Note publique d'information : La présence de glucokinase (GK), enzyme majeur du stockage hépatique de nutriments
et de la régulation de la sécrétion d'insuline, reste controversée chez les Oiseaux
(Cardenas et al., 1998). Dans ce travail, nous avons mis en évidence la présence de
glucokinase dans le foie de canard mulard (Berradi et al., Poultry Sciences, 2004)
et dans les foie et pancréas de poulet (Berrari et al., CBP, 2005). Nous montrons
en outre que le glucokinase aviaire est sensible à une régulation nutritionnelle (Berrari
et al., 2005 en préparation). Par les techniques de RT-PCR, nous avons mis en évidence
dans les foies de canard et de poulet et le pancréas de poulet un ADNc partiel identique
à environ 80% à la séquence correspondante de GK de Mammifères et de Poissons. Par
western blot, une protéine homologue à la glucokinase (GK) de Mammifère est détectée
dans les foies et/ou pancréas de poulet et de canard. Cette protéine s'exprime spécifiquement
dans ces tissus chez le poulet. L'activité GK dans les foies de poulet et de canard
a été mesurée par méthode spectrophotométrique : l'enzyme de type GK présente, chez
le poulet, un K0.5 apparent de 8.69 mM soit une constante voisine de celle de la GK
de Mammifères. Dans un deuxième temps, nous avons recherché si la GK aviaire répond
à une régulation nutritionnelle. Pour cela, nous avons comparé des poulets nourris
ad libitum depuis leur éclosion et des poulets nourris par repas. Ceux-ci ont été
réalimentés le jour de l'expérience avec un repas seul ou associé à une administration
orale de saccharose. Des prélèvements de foie et de pancréas ont été effectués 2h
et 5h après le début de la réalimentation. Dans le foie, en alimentation ad libitum,
l'activité GK est plus élevée chez le poulets nourris que chez les poulets soumis
à un jeûne de 24h sans variation de niveau de l'ARNm et de la protéine. En alimentation
par repas, l'activité GK et la protéine immunoréactive augmentent significativement
lorsque le repas est précédé d'une surcharge orale de saccharose. Les niveaux d'ARNm
ne varient pas quel que soit le traitement. Dans le pancréas, l'expression de la GK
ne répond pas à la prise alimentaire chez les poulets ad libitum comme chez les poulets
repas. En revanche, le niveau d'ARNm de la GK dans le pancréas augmente en réponse
au jeûne chez les poulets ad libitum. Enfin, chez le canard, le gavage induit une
augmentation de la protéine et de l'activité de type GK. En conclusion, nous montrons,
que le poulet et le canard expriment un gène et une protéine homologue à la glucokinase
des Mammifères. Chez le poulet et le canard, comme chez les mammifères ou les Poissons,
la GK hépatique est induite par la prise alimentaire et est sensible à la quantité
et/ou à la qualité des sucres de régime. En outre, les résultats suggèrent, concernant
le poulet qu'il existe une régulation tissu-référentielle de la GK aviaire.
Note publique d'information : The presence of glucokinase (GK), key enzyme of liver nutrient storage and glucose
sensor of insulin secretion is still controversial in birds (Cardenas et la., 1998).
In this work, we show that chicken liver and pancreas, and mule duck liver express
glucokinase (Berrari et al., Poultry Science, 2004, Berrari et al., CSB, 2005). Futhermore,
we show that avian glucokinase is sensitive to nutional status (Berrari et al., 2005
en preparation). The 750 bp partial cDNA obtained from chicken liver and pancreas
and from mule duck liver is 82 % identical to human GK. A protein homologous to mammalian
GK is specifically detected in chicken liver and pancreas by western blot analysis.
This protein is also expressed in duck liver. A GK activity was measured in chicken
and duck livers. The hepatic enzyme in chicken shows an apparent half saturation constant
of 8.6mM. Chickens reared with ad libitum feeding or meal treated were compared. Meal
treated chickens were 24h fasted, re-fed during 2h and given an oral 50% sucrose solution
at the beginning of the meal. Chicken were sacrified whether 2h after feeding or 2
and 5 h after feeding +50% sucrose load. Twenty-four hour fasted ad libitum chickens
showed a lower hepatic GK activity when compared to those fed with no difference in
mRNA and protein levels. In meal treated chickens, hepatic GK protein and activity,
are increased when meal is associated to sucrose load with no change in mRNA levels.
Pancreatic GK expression (mRNA and protein) was not affected by re-feeding in meal
treated chickens but increased with 24 hours fasting in ad libitum group. Mule duck
liver was analysed before or after force-feeding. Hepatic GK protein is present in
2 immunreactive isoforms which quantitatively differ with the nutritional state of
the animals. Furthermore, GK activity, detected both in soluble and particular fraction,
is increased in response to force-feeding. In conclusion, we show that chicken and
mule duck express in their liver (and/or pancreas) a gene and a protein homologous
to mammalian GK. In chicken and mule duck livers, as in Mammals and Fish, hepatic
GK is induced by meal and dependent to carbohydrate quantity and quality. The different
answer of chicken hepatic and pancreatic GK suggest a differential regulation between
the 2 tissues.
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