Une nouvelle source d’énergie qui dépense les cellules graisseuses brunes a été découverte par les chercheurs du Joslin Diabetes Center, qui, selon eux, indique de nouvelles options thérapeutiques potentielles pour l’obésité. Selon le nouveau rapport, publié aujourd’hui par Métabolisme de la nature, la clé réside dans l’expression d’un récepteur appelé Trpv1 (canal ionique sensible à la température du récepteur du potentiel transitoire du canal ionique de la sous-famille V membre 1) – une protéine connue pour détecter les stimuli nocifs, y compris la douleur et la température.
Plus précisément, les auteurs pointent des cellules musculaires lisses exprimant le récepteur Trpv1 et les identifient comme une nouvelle source de cellules graisseuses brunes (adipocytes) qui brûlent de l’énergie. Cela devrait se traduire par une augmentation de la dépense énergétique globale – et en fin de compte, espèrent les chercheurs, une réduction du poids.
La graisse brune ou le tissu adipeux brun est un type distinct de graisse qui est activé en réponse aux températures froides. Son rôle principal est de produire de la chaleur pour aider à maintenir la température corporelle et il y parvient en brûlant des calories. Cela a soulevé la perspective qu’une telle combustion de calories puisse se traduire par une perte de poids, en particulier dans le contexte de l’obésité.
La capacité des cellules graisseuses brunes et beiges à brûler du carburant et à produire de la chaleur, en particulier lors d’une exposition à des températures froides, en a fait depuis longtemps une cible attrayante pour le traitement de l’obésité et d’autres troubles métaboliques. Et pourtant, les origines précises des adipocytes bruns induits par le froid et les mécanismes d’action sont restés un peu un mystère. «
Yu-Hua Tseng, auteur principal
La source de ces cellules graisseuses brûlantes d’énergie était auparavant considérée comme exclusivement liée à une population de cellules exprimant le récepteur Pdgfrα (récepteur alpha du facteur de croissance dérivé des plaquettes). Cependant, des preuves plus larges suggèrent que d’autres sources peuvent exister. L’identification de ces autres sources ouvrirait alors de nouvelles cibles potentielles pour la thérapie qui contournerait l’utilisation quelque peu inconfortable des températures froides pour essayer de traiter l’obésité.
L’équipe a d’abord étudié la composition cellulaire générale du tissu adipeux brun de souris hébergées à différentes températures et durées. Notamment, ils ont utilisé des approches modernes de séquençage d’ARN monocellulaire pour essayer d’identifier tous les types de cellules présentes. Cela a évité les problèmes de biais potentiel vers un type de cellule particulier – une faiblesse des études précédentes, selon les auteurs.
«Le séquençage cellulaire unique associé à des techniques avancées d’analyse des données nous a permis de faire des prédictions in silico sur le développement de la graisse brune», a déclaré le co-auteur Matthew D. Lynes. « En validant ces prédictions, nous espérons ouvrir de nouvelles cibles cellulaires pour la recherche métabolique. »
En plus d’identifier la source Pdgfrα précédemment connue de cellules graisseuses brunes brûlantes d’énergie, leur analyse des données de séquençage d’ARN unicellulaire a suggéré une autre population distincte de cellules faisant le même travail – des cellules dérivées de muscle lisse exprimant Trpv1 *. Le récepteur a déjà été identifié dans une gamme de types de cellules et est impliqué dans la douleur et la sensation de chaleur.
Des études plus poussées avec des modèles murins ont confirmé que les cellules musculaires lisses positives pour Trpv1 ont donné naissance à la version brûlante de l’énergie brune des cellules graisseuses, en particulier lorsqu’elles sont exposées à des températures froides. Des expériences supplémentaires ont également montré que les cellules positives pour Trpv1 étaient une source de cellules adipeuses beiges qui apparaissent en réponse au froid dans la graisse blanche, élargissant davantage l’influence potentielle des cellules précurseurs exprimant Trpv1.
« Ces résultats montrent la plasticité de la lignée des muscles lisses vasculaires et élargissent le répertoire de sources cellulaires qui peuvent être ciblées pour améliorer la fonction de la graisse brune et promouvoir la santé métabolique », a ajouté l’auteur principal.
Le tissu adipeux brun est le principal organe thermogénique du corps et l’augmentation de la thermogenèse de la graisse brune et de la dépense énergétique générale est considérée comme une approche potentielle pour traiter l’obésité, a ajouté Shamsi.
« L’identification des cellules expulsant Trpv1 comme nouvelle source d’adipocytes bruns ou beiges induits par le froid suggère qu’il serait possible d’affiner l’utilisation des températures froides pour traiter l’obésité en développant des médicaments qui récapitulent les effets de l’exposition au froid au niveau cellulaire, « dit Tseng.
Les auteurs notent que Trpv1 a un rôle dans la détection de plusieurs stimuli nocifs, y compris la capsaïcine (le composant piquant des piments) et que des études antérieures suggèrent que l’administration chez les humains et les animaux entraîne une réduction de la consommation de nourriture et une augmentation de la dépense énergétique.
Tseng a ajouté: « D’autres études sont maintenant prévues pour aborder le rôle du canal Trpv1 et de ses ligands et s’il est possible de cibler ces cellules pour augmenter le nombre d’adipocytes thermogéniques comme approche thérapeutique contre l’obésité. »
La source:
Référence du journal:
Shamsi, F., et coll. (2021) Les progéniteurs positifs au TRPV1 dérivés des muscles lisses vasculaires sont une nouvelle source d’adipocytes thermogéniques induits par le froid. Métabolisme de la nature. doi.org/10.1038/s42255-021-00373-z.
