Les scientifiques du Pennington Biomedical Research Center ont gagné plus de clarté dans les régions du cerveau et les neurones qui contrôlent le métabolisme, la température corporelle et la consommation d'énergie. En vedette dans l'édition de février de la revue MétabolismeLe Dr Heike Münzberg-Gruening et une équipe de chercheurs ont découvert quels produits chimiques influencent les signaux qui contrôlent la quantité d'énergie que le corps utilise. Dans « les neurones récepteurs de la leptine dans l'hypothalamus dorsomédial nécessitent des sous-ensembles neuronaux distincts pour la thermogenèse et la perte de poids », les chercheurs ont exposé les voies, les produits chimiques, les neurones et les régions cérébrales qui sont activées.
Dans des recherches antérieures, le Dr Münzberg-Gruening et son équipe ont identifié que les récepteurs de la leptine, ou LEPR, contrôlent les effets métaboliques de la leptine. Ces récepteurs sont des neurones de l'hypothalamus dorsomédial, ou DMH, qui est un noyau situé dans l'hypothalamus à la base du cerveau. Dans leur dernière étude, les chercheurs ont découvert que ces neurones LEPR communiquent en utilisant deux signaux chimiques différents: le glutamate, qui excite les neurones, ou GABA, qui calme les neurones.
L'étude a révélé que les neurones qui envoient des signaux à la région du cerveau appelés Raphe pallidus – une région qui contrôle le métabolisme – utilise uniquement du glutamate pour envoyer leurs signaux. Les neurones qui signalent à une autre région du cerveau – le noyau arqué, qui régule le poids corporel, la satiété et le métabolisme – utilisent uniquement du GABA. Ces neurones ont également des récepteurs spéciaux qui leur permettent de répondre aux nouveaux médicaments contre la perte de poids appelés agonistes des récepteurs GLP-1.
« Cette découverte met en lumière l'interaction neuronale fondamentale qui influence la quantité d'énergie que le corps utilise et comment le corps s'adapte aux changements de niveaux de température ou de disponibilité des aliments », a déclaré le Dr Münzberg, professeur au laboratoire de signalisation de Leptine de Pennington Biomedical.
Cette recherche élargit nos connaissances des circuits de thermorégulation et met l'accent sur la capacité unique de la signalisation de la leptine dans le DMH pour favoriser les effets métaboliques bénéfiques. Il clarifie également le rôle de la signalisation de la leptine dans la stabilité du poids corporel et de la consommation d'énergie. Nous pensons que ces neurones gèrent la capacité du corps à s'adapter à une variété de changements environnementaux tels que la température ambiante ou la rareté alimentaire en intégrant des signaux comme la leptine et l'hormone intestinale-peptide-1 ou GLP-1. «
Dr Heike Münzberg-Gruening, Pennington Biomedical Research Center
En plus d'identifier quels neurones du DMH affectent certaines régions et leurs fonctions, les chercheurs ont en outre constaté que certains neurones LEPR étaient étouffés par la leptine, tandis que d'autres ont été activés spécifiquement lorsque certains signaux indirects ont été bloqués. Cela suggère que le DMH fait partie d'un réseau neuronal plus grand et que la leptine augmente l'effet muting des connexions extérieures avec le DMH, mais lorsque ces connexions extérieures sont bloquées, la leptine est capable de neurones DMH inutiles. Ces réseaux peuvent être pertinents pour intégrer et, si nécessaire, remplacer les signaux environnementaux et humoraux pour permettre une adaptation appropriée de l'équilibre énergétique corporel.
Cette étude précise en outre que les neurones LEPR sont une sélection unique de neurones DMH qui favorisent les avantages métaboliques. Ils pourraient également expliquer le paradoxe selon lequel une perte de poids robuste avec les médicaments à base de GLP-1 est capable de remplacer le lent métabolisme généralement associé à la perte de poids, mais ce paradoxe doit être testé davantage dans de futures études.
« Il y a encore tellement de processus fondamentaux dans notre corps et nos cerveaux qui restent un mystère pour nous, et c'est exactement ce qui motive nos chercheurs à Pennington Biomedical – pour explorer ces inconnues, faire de nouvelles découvertes et approfondir notre compréhension du métabolisme », a déclaré le Dr John Kirwan, directeur exécutif de Pennington Biomedical Research Center. « Je tiens à féliciter le Dr Münzberg et son équipe pour cette découverte passionnante. Cela met vraiment en valeur le travail incroyable qui se passe dans nos laboratoires de science de base précliniques, et j'ai hâte de voir ce qu'ils découvriront ensuite. »
