Nicolas Loiseau, Agnieszka Blachnio-Zabielska, Clare Stretton, Rhéa Khoury, Sophie Turban, Harinder S. Hundal, Rana Mahfouz, Eric Hajduch, Christopher Lipina, Pascal Ferré, Olivier Bourron, Fabienne Foufelle, Centre de Recherche des Cordeliers (CRC), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Bialystok Med Univ, University of Dundee, ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), College of Life Sciences, Service de diabétologie [CHU Pitié-Salpétrière], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université, Pathologies nutritionnelles et métaboliques : obésité et diabète, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-IFR58-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S 872)), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche des Cordeliers ( CRC ), Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -École pratique des hautes études ( EPHE ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), ToxAlim ( ToxAlim ), Institut National Polytechnique [Toulouse] ( INP ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS ), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse ( ENVT ), Institut National Polytechnique de Toulouse ( INPT ) -Institut National Polytechnique de Toulouse ( INPT ), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Medical University of Białystok (MUB), Toxicologie Intégrative & Métabolisme (ToxAlim-TIM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Societe Francophone du Diabete (ANTADIR grant), Fondation pour Recherche Medicale (Equipe) [FRM DEQ20140329504], Agence Nationale de la Recherche (ANR) [ANR 11 BSV1 03101-Crisalis], Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), HAL UPMC, Gestionnaire, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Service de Diabétologie [CHU Pitié-Salpétrière], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (APHP)-CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Ecosystèmes Insulaires Océaniens (UMR 241) (EIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Louis Malardé [Papeete] (ILM), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de la Polynésie Française (UPF)
International audience; Ceramides are known to promote insulin resistance in a number of metabolically important tissues including skeletal muscle, the predominant site of insulin-stimulated glucose disposal. Depending on cell type, these lipid intermediates have been shown to inhibit protein kinase B (PKB/Akt), a key mediator of the metabolic actions of insulin, via two distinct pathways: one involving the action of atypical protein kinase C (aPKC) isoforms, and the second dependent on protein phosphatase-2A (PP2A). The main aim of this study was to explore the mechanisms by which ceramide inhibits PKB/Akt in three different skeletal muscle-derived cell culture models; rat L6 myotubes, mouse C2C12 myotubes and primary human skeletal muscle cells. Our findings indicate that the mechanism by which ceramide acts to repress PKB/Akt is related to the myocellular abundance of caveolin-enriched domains (CEM) present at the plasma membrane. Here, we show that ceramide-enriched-CEMs are markedly more abundant in L6 myotubes compared to C2C12 myotubes, consistent with their previously reported role in coordinating aPKC-directed repression of PKB/Akt in L6 muscle cells. In contrast, a PP2A-dependent pathway predominantly mediates ceramide-induced inhibition of PKB/Akt in C2C12 myotubes. In addition, we demonstrate for the first time that ceramide engages an aPKC-dependent pathway to suppress insulin-induced PKB/Akt activation in palmitate-treated cultured human muscle cells as well as in muscle cells from diabetic patients. Collectively, this work identifies key mechanistic differences, which may be linked to variations in plasma membrane composition, underlying the insulin-desensitising effects of ceramide in different skeletal muscle cell models that are extensively used in signal transduction and metabolic studies.