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Métabolisme des lipides et progression du cancer

Chez les mammifères, on distingue deux principaux types de tissu adipeux : le tissu blanc et le tissu brun. Le tissu adipeux blanc joue un rôle essentiel dans l’homéostasie systémique, en servant de réservoir énergétique où sont stockés les triglycérides. Le tissu adipeux brun, quant à lui, consomme des lipides pour produire de la chaleur, en particulier en réponse au froid ou à certains stimuli alimentaires. Des adipocytes de type brun, appelés cellules « beiges », peuvent également apparaître au sein du tissu adipeux blanc par un processus connu sous le nom de « browning ». Des travaux récents confirment l’existence de graisses brunes et beiges fonctionnelles chez les personnes adultes. Favoriser le développement de ce tissu brun, tant chez les êtres humains que dans des modèles expérimentaux murins, augmente la dépense énergétique sans provoquer de dysfonctionnement tissulaire, ce qui fait de la modulation du tissu adipeux une stratégie thérapeutique prometteuse.

Le microbiote intestinal, qui se développe en interaction constante avec l’organisme hôte, est influencé par diverses modifications physiologiques et régule en retour le métabolisme systémique en agissant sur l’équilibre énergétique.

Ces axes métaboliques ont un impact profond sur pratiquement tous les aspects de notre fonctionnement, influençant non seulement la santé métabolique, mais aussi le système immunitaire et même le cancer.

©TRAJKOVSKI/UNIGE. À gauche) Catalogue du microbiote intestinal humain développé par le laboratoire Trajkovski. Au centre) Images transversales TEP-TDM au [18F]FDG du tissu adipeux de souris après transplantation de microbiote. À droite) Profilage métabolique avancé.

OBJECTIFS DE RECHERCHE

Nos travaux portent sur le développement de stratégies innovantes visant à améliorer la sensibilité à l’insuline, induire la perte de poids et le browning du tissu adipeux, ainsi qu’évaluer l’importance du système immunitaire et des axes de signalisation microbiote-hôte dans la régulation du métabolisme et du cancer. En utilisant des approches intégratives multi-organes et la souris comme organisme modèle, combinées à des systèmes in vitro, à la biologie computationnelle et à la bioinformatique, ainsi qu’à des cohortes de patient·e·s humain·e·s, nous avons identifié de nouveaux stimuli physiologiques induisant le browning du tissu adipeux, démontré la contribution du microbiote à ces processus et mis en évidence des axes moléculaires impliqués dans ces interactions. Dans une approche complémentaire, nous étudions l’os et le tractus gastro-intestinal, et comment il est possible de moduler leur capacité de résorption.

Dans notre axe de recherche lié au microbiote, nous nous concentrons d’abord sur l’identification des mécanismes par lesquels le microbiote module la santé métabolique, en particulier la réponse de l’organisme hôte aux variations de la composition microbienne. Le second volet vise à développer des outils computationnels avancés pour l’analyse du microbiote, utilisables en diagnostic, en médecine personnalisée et pour des évaluations mécanistiques.

Notre groupe explore également l’immunométabolisme et le rôle du tissu adipeux et de l’intestin dans la régulation globale du métabolisme et du cancer. Nous intégrons des technologies et méthodologies avancées, dans le but de développer de nouvelles stratégies pour le traitement de la dyslipidémie, du diabète, de l’obésité ainsi que du cancer.

Une compréhension approfondie des interactions entre microbiote, métabolisme de l’hôte et réponses immunitaires est cruciale pour améliorer les approches thérapeutiques des troubles métaboliques et favoriser la santé à long terme.

EXPERTISE

Métagénomique, séquençage d’ARN unicellulaire (single-cell RNA sequencing), transcriptomique spatiale, immunofluorescence, cytométrie en flux, essais métaboliques in vivo, ex vivo et in vitro.

PUBLICATIONS SELECTIONÉES

  • Chevalier C, Stojanović O, Colin DJ, Suarez-Zamorano N, Tarallo V, Veyrat-Durebex C, Rigo D, Fabbiano S, Stevanović A, Hagemann S, Montet X, Seimbille Y, Zamboni N, Hapfelmeier S, Trajkovski M. Gut Microbiota Orchestrates Energy Homeostasis during Cold. Cell. 2015 Dec 3;163(6):1360-74. doi: 10.1016/j.cell.2015.11.004. PMID: 26638070.
  • Fabbiano S, Suárez-Zamorano N, Chevalier C, Lazarević V, Kieser S, Rigo D, Leo S, Veyrat-Durebex C, Gaïa N, Maresca M, Merkler D, Gomez de Agüero M, Macpherson A, Schrenzel J, Trajkovski M. Functional Gut Microbiota Remodeling Contributes to the Caloric Restriction-Induced Metabolic Improvements. Cell Metab. 2018 Dec 4;28(6):907-921.e7. doi: 10.1016/j.cmet.2018.08.005. Epub 2018 Aug 30. PMID: 30174308;  
  • Chevalier C, Kieser S, Çolakoğlu M, Hadadi N, Brun J, Rigo D, Suárez-Zamorano N, Spiljar M, Fabbiano S, Busse B, Ivanišević J, Macpherson A, Bonnet N, Trajkovski M. Warmth Prevents Bone Loss Through the Gut Microbiota. Cell Metab. 2020 Oct 6;32(4):575-590.e7. doi: 10.1016/j.cmet.2020.08.012. Epub 2020 Sep 10. PMID: 32916104;  
  • Spiljar M, Steinbach K, Rigo D, Suárez-Zamorano N, Wagner I, Hadadi N, Vincenti I, Page N, Klimek B, Rochat MA, Kreutzfeldt M, Chevalier C, Stojanović O, Bejuy O, Colin D, Mack M, Cansever D, Greter M, Merkler D, Trajkovski M. Cold exposure protects from neuroinflammation through immunologic reprogramming. Cell Metab. 2021 Nov 2;33(11):2231-2246.e8. doi: 10.1016/j.cmet.2021.10.002. Epub 2021 Oct 22. PMID: 34687652; 
  • Trajkovski M, Hausser J, Soutschek J, Bhat B, Akin A, Zavolan M, Heim MH, Stoffel M. MicroRNAs 103 and 107 regulate insulin sensitivity. Nature. 2011 Jun 8;474(7353):649-53. doi: 10.1038/nature10112. PMID: 21654750.
  • Stojanović O, Altirriba J, Rigo D, Spiljar M, Evrard E, Roska B, Fabbiano S, Zamboni N, Maechler P, Rohner-Jeanrenaud F, Trajkovski M. Dietary excess regulates absorption and surface of gut epithelium through intestinal PPARα. Nat Commun. 2021 Dec 2;12(1):7031. doi: 10.1038/s41467-021-27133-7. PMID: 34857752; 
  • Stojanović O, Miguel-Aliaga I, Trajkovski M. Intestinal plasticity and metabolism as regulators of organismal energy homeostasis. Nat Metab. 2022 Nov;4(11):1444-1458. doi: 10.1038/s42255-022-00679-6. Epub 2022 Nov 17. PMID: 36396854.

DANS LES MÉDIAS

The Economist:

Communiqués de presse:

Distictions des membres du laboratoire:

 

25 août 2025

Obésité et résistance à l’insuline