• Langue : Français
• Discipline : Biotechnologies agroalimentaires, sciences de l'aliment, physiologie
• Identifiant : 2025ULILR049
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 18/12/2025

Résumé en langue originale

Avec l'augmentation continue de la demande mondiale en protéines et la prévalence croissante des désordres métaboliques tels que le diabète de type 2, comprendre le rôle des protéines alimentaires dans la régulation métabolique devient un enjeu majeur. Au-delà de leur fonction nutritive en tant que source d'acides aminés pour la synthèse protéique, les protéines alimentaires participent également à de nombreuses fonctions biologiques, notamment via les peptides bioactifs générés au cours de la digestion dans le tractus gastro-intestinal. Ces peptides sont détectés par les cellules intestinales grâce à des récepteurs et transporteurs spécifiques, parmi lesquels PepT1, un transporteur de di- et tripeptide impliqué dans la détection des nutriments. Une étude préliminaire menée au laboratoire a montré que l'ingestion de certaines protéines alimentaires pouvait améliorer la tolérance au glucose en réduisant son absorption intestinale. Ce travail de thèse vise à évaluer l'implication du transporteur PepT1 dans ce mécanisme de régulation. Pour explorer cette hypothèse, trois sources protéiques d'origines distinctes issues de cette étude (caséines, protéines de pois, et gélatine de poisson) ont été sélectionnées. Une approche expérimentale intégrative combinant des modèles in vitro, ex vivo et in vivo a été mise en œuvre, incluant l'utilisation d'un inhibiteur spécifique de PepT1, l'acide 4-aminométhylbenzoïque (4-AMBA). Un modèle de barrière intestinale, constitué d'une coculture de cellules Caco-2 et HT29-MTX différenciées sur inserts, a permis d'étudier les mécanismes d'absorption du glucose et l'expression des transporteurs SGLT1 et GLUT2. Des anses jéjunales de rat ont été utilisées pour évaluer la cinétique du transport glucidique, et des tests de tolérance au glucose ont été réalisés chez le rat. Les résultats ont montré que la réduction de l'absorption du glucose et de l'expression génique de GLUT2, induites par les protéines digérées était annulée par l'inhibition de PepT1. Bien que l'expression transcriptionnelle de SGLT1 soit restée stable, sa localisation apicale a été modulée de manière post-traductionnelle, un effet réversible après traitement au 4-AMBA. Par ailleurs, l'amélioration de la tolérance au glucose observée chez le rat après ingestion de protéines disparaissait également en présence de l'inhibiteur. Ces résultats fournissent la première preuve expérimentale d'un lien fonctionnel entre le transport des peptides et l'absorption intestinale du glucose. Ainsi, au-delà de son rôle classique de transporteur, PepT1 apparaît comme un capteur métabolique, capable de moduler l'activité des transporteurs de glucose en réponse à des signaux peptidiques, contribuant ainsi à la régulation de la glycémie postprandiale.

Résumé traduit

With the continuous increase in global protein demand and the rising prevalence of metabolic disorders such as type 2 diabetes, understanding the role of dietary proteins in metabolic regulation has become a key research challenge. Beyond serving as a source of amino acids for protein synthesis, dietary proteins exert various biological effects, particularly through bioactive peptides generated during digestion in the gastrointestinal tract. These peptides are actively sensed by intestinal cells via specific receptors and transporters, including PepT1, a di- and tripeptide transporter involved in nutrient sensing. A preliminary study in our laboratory indicated that the ingestion of certain dietary proteins could improve glucose tolerance by reducing intestinal glucose absorption. The aim of this thesis was to assess the involvement of PepT1 in this regulatory mechanism. To test this hypothesis, three dietary proteins of different origins (caseins, pea proteins, and fish gelatin) were selected based on previous results. An integrative experimental strategy was employed, combining in vitro, ex vivo, and in vivo models, along with the use of a specific PepT1 inhibitor, 4-aminomethylbenzoic acid (4-AMBA). Differentiated Caco-2/HT29-MTX co-cultures grown on inserts were used to study glucose absorption and the expression of glucose transporters SGLT1 and GLUT2. Rat jejunal loops were used to investigate glucose transport kinetics, and glucose tolerance tests were conducted in rats. The experiments demonstrated that the reduction in intestinal glucose absorption and GLUT2 gene expression induced by digested proteins was abolished following PepT1 inhibition. Although SGLT1 transcription remained unchanged, its apical localization was modulated post-translationally in a reversible manner with 4-AMBA. Moreover, the protein-induced improvement in glucose tolerance in rats was also lost when the inhibitor was administered. Altogether, these findings provide the first experimental evidence of a functional link between peptide transport and intestinal glucose absorption. Beyond its classical role as a peptide transporter, PepT1 emerges as a metabolic sensor, capable of modulating glucose transporter activity in response to peptide-derived signals, thereby contributing to postprandial glycemic regulation.