L'équipe scientifique a découvert un nouveau système de régulation du métabolisme du tissu adipeux brun en utilisant le système hormonal kallikréine-kinine, jusqu'à présent lié à la physiologie du système rénal et cardiovasculaire et aux processus d'inflammation et de douleur.
Ce système d'autocontrôle moléculaire du métabolisme lipidique, jusqu'ici inconnu, pourrait aider à prévenir les effets néfastes dérivés d'une activation excessive du tissu adipeux brun.
La nouvelle étude, publiée dans la revue Communications Nature, est dirigé par le professeur Francesc Villarroya, de la Faculté de biologie et de l'Institut de biomédecine de l'Université de Barcelone (IBUB), et membre du Centre de recherche biomédicale de réseautage en physiologie de l'obésité et de la nutrition (CIBERobn) de l'Institut de santé Carlos III.
Les autres participants à l'étude sont les experts de l'Université de Santiago de Compostela, de l'Université de Maastricht (Pays-Bas) et de l'Université Humboldt, du Center for Cardiovascular Research et du Berlin Institute of Health (Allemagne).
La fonction principale du tissu adipeux brun est de brûler des calories et de créer de la chaleur corporelle en utilisant de la graisse (thermogenèse). Il agit également comme un organe endocrinien capable de sécréter des facteurs qui activent le métabolisme des graisses et des glucides et aident à prévenir des pathologies telles que l'obésité et le diabète.
Cependant, une activité excessive et incontrôlée des tissus peut provoquer des effets néfastes tels que la cachexie – perte excessive de poids corporel – présente dans certains types de cancer.
Le nouvel article décrit pour la première fois la relation du système kallikréine-kikine avec les systèmes de régulation métabolique dans le tissu adipeux brun.
Ce tissu est activé en réaction à des stimuli environnementaux – température, alimentation, etc. – et sa réponse est canalisée par le système nerveux sympathique et les facteurs hormonaux. On pensait que l'interruption de ces inducteurs était l'authentique limitant l'activité thermogénique des graisses.
Nous savons maintenant que certains mécanismes actifs peuvent limiter cela et que les propres inducteurs positifs peuvent activer le système Kallikrein-kinin qui agit comme un mécanisme d'autocontrôle pour éliminer l'activité du tissu adipeux brun. «
Francesc Villarroya, professeur, Université de Barcelone
Villarroya est également à la tête du groupe de recherche sur la génétique et la biologie moléculaire des protéines mitochondriales et des pathologies associées de l'UB.
« Bien que cela puisse sembler contradictoire – les signaux activateurs déterminent la maîtrise de soi du système – et cela pourrait s'expliquer si nous considérons l'importance d'une régulation fine de la thermogenèse pour éviter trop de métabolites à brûler sans aucun objectif physiologique pour le corps » , note l'expert.
Le mécanisme biochimique pour brûler des calories et produire de la chaleur corporelle avec des graisses – découplage mitochondrial connu – est un processus qui modifie la bioénergétique des mitochondries, l'organite cellulaire qui obtient l'énergie.
Dans ce mécanisme spécifique, l'activité des mitochondries n'est pas celle courante – des substrats oxydants pour amener les molécules d'ATP à fournir de l'énergie aux cellules – mais elle découle de la dissipation de l'énergie métabolique sous forme de chaleur.
Une activité excessive du tissu adipeux brun crée une image pathologique associée à un gaspillage énergétique incontrôlé et à une perte de poids rapide (cachexie, etc.) chez les patients atteints de tumeurs. Il existe de nombreuses énigmes à propos d'un processus qui, bien qu'il soit dans le domaine clinique, durcit la récupération des patients atteints en brûlant lorsque le gaspillage d'énergie et l'activité du tissu adipeux brun montent en flèche.
Avant de connaître la physiologie du tissu adipeux brun, le découplage mitochondrial était le mécanisme altéré de l'intoxication chez les travailleurs des usines de l'armée pendant la Première Guerre mondiale.
En raison de l'exposition au composé dinitrophénol -toxique qui génère un découplage mitochondrial incontrôlé dans tous les tissus corporels- la température des travailleurs intoxiqués a augmenté et la perte de poids a été sévère chez les personnes touchées.
Au cours des années 70, la communauté scientifique a pu identifier que le découplage mitochondrial était un processus qui se produit de manière contrôlée dans les mitochondries du tissu adipeux brun à travers la protéine UCP1.
Il est clair qu'un tel mécanisme doit être hautement contrôlé afin de prévenir les problèmes causés par une activité incontrôlée. En fait, il est possible que l'évolution ait confiné ce mécanisme dans les mitochondries dans une cellule spécialisée – l'adipocyte brun – et pas tous les tissus du corps comme mécanisme de sécurité « , explique Villarroya.
La nouvelle étude pourrait mettre en lumière des stratégies pour modérer l'activité thermogénique dans des situations pathologiques (cancer, etc.). Dans ce contexte, la découverte de l'action locale du système d'autocontrôle de la kallikréine-kinkine sur le tissu adipeux brun met en lumière les futurs outils pharmacologiques de lutte et de contrôle des maladies métaboliques.
La source:
Référence de la revue:
Peyrou, M., et al. (2020) La voie kallikréine-kinine comme mécanisme d'autocontrôle de l'activité du tissu adipeux brun. Communications de la nature. doi.org/10.1038/s41467-020-16009-x.
