Equipe APReM

Apport Protéique et Régulations Métaboliques

Animation : Dalila Azzout-Marniche

Equipe APReM « Apport Protéique et Régulations Métaboliques »

Team APReM « Protein intake and regulation of metabolism »  (english version)

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Les recherches de l’équipe APReM portent sur l’évaluation des conséquences des variations de l’apport protéino-énergétique sur le métabolisme et la physiologie, dans différentes situations physiologiques et pathologiques. Nous nous intéressons notamment aux effets des modulations de la quantité et la qualité des protéines dans différents contextes nutritionnels (régimes normaux, régimes occidentaux, régimes déficients).

Nous cherchons à établir des critères et des données de référence sur la satisfaction des besoins en protéines, en acides aminés et en énergie. En outre, nos travaux prennent en compte les caractéristiques individuelles de sensibilité métabolique aux régimes alimentaires, dans le cadre des concepts de nutrition personnalisée (ou de précision). Ces travaux s’inscrivent dans un contexte de promotion d’une alimentation saine et durable, de recherche du juste équilibre entre sources protéiques animales et végétales, et d’évaluation de sources de protéines alternatives aux protéines animales.

Nos études sont conduites chez l’animal et chez l’homme en situation normale, et en situations fragilisées ou pathologiques. Ces travaux nécessitent des expertises très spécifiques de l’équipe associant des approches mécanistiques et des approches de physiologie intégrative mettant en œuvre la mesure de la dépense énergétique, des flux métaboliques par approches isotopiques, et la recherche de biomarqueurs moléculaires et cellulaires du statut nutritionnel. Une partie des efforts de recherche se consacre au développement de méthodes d’analyse et d’exploration innovantes.

La biodisponibilité des protéines et des acides aminés. Nos recherches explorent la digestion, la biodisponibilité et la qualité des différentes sources de protéines d’origine animale (viande, protéines de lait), végétale (oléagineux, légumineuses, céréales) ou d’organismes unicellulaires (spiruline, levures) dans des situations physiologiques et physiopathologiques (pancréatite, chirurgie bariatrique). De nouvelles approches et méthodes sont développées pour répondre à ces questions de recherche. La méthode double-traceur, méthode peu invasive de détermination de la digestibilité, a été évaluée dans le cadre de différents programmes, chez le rat et chez l’Homme, notamment dans le contexte de l’évaluation des protéines de tournesol et de pois.

Les orientations et régulations métaboliques protéique et énergétique. Nos travaux évaluent l’influence des caractéristiques et des variations de l’apport protéique sur le contrôle du métabolisme des acides aminés et sur leur partition entre les voies anaboliques de la synthèse protéique et de divers composés, leur interconversion dans les voies cataboliques du métabolisme énergétique et leur rôle signal dans le foie, organe régulateur clé de l’homéostasie énergétique et protéique. Nos études portent sur les mécanismes responsables des orientations métaboliques et les voies de signalisation associées impliquant notamment des hormones (insuline, leptine, ghréline) et divers facteurs de croissance intervenant dans ces processus (IGF1, FGF21, …) pour assurer le maintien de l’homéostasie énergétique lorsque l’apport en protéines ou en certains acides aminés diminue, en lien avec ce qui observé dans des régimes à dominante végétale. Ces travaux évaluent aussi les répercussions sur la prise alimentaire et les neuropeptides impliqués dans la balance énergétique au niveau hypothalamique ainsi que les récepteurs du circuit de la récompense au niveau du noyau accumbens. Nos travaux explorent également les dysfonctions métaboliques et fonctionnels et les processus liés à des désordres physiopathologiques, en fonction des sensibilités individuelles à la prise de poids et à l’adiposité.

La recherche de biomarqueurs des besoins en protéines et en acides aminés. Nos travaux visent enfin à identifier des signatures pertinentes pour l’évaluation des besoins nutritionnels en protéines et en acides aminés, l’adéquation des apports alimentaires à ces besoins, et leur rôle dans la prévention de dérives pathologiques selon les individus. Nous développons pour cela des approches de métabolomique pour la recherche de biomarqueurs du besoin en acides aminés indispensables. Elles sont associées à des approches de biostatistiques d’analyse de données complexes permettant une discrimination des échantillons et l'extraction des marqueurs moléculaires. Nous travaillons aussi sur les signatures métaboliques du besoin en protéines et en acides aminés indispensables en relation avec l’apport glucidique (quantité et la qualité des glucidiques (indice glycémique)) afin de déterminer l’adéquation du ratio protéines/glucides dans l’alimentation.

Exemples de projets en cours :

Projets internationaux :

⮚   Projet de recherche industrielle Franco-Indien Cefipra Urinary metabolomics for monitoring Lysine sufficiency in malnourished infants receiving lysine fortified food (SupLys). Les partenaires de ce projet sont les deux partenaires académiques du Laboratoire Internatonal Associé (équipe APReM PNCA et le St John's Institute) et deux partenaires industriels (Tweed et Nutivita du groupe Nutriset).

⮚   Participation au Projet Proteos porté par Massey University (New-Zealand) sur l’évaluation de la digestibilité des acides aminés de zéine et de protéines de lactosérum chez le volontaire sain et comparaison avec d’autres modèles; autres partenaires : Wageningen University, University of Illinois).

⮚   Participation au Projet Welcome Trust « Role of protein and vitamin B12 in clinical and public health nutrition in India » porté par le St. John’s Medical College (Bangalore, Inde) sur l’évaluation de la méthode double traceur par rapport à la méthode directe chez l’Homme

Projets Nationaux :

⮚  PHRC Interrégional RyDigest : Évaluation de l’impact d’un by-pass gastrique sur la biodisponibilité des protéines alimentaires (projet clinique (PHRC IR 2017), bicentrique en relation avec l’Hôpital Avicenne et l’UCA et Clermont Ferrand piloté par l’APHP).

  • ANR PRODIGE : Production de protéines de protéoléagineux hautement biodisponibles pour l’alimentation humaine (nous sommes porteurs du projet, avec comme partenaires LRGP de Nancy, Terres Innovia et Avril). Nous établissons des données sur la qualité nutritionnelle du tournesol, colza et lin chez l’Homme, et travaillons au développement de la méthode peu invasive dite du double-traceur.
  • Projet Qualiment Nativif : En relation avec l’équipe APAI qui porte le projet dans l’unité, nous évaluons la biodisponibilité des protéines dans des préparations infantiles ayant subi des procédés thermiques peu dénaturants, chez le raton.
  • Projet Qualiment 4 CP : En relation avec l’équipe APNeuro qui porte le projet dans l’unité, nous évaluons les causes et conséquences métaboliques des Choix de Consommation Protéiques.

 

Les membres de l’équipe APReM

Statutaires

  • Mireille Andriamihaja, Ingénieure de recherche
Mireille Andriamihaja
  • Dalila Azzout-Marniche, Professeure de Nutrition Humaine, AgroParisTech, Cheffe d’équipe APReM
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Expertises : Nutrition, physiologie, régulations métaboliques, métabolisme et besoin en protéines et des acides aminés, métabolisme énergétique, dysfonctions métaboliques, mécanismes des sensibilités individuelles, marqueurs prédictifs.

Recherches : Mes recherches visent à caractériser les mécanismes par lesquels la quantité de l’apport protéique contrôle les orientations métaboliques (protéique, glucidique et lipidique) et les dysfonctions associées. Je recherche dans mes études des biomarqueurs prédictifs de la satisfaction du besoin en protéines et en acides aminés et des sensibilités individuelles aux régimes.

Enseignement : J'enseigne les bases physiologiques et physiopathologiques du besoin nutritionnel, les mécanismes moléculaires impliqués dans les effets des nutriments sur la santé. Je suis co-responsable du M1 Nutrition et Science des Aliments (NSA) et du parcours par apprentissage (Université Paris Saclay).

Autres fonctions : Editeur de Nutrients, vice-présidente de section 1 de la CNECA, représentante AgroParisTech dans EUGLOH.

  • Delphine Jouan-Rimbaud Bouveresse, Chargée de Recherches en chimiométrie, INRAe
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Recherche : Ingénieure Chimiste de formation, et titulaire d'un Doctorat en Sciences Appliquées (Vrije Universiteit Brussel, Belgique), mes recherches portent sur le développement de méthodes chimiométriques d'analyse de données, pour extraire l'information contenue dans les signaux et les données mesurées. Plus particulièrement, j'applique ces méthodes à la détection de biomarqueurs dans l'analyse de données métabolomiques.

Enseignement : Je suis co-responsable d'une Unité d'Enseignement du Master M2 Recherche et Développement en Stratégies Analytiques (RDSA), intitulée "Outils chimiométriques pour la mise en place d'un projet expérimental et traitement de données" (Université Paris-Saclay).

Mots-clés : Analyse de données; chimiométrie; métabolomique; biomarqueurs.

  • Juliane Calvez, Chargé de recherche, INRAe
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Expertises : Digestion des protéines, biodisponibilité des acides aminés, nouvelles sources de protéines, qualité protéique.

Recherche : Ma thématique de recherche concerne l’étude de la biodisponibilité des acides aminés de protéines alimentaires et englobe la production de données de biodisponibilité pour de nouvelles sources protéiques, le développement de nouvelles méthodes de mesure de biodisponibilité et l’étude des facteurs pouvant moduler cette biodisponibilité. Ces études sont réalisées chez l’homme et le modèle rongeur en utilisant des isotopes stables permettant de marquer les protéines.

Mots-clés : Digestion des protéines, biodisponibilité des acides aminés, nouvelles sources de protéines, qualité protéique.

  • Céline Cansell, Chargée de Recherches, INRAe

 

  • Martin Chapelais, Technicien de recherche en biochimie des protéines, INRAe
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Expertises : Biochimie.

Recherche : Je participe à des recherches portant sur la biodisponibilité des acides aminés en prenant en charge, principalement, l’analyse des acides aminés et de la mesure de l’enrichissement isotopique dans ces composés.

Mots-clés : Biochimie, protéines.

  • Claire Gaudichon, Professeure de Nutrition Humaine, AgroParisTech, Directrice de l’unité PNCA 
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Recherche : Mes thèmes de recherche concernent la digestion des protéines et le métabolisme protéino-énergétique dans des situations normales ou pathologiques. Je conduis des études chez l’Homme, notamment dans le cadre de projets collaboratifs, et je travaille aussi sur modèle rongeur, avec pour voie d’approche privilégiée la détermination des flux digestifs et métaboliques grâces aux isotopes stables.

Mots-clés : Qualité protéique, acides aminés, biodisponibilité, traceurs isotopiques, spectrométrie de masse, études cliniques et animales.

Enseignement : Coresponsable du master Nutrition et Sciences des Aliments (NSA) et responsable du parcours de M2 Nutrition Santé (Université Paris Saclay).

Autres fonctions : Présidente de la CNECA section 4.

  • Julien Piedcoq, Assistant ingénieur, AgroParisTech
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Expertises : Biologie moléculaire, analyses d’images, biochimie, études cliniques et animales.

Recherche : Je participe à des recherches portant sur la biodisponibilité des acides aminés, du comportement alimentaire, sur la nutrition personnalisée, en prenant en charge, principalement, la partie biologie moléculaire des échantillons de leur prélèvement jusqu’à l’analyse. J’analyse les images IRM des animaux soumis à des régimes spécifiques ou non afin de quantifier l’adiposité de manière non invasive. Je mets au point, améliore ou optimise certain dosage ou protocole en biochimie et biologie moléculaire.

Mots-clés : Biologie moléculaire.

  • Moulay Sakaha, Ingénieur de recherche

 

  • Apprentis, Doctorant(e)s et Post-doctorants
  • Soukeyna Agne, Apprentie Ingénieure en Nutrition Humaine, Agroparistech
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Expertises : Cursus Ingénieur AgroParisTech (Ingénierie des aliments) – Master 2 Nutrition et Santé

Recherche : Durant mon apprentissage (alternance) de 2 ans, je participe à des recherches portant sur l’impact de régimes végétalisés ou encore déficients en acides aminés indispensables sur la digestibilité des protéines, la biodisponibilité des acides aminés ou encore le métabolisme protéique. Mon apprentissage est encadré par Mme Dalila AZZOUT-MARNICHE et Mme Juliane CALVEZ..

Mots-clés : Digestion des protéines, nouvelles sources de protéines, protéines végétales, métabolisme protéique, acides aminés indispensables

  • Soukaïna Benhaddou, Doctorante, AgroParisTech
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Expertises : Master Nutrition, Métabolisme Énergétique, Signalisation – Université de Paris (Université Paris Descartes).

Recherche : Le projet de thèse vise à déterminer l’effet d’une chirurgie bariatrique de type by-pass sur la biodisponibilité des protéines/acides aminés alimentaires, en s’intéressant particulièrement au rôle du remodelage intestinal.

Mots-clés : rats, étude clinique, caséines, isotopes stables, spectrométrie de masse.

  • Madeline Muziot

 

  • Gaëtan Roisné-Hamelin, Doctorant AgroParisTech
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Expertises : Besoin en protéines et en acides aminés indispensables.

Recherche : Mon projet de thèse vise à valider les variations des profils de métabolome urinaire comme biomarqueurs spécifiques de la carence en lysine et de l’efficacité de la supplémentation en lysine lors d’une supplémentation alimentaire chez des enfants malnutris. Ma thèse sera dirigée conjointement par l’unité PNCA (Dalila Azzout-Marniche) et le St. John’s Research Institute à Bangalore (Dr Sarita Devi)

Mots-clés : Besoin en acide aminé, signature métabolomiques, biomarqueurs urinaires.

 

PUBLICATIONS 2023

Florence Guillin, Claire Gaudichon, Laetitia Guérin–Deremaux, Catherine Lefranc–Millot, Gheorghe Airinei, et al.
Values for the digestibility of pea protein isolate or casein amino acids determined using the dual isotope method are not similar to those derived with the standard ileal balance method in healthy volunteers.
Journal of Nutrition, In press, S0022–3166 (23), pp 72828–9. ⟨10.1016/j.tjnut.2023.12.039⟩. ⟨hal–04390733

Florence M Guillin, Claire C. Gaudichon, Laetitia Guérin–Deremaux, Catherine Lefranc–Millot, Nadezda Khodorova, et al.
Caecal digestibility as an approximation of ileal protein digestibility evaluation in rats.
Journal of Nutritional Science, 2023, 12 (e18), p. 1. ⟨10.1017/jns.2023.3⟩. ⟨hal–03978211

Joanna Moro, Gaëtan Roisné–Hamelin, Catherine Chaumontet, Patrick C Even, Anne Blais, et al.
Lysine or Threonine Deficiency Decreases Body Weight Gain in Growing Rats despite an Increase in Food Intake without Increasing Energy Expenditure in Response to FGF21.
Nutrients, 2023, 15 (1), pp.197. ⟨10.3390/nu15010197⟩. ⟨hal–03917573

Joanna Moro, Gaëtan Roisné–Hamelin, Nadezda Khodorova, Douglas Rutledge, Jean–Charles Martin, et al.
Pipecolate and taurine are rat urinary biomarkers for lysine and threonine deficiencies.
Journal of Nutrition, 2023, 153 (9), pp 2571–2584. ⟨10.1016/j.tjnut.2023.06.039⟩. ⟨hal–04157375

Meriam Khayour, Aziza Benmhimdane, Juliane Calvez, Naima Saeid, Nadezda Khodorova, et al.
Indispensable Amino Acid Digestibility of Moroccan Fava Bean Using the Dual Isotope Method in Healthy Adults.
Journal of Nutrition, 2023, 153 (2), pp. 451–458. ⟨10.1016/j.tjnut.2022.11.015⟩. ⟨hal–04324728

Flaminia Zane, Hayet Bouzid, Sofia Sosa Marmol, Mira Brazane, Savandara Besse, et al.
Smurfness‐based two‐phase model of ageing helps deconvolve the ageing transcriptional signature.
Aging Cell, 2023, 22 (11), pp.e13946. ⟨10.1111/acel.13946⟩. ⟨hal–04244337

Nathalie Atallah, Claire C. Gaudichon, Audrey Boulier, Alain Baniel, Benoit Cudennec, et al.
Differential effects of milk proteins on amino acid digestibility, post–prandial nitrogen utilization and intestinal peptide profiles in rats.
Food Research International, 2023, 169, pp 112814. ⟨10.1016/j.foodres.2023.112814⟩. ⟨hal–04205743

Florence Guillin, Claire Gaudichon, Laetitia Guérin–Deremaux, Catherine Lefranc–Millot, Gheorghe Airinei, et al.
Values for the digestibility of pea protein isolate or casein amino acids determined using the dual isotope method are not similar to those derived with the standard ileal balance method in healthy volunteers.
Journal of Nutrition, In press, S0022–3166 (23), pp 72828–9. ⟨10.1016/j.tjnut.2023.12.039⟩. ⟨hal–04390733

Tristan Chalvon–Demersay, Claire C. Gaudichon, Joanna Moro, Patrick Even, Nadezda Khodorova, et al.
Role of liver AMPK and GCN2 kinases in the control of postprandial protein metabolism in response to mid–term high or low protein intake in mice.
European Journal of Nutrition, 2023, 62 (1), pp.407–417. ⟨10.1007/s00394–022–02983–z⟩. ⟨hal–04157343

Juliane Calvez, Anne Blais, Amélie Deglaire, Claire Gaudichon, François Blachier, et al.
Minimal processed infant formula vs conventional shows comparable protein quality and increased postprandial plasma amino acid kinetics in rats.
British Journal of Nutrition, 2023, pp. 1–28. ⟨10.1017/S0007114523002696⟩. ⟨hal–04315650

Dalila Azzout–Marniche.
New Insight into the Understanding of Muscle Glycolysis: Sestrins, Key Pivotal Proteins Integrating Glucose and Leucine to Control mTOR Activation.
Journal of Nutrition, 2023, ⟨10.1016/j.tjnut.2023.01.029⟩. ⟨hal–04032362

Romain Tessier, Juliane Calvez, Gheorghe Airinei, Nadezda Khodorova, Sylvie Dauguet, et al.
Digestive and metabolic bioavailability in healthy humans of 15N–labeled rapeseed and flaxseed protein incorporated in biscuits.
The American Journal of Clinical Nutrition, 2023, 117, pp.896 – 902. ⟨10.1016/j.ajcnut.2023.02.020⟩. ⟨hal–04204013

Hala Abi Rizk, Delphine Jouan–Rimbaud Bouveresse, Julien Chamberland, Christophe B.Y. Cordella.
Recent developments of e–sensing devices coupled to data processing techniques in food quality evaluation: a critical review.
Analytical Methods, 2023, 15 (41), pp. 5410–5440. ⟨10.1039/D3AY01132A⟩. ⟨hal–04224703

Olivia Ménard, Lucile Chauvet, Gwénaële Henry, Didier Dupont, Claire C. Gaudichon, et al.
The use of 15N–labelled protein to account for the endogenous nitrogen contribution to in vitro protein digestibility measurement.
Food Research International, 2023, 173, pp.113242. ⟨10.1016/j.foodres.2023.113242⟩. ⟨hal–04162941

Florence M Guillin, Claire C. Gaudichon, Laetitia Guérin–Deremaux, Catherine Lefranc–Millot, Nadezda Khodorova, et al.
Caecal digestibility as an approximation of ileal protein digestibility evaluation in rats.
Journal of Nutritional Science, 2023, 12 (e18), p. 1. ⟨10.1017/jns.2023.3⟩. ⟨hal–03978211

Date de modification : 29 janvier 2024 | Date de création : 17 février 2021 | Rédaction : DB - AD