Synchronisation de la production et de la combustion de graisses chez les souris souffrant d’obésité
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Une étude suggère que la production et la combustion de graisses sont synchronisées chez des souris souffrant d’obésité. Elle offre des pistes pour exploiter la chronothérapie qui consiste à administrer des médicaments à certains moments de la journée pour maximiser leur impact.
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Selon une nouvelle étude publiée dans Cell par des chercheurs de la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie, des souris nourries avec un régime d’alimentation en graisse développent de nouveaux rythmes circadiens du foie qui influencent la façon dont les graisses s’accumulent et brûlent simultanément. L’équipe a constaté que la capacité de l’organisme à brûler les graisses augmente avec la production de graisse du foie. Ces processus physiologiques opposés atteignent leur maximum d’activité chaque jour vers 17 heures, illustrant un lien inattendu entre la suralimentation, les rythmes circadiens et l’accumulation de graisse dans le foie.
Sommaire
Le développement de nouveaux rythmes circadiens du foie
Nous savons que l’obésité entraîne une accumulation de graisse dans le foie, ce qui peut provoquer une inflammation et peut-être une hépatite, une insuffisance hépatique et même un cancer du foie selon Mitchell Lazar, MD, Ph.D., directeur du Penn’s Institute for Diabetes. Cela devient rapidement un énorme problème, car ces troubles peuvent mener à un besoin accru de transplantation de foie, et pire, peuvent être mortels.
Alors qu’un milliard de personnes dans le monde souffrent de malnutrition, un autre milliard souffre d’un excès de calories ou de surnutrition, entraînant l’obésité et d’autres troubles métaboliques, notamment le diabète de type 2, les maladies cardiovasculaires, un foie plus gras, l’hypertension et le cancer. L’étude des effets nocifs de la surnutrition est une priorité absolue, en particulier aux États-Unis où les troubles métaboliques ont atteint des proportions épidémiques selon Lazar.
L’horloge interne du corps
Les rythmes circadiens, qui suivent la création et la combustion des graisses, sont des processus physiologiques qui se produisent environ toutes les 24 heures. Au niveau moléculaire, ces cycles impliquent des boucles de rétroaction de protéines exprimées dans pratiquement chaque cellule du corps. Ce chronomètre interne a pour fonction d’intégrer des stimuli environnementaux et des informations génétiques pour contrôler l’expression des gènes rythmiques de manière spécifique d’un tissu.
Cette image montre les facteurs de transcription SREBP et PPAR-alpha, qui développent des rythmes circadiens qui contrôlent le métabolisme des graisses nouvellement oscillant. SREBP, la roue arrière, entraîne directement la synthèse des graisses et entraîne indirectement des modifications synchrones de la combustion des graisses via la roue avant, le PPAR-alpha. La bouteille d’eau contient un ligand agoniste pour PPAR-alpha, ce qui ajoute une force motrice au PPAR-alpha – Crédit : Annie Spikes, Dongyin Guan and Mitchell A. Lazar, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania
Un désalignement de cette horloge est de plus en plus reconnu comme un facteur de risque de troubles métaboliques. Par exemple, les travailleurs de nuit et les personnes, souffrant de troubles du sommeil, présentent un risque accru de maladies métaboliques. Le fait de comprendre les mécanismes qui influent sur la relation entre les rythmes circadiens et les troubles métaboliques est nécessaire au développement de stratégies thérapeutiques significatives pour le traitement des maladies liées à l’obésité.
Une synchronisation du traitement des graisses à cause de la surnutrition
Nous supposons que la synchronisation induite par l’alimentation de ces processus métaboliques gras du foie est une réponse à un environnement de surnutrition, conduisant à une combustion des graisses plus importante que celle du foie selon le premier auteur Dongyin Guan. L’horloge de 24 heures de cette physiologie éclaire la pratique de la chronothérapie, qui consiste à administrer des médicaments au moment où ils ont le plus d’impact et sont tolérés afin d’améliorer l’efficacité et de réduire la toxicité. L’équipe a découvert que le rythme de la combustion des graisses est contrôlé par une protéine appelée PPAR-alpha, qui est une cible de médicaments appelés fibrates, qui sont déjà utilisés pour abaisser les lipides dans le sang. La quantité de PPAR-alpha dans le foie a également atteint son maximum vers 17 heures.
À partir de cette coordination, l’équipe de Lazar a demandé s’il y aurait un avantage à donner des médicaments PPAR-alpha à courte durée d’action au moment précis de la journée où le PPAR-alpha est à son plus haut niveau. Les chercheurs ont observé qu’un médicament PPAR-alpha à courte durée d’action réduisait davantage la graisse du foie lorsqu’il était administré l’après-midi que lorsqu’il était administré le matin.
Semblables à la façon dont les statines (médicaments hypocholestérolémiants) sont prescrites au coucher, nos résultats confirment qu’en raison de la rythmicité du PPAR-alpha, les médicaments qui abaissent le taux hépatique et lipidique pourraient être plus efficaces à des moments précis de la journée. Selon Lazar : Le fait de suivre ce principe de plus près pour traiter une maladie métabolique du foie pourrait en effet bénéficier aux patients, des études récentes ayant montré que l’expression de PPAR-alpha oscillait dans le foie humain.
