrices, « anti-diabétiques » / « anti-obésité » de la biodiversité et à évaluer le potentiel thérapeutique de cette dernière.

Afin d’atteindre cet objectif, nous allons développer une plateforme utilisant le modèle poisson zèbre (zebrafish ; Danio rerio), pour tester la toxicité, les activités biologiques et le potentiel thérapeutique des extraits/molécules issus de la biodiversité de l’île de La Réunion et plus largement de la Région Océan Indien. Cette plateforme sera accessible à la communauté scientifique réunionnaise, métropolitaine et internationale.

 Le poisson zèbre : un petit modèle pour de grands espoirs.

 

 

 

Poisson zèbre (Danio rerio)

 

Le poisson zèbre est un modèle de laboratoire de plus en plus utilisé par la communauté scientifique. Il présente de nombreux avantages qui en font un animal de choix pour cribler la toxicité des extraits et molécules issus de la biodiversité ainsi que leurs activités biologiques.

– il existe une forte homologie génique avec l’Homme. En effet, nous partageons plus de 70% de gènes en communs. Cette homologie est encore plus importante dans des contextes pathologiques car 85% des gènes dérégulés dans ces pathologies le sont chez l’Homme et le poisson zèbre.

– Les grands systèmes physiologiques sont conservés entre l’Homme et le poisson zèbre : appareil cardio-vasculaire, système nerveux, système endocrine et immunitaire.

– Le poisson zèbre, chez qui on induit un diabète de type 2 par une suralimentation afin de provoquer une augmentation du poids corporel et de la glycémie, est un modèle reconnu permettant de mimer certaines des perturbations physiopathologiques associées à l’obésité et à la pathologie diabétique. Ceci rend ce modèle tout à fait intéressant au regard des enjeux de Santé Publique de l’île de la Réunion.

– Le poisson zèbre est un organisme doué de capacités régénératives importantes permettant de mieux comprendre les mécanismes de réparation, comme la réparation cérébrale, qui est perturbée dans l’obésité et la pathologie diabétique .

– Enfin c’est un modèle de toxicité reconnu selon les règles de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques (OCDE guideline 236)

Le diabète et l’obésité sont bien connus pour perturber l’homéostasie au sein de l’organisme. Ces pathologies induisent entre autres un stress inflammatoire et oxydant aboutissant à de nombreuses complications d’ordre :

• • Cardiovasculaires (ex : athérosclérose, cardiopathie, accident vasculaire cérébral)
  • Rénales (ex : néphropathie diabétique)
  • Régénératrices (ex : cicatrisation),
  • Nerveuses (ex : dysfonctions cognitives , oculaire, neuropathie diabétique).
  • Cérébral : en effet le diabète et l’obésité perturbe la barrière hémato-encéphalique, une barrière importante pour préserver l’homéostasie cérébrale. Ces dysfonctions induites par des désordres métaboliques auront des répercussions sur la cognition et la plasticité cérébrale incluant la neurogénèse et la réparation cérébrale.

Pharmacopée Traditionnelle : une véritable richesse.

Aujourd’hui, une vingtaine de plantes réunionnaises sont inscrites à la Pharmacopée française. Parmi elles, plusieurs ont été étudiées et caractérisées quant à leur contenu polyphénoliques et étudiées in vitro sur des modèles cellulaires. Dans le cadre du projet ZEBRATOX, nous nous concentrerons sur une dizaine de plantes, plus particulièrement sur les plantes décrites pour leurs propriétés anti-inflammatoires et anti-oxydantes (i.e : Antirhea borbonica ou bois d’osto, Syzygium cumini  ou Jamblon, Hypericurn lanceolatum ou fleur jaune, Ayapana triplinervis ou Ayapana, Psyloxylon mauritianum ou bois de pêche marron, Dodonaea viscosa ou bois d’arnette, Aphloia theiformis ou change écorce, Turraea thouarsiana ou bois de quivi, Olea europaea ou bois d’olive noir, Coffea mauritiana ou café marron).

 

 

 

 

 

 

source: www.aplamedom.org

Dans une première approche nous travaillerons principalement sur des extraits aqueux des plantes.  Il est primordial d’évaluer en premier lieu la toxicité de ces extraits à l’échelle physiologique. Ainsi, nous étudierons la toxicité de nos extraits sur le modèle poisson zèbre avec un regard particulier sur les phases de développement embryonnaire et larvaire en étudiant un certain nombre de paramètres morphologiques, développementaux et neurocomportementaux. Ensuite, à la concentration non toxique de ces extraits, nous étudierons leurs propriétés anti-inflammatoires, anti-oxydantes, vasculoprotectrices,
neuroprotectrices, néphroprotectrices, « anti-diabétiques » / « anti-obésité » afin d’évaluer leur potentiel thérapeutique.. Des poissons transgéniques pourront être utilisés de manière à faciliter la visualisation et la quantification des atteintes.