Dr Morgan Fullerton

Biographie

Intérêts de recherche

Le laboratoire Fullerton étudie plusieurs aspects du métabolisme en mettant l’accent sur l'homéostasie lipidique du foie et des cellules immunitaires innées. Plusieurs processus cellulaires fondamentaux sont intimement liés au métabolisme lipidique, ainsi nos recherches visent à découvrir la relation des mécanismes sous-jacents par lesquels ces processus sont modifiés dans les maladies chroniques telles que la résistance à l'insuline (cause principale du diabète de type 2) et l’athérosclérose (cause importante des maladies cardiovasculaires). Nous utilisons des souris génétiquement modifiées (knock-out et knock-in) et des outils de la biologie cellulaire et moléculaire ainsi que la biochimie afin de cibler spécifiquement des voies métaboliques et de développer des nouvelles stratégies pour prévenir et traiter les maladies métaboliques chroniques. 

Régulation AMPK du métabolisme du cholestérol des macrophages dans l'athérosclérose

Les maladies cardiaques touchent plus d'un million de Canadiens et coûtent plus de 21 millions de dollars au système de santé canadien par année. L’athérosclérose résulte d’une accumulation de cholestérol et de cellules immunitaires dans les parois des artères (plaque athérosclérotique). Cause principale des crises cardiaques et d’accidents vasculaires cérébraux, l’athérosclérose est également étroitement liée à l’obésité, le diabète de type 2 ainsi qu’au mode de gestion du cholestérol artériel. Les cellules immunitaires spécialisées, appelées macrophages, absorbent et stockent l’excédent de cholestérol et ainsi protègent la paroi artérielle. Ces macrophages contiennent des voies de transfert spécialisées qui transportent le cholestérol à la lipoprotéine en circulation (HDL). La lipoprotéine mène le cholestérol au foie, où il peut être éliminé ; expliquant par le fait même pourquoi le HDL-cholestérol est communément appelé le « bon » cholestérol. Aussi nommé transport inverse du cholestérol, lorsque ce processus est déficient, le cholestérol s’accumule dans les macrophages et elles se transforment en cellules spumeuses ; un important agent étiologique contribuant à la progression de l’athérosclérose. La protéine kinase activée par l’AMP (AMPK) est un important régulateur métabolique des protéines, des glucides et des lipides et ainsi assure une balance énergétique cellulaire. Nos récentes observations suggèrent que la AMPK modifie favorablement le métabolisme lipidique. Conséquemment, nous souhaitons déterminer le rôle de AMPK dans les macrophages et l'athérosclérose. Afin de répondre à ces questions, notre laboratoire utilise des souris génétiquement modifiées dépourvues du gène AMPK ainsi que des composés thérapeutiques qui activent spécifiquement cette kinase. Nos recherches nous permettront d’identifier et de caractériser de nouveaux mécanismes contribuant à l'athérosclérose et aux maladies cardiovasculaires et ainsi développer de meilleures stratégies de prévention et de traitements.

CTL1 et le rôle de l’absorption de la choline dans les maladies métaboliques

La choline est un nutriment essentiel et une importante molécule médiatrice chez les mammifères. Composante fondamentale des phospholipides membranaires, la choline est également un précurseur biosynthétique du neurotransmetteur acétylcholine ainsi qu’une source importante de groupements méthyles pour la régulation épigénétique. Par conséquent, une carence en choline entraîne des troubles du développement embryonnaire, une diminution des fonctions cognitives et hépatiques et des anomalies du métabolisme lipidique. La choline est une molécule positivement chargée dont le transport à travers la bicouche lipidique est pris en charge par la protéine de transport de choline de type-1 (CTL1). CTL1 fait partie d’une nouvelle famille de transporteurs largement exprimée. Malgré des résultats obtenus à l’aide de modèles de cultures cellulaires, le rôle de CTL1 dans un contexte physiologique demeure incompris. Notre recherche consiste à générer et à caractériser un nouveau modèle de souris knock-out, où l’expression du gène CTL1 (Slc44a1) sera abolie (CTL1 KO). Ce modèle de souris nous permettra de comprendre le rôle physiologique de CTL1 dans le transport et le métabolisme subséquent de la choline.

Publications sélectionnées

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• O'Neill HM, Lally JS, Galic S, Thomas M, Azizi PD, Fullerton MD, Smith BK, Pulinilkunnil T, Chen Z, Samaan MC, Jorgensen SB, Dyck JR, Holloway GP, Hawke TJ, van Denderen BJ, Kemp BE, Steinberg GR. AMPK phosphorylation of ACC2 is required for skeletal muscle fatty acid oxidation and insulin sensitivity in mice. Diabetologia. 2014 Aug;57(8):1693-702.
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• Bakovic M, Fullerton MD, Michel V. Metabolic and molecular aspects of ethanolamine phospholipid biosynthesis: the role of CTP:phosphoethanolamine cytidylyltransferase (Pcyt2). Biochem Cell Biol. 2007 Jun; 85(3): 283-300. Invited Review.
• Fullerton MD, Wagner L, Yuan Z, Bakovic M. Impaired trafficking of choline transporter-like protein-1 at plasma membrane and inhibition of choline transport in THP-1 monocyte-derived macrophages. Am J Physiol Cell Physiol. 2006 Apr; 290 (4): C1230-8.