Exposure to Low Doses of Dechlorane Plus Promotes Adipose Tissue Dysfunction and Glucose Intolerance in Male Mice

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dc.contributor.author

Peshdary, Vian

Styles, George

Rigden, Marc

Caldwell, Don

Alice Kawata, Alice

Sorisky, Alexander

Atlas, Ella

dc.date.accessioned

2024-03-10T13:53:57Z

dc.date.available

2024-03-10T13:53:57Z

dc.date.issued

2020-06-18

dc.description - en

Health Canada is responsible for the assessment and management of health risks to Canadians associated with exposure to products and chemicals in the environment. Health Canada conducted a study to investigate the effects of a flame retardant, to which Canadians are being exposed, on the development of metabolic disease such as diabetes. The prevalence of diabetes is a major health concern in Canada and the rest of the world. Diabetes is a disease where the tissues in the body become resistant to the hormone insulin, which regulates sugar (glucose) levels in the blood. The causes of diabetes include interactions between genetic background, obesity, lifestyle, and environmental factors. Studies have proposed links between exposure to environmental pollutants and the development of diabetes. The study conducted showed that exposure to environmentally relevant doses of the flame retardant, Dechlorane Plus (DP), detected in humans and the environment, impaired the ability of mice fed high fat diet (HFD) to clear glucose from the bloodstream. DP led to the development of fat tissue dysfunction and increased levels of markers associated with the development of diabetes. DP directly inhibited the action of insulin in mouse pre-fat cells as well as mature mouse and human fat cells. Taken together, our results show that the exposure to environmentally relevant levels of DP may contribute to the development of diabetes.

dc.description.abstract - en

The prevalence of type 2 diabetes (T2D) continues to increase worldwide. It is well established that genetic susceptibility, obesity, overnutrition and a sedentary life style are risk factors for the development of T2D. However, more recently, studies have also proposed links between exposure to endocrine-disrupting chemicals (EDCs) and altered glucose metabolism. Human exposure to environmental pollutants that are suspected to have endocrine disruptor activity is ubiquitous. One such chemical is Dechlorane Plus (DP), a flame retardant, that is now detected in humans and the environment. Here we show that exposure of mice to low, environmentally relevant doses of DP promoted glucose intolerance in mice fed a high-fat diet independent of weight gain. Furthermore, DP had pronounced effects on the adipose tissue, where it induced the development of hypertrophied white adipose tissue (WAT), and increased serum levels of resistin, leptin, and plasminogen activator inhibitor-1. In addition, DP exposure induced “whitening” of brown adipose tissue (BAT), and reduced BAT uncoupling protein 1 expression. Importantly, some of these effects occurred even when the mice were fed a regular, low-fat, diet. Finally, WAT adipogenic markers were reduced with DP treatment in the WAT. We also show that DP directly inhibited insulin signaling in murine adipocytes and human primary subcutaneous adipocytes in vitro. Taken together, our results show that the exposure to low and environmentally relevant levels of DP may contribute to the development of T2D.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

La prévalence du diabète de type 2 (DT2) continue d’augmenter dans le monde. Il est bien établi que la susceptibilité génétique, l’obésité, la suralimentation et un mode de vie sédentaire sont des facteurs de risque de développement du DT2. Cependant, plus récemment, des études ont également proposé des liens entre l'exposition à des perturbateurs endocriniens (EDC) et une altération du métabolisme du glucose. L’exposition humaine à des polluants environnementaux soupçonnés d’avoir une activité perturbateur endocrinien est omniprésente. L’un de ces produits chimiques est le Dechlorane Plus (DP), un retardateur de flamme, désormais détecté chez les humains et dans l’environnement. Nous montrons ici que l'exposition de souris à de faibles doses de DP adaptées à l'environnement a favorisé l'intolérance au glucose chez les souris nourries avec un régime riche en graisses, indépendamment de la prise de poids. En outre, le DP a eu des effets prononcés sur le tissu adipeux, où il a induit le développement d’un tissu adipeux blanc hypertrophié (WAT) et une augmentation des taux sériques de résistine, de leptine et d’inhibiteur de l’activateur du plasminogène-1. De plus, l’exposition au DP a induit un « blanchiment » du tissu adipeux brun (BAT) et une réduction de l’expression de la protéine 1 de découplage BAT. Il est important de noter que certains de ces effets se sont produits même lorsque les souris étaient nourries avec un régime alimentaire régulier et faible en gras. Enfin, les marqueurs adipogènes du WAT ont été réduits avec le traitement DP dans le WAT. Nous montrons également que la DP inhibe directement la signalisation de l'insuline dans les adipocytes murins et les adipocytes sous-cutanés primaires humains in vitro. Pris ensemble, nos résultats montrent que l’exposition à des niveaux de DP faibles et pertinents pour l’environnement peut contribuer au développement du DT2.

dc.description.fosrctranslation - fr

Santé Canada est responsable de l'évaluation et de la gestion des risques pour la santé des Canadiens associés à l'exposition à des produits et à des produits chimiques présents dans l'environnement. Santé Canada a mené une étude pour étudier les effets d'un retardateur de flamme, auquel les Canadiens sont exposés, sur le développement de maladies métaboliques comme le diabète. La prévalence du diabète constitue une préoccupation majeure en matière de santé au Canada et dans le reste du monde. Le diabète est une maladie dans laquelle les tissus du corps deviennent résistants à l'hormone insuline, qui régule les taux de sucre (glucose) dans le sang. Les causes du diabète comprennent les interactions entre le patrimoine génétique, l’obésité, le mode de vie et les facteurs environnementaux. Des études ont proposé des liens entre l'exposition aux polluants environnementaux et le développement du diabète. L'étude menée a montré que l'exposition à des doses pertinentes pour l'environnement du retardateur de flamme Dechlorane Plus (DP), détectées chez l'homme et dans l'environnement, altère la capacité des souris nourries avec un régime riche en graisses (HFD) à éliminer le glucose de la circulation sanguine. La DP a conduit au développement d’un dysfonctionnement des tissus adipeux et à une augmentation des niveaux de marqueurs associés au développement du diabète. Le DP a directement inhibé l’action de l’insuline dans les cellules pré-graisseuses de souris ainsi que dans les cellules graisseuses matures de souris et humaines. Pris ensemble, nos résultats montrent que l’exposition à des niveaux de DP pertinents pour l’environnement peut contribuer au développement du diabète.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1210/endocr/bqaa096

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2053

dc.language.iso

en

dc.publisher

Oxford University Press

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Exposure to Low Doses of Dechlorane Plus Promotes Adipose Tissue Dysfunction and Glucose Intolerance in Male Mice

dc.type - en

Article

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