Les points de contact entre les mitochondries et le réticulum endoplasmique (RE), appelés MAMs pour Mitochondria-Associated Membranes, ont un rôle crucial dans le contrôle de l'homéostasie glucido-lipidique de l’hépatocyte. Des données récentes montrent que les MAMs sont altérées dans le foie de modèles murins de résistance à l’insuline et de stéatose, faisant des MAMs une cible thérapeutique privilégiée pour la prévention ou le traitement des pathologies métaboliques. Ces plateformes dynamiques peuvent être régulées par différents facteurs, notamment les nutriments. Nous avons fait l’hypothèse que la bétaïne (un acide aminé dérivé de la glycine), de par sa structure et ses propriétés, pourrait moduler la structure et la fonction des MAMs de l’hépatocyte. Des hépatocytes primaires de rats Wistar, mâles, âgés de 3 mois ont été isolés par une méthode de perfusion à la collagénase et cultivés dans du DMEM (3 g/l de glucose) complet. Les cellules ont été incubées pendant 18h dans le milieu de culture avec BSA (Bovine serum albumine, 200µM), supplémenté ou non avec de la bétaïne (5mM). La structure des MAMs a été explorée par microscopie électronique à transmission (MET) et par in situ proximity ligation assay (PLA) pour l’unité fonctionnelle formée par le récepteur IP3R1 (inositol 1,4,5-trisphosphate receptor) du RE et le canal VDAC1 (voltage dependent anion channel) de la mitochondrie. La respiration mitochondriale a été mesurée par oxygraphie sur cellules perméabilisées avec les substrats glutamate (5 mM)/malate (2,5 mM) et succinate (5 mM)/roténone (5 µM). L’expression génique et le contenu en protéines clés des MAMs (VDAC1, mitofusine 2 : Mfn2 et la chaperonne Grp75) ont également été analysés. Les résultats montrent que la bétaïne favorise l’intégrité des MAMs par rapport au contrôle : •La longueur des MAMs mesurée par MET par rapport à la circonférence mitochondriale est augmentée de 41% sous bétaïne par rapport au contrôle (bétaïne 16,2% vs. contrôle 11,5%, p<0,05). Les contacts de 20 à 30nm de largeur, responsables des transferts calciques du RE vers la mitochondrie, sont particulièrement augmentés suite au traitement à la bétaïne (bétaïne 3,5% vs. contrôle 2,0%, p<0,01 soit +75%). •Le nombre d’interaction VDAC1/IP3R1 par noyau analysé par in situ PLA est augmenté de 16,7% sous bétaïne par rapport au contrôle (p<0,05). Ces adaptations sont associées à une modification de la respiration cellulaire en glutamate/malate (+48%, p<0,01). Par ailleurs, l’expression génique de Mfn2, la protéine la plus retrouvée aux MAMs, est augmentée de 26,2% par rapport au contrôle (p<0,001) et son contenu protéique est augmenté de 15,2% (p=0.052). Nos résultats confirment notre hypothèse selon laquelle la bétaïne régule l’intégrité des MAMs. Ceci pourrait s’expliquer par un effet spécifique sur l’expression de la protéine de structure Mfn2. L'augmentation de la respiration cellulaire témoigne d'un effet bénéfique de l'amélioration de l'intégrité de la MAM sur la fonction oxydative mitochondriale.