À mesure que le corps vieillit, l’activité du tissu adipeux brun diminue, moins de calories sont brûlées, ce qui peut contribuer à l’obésité et à certaines maladies cardiovasculaires chroniques qui s’aggravent avec l’âge. Une étude menée par l'Université de Barcelone a identifié un mécanisme moléculaire clé dans la perte d'activité de la graisse brune au cours du vieillissement. L’étude ouvre de nouvelles perspectives pour concevoir des stratégies visant à stimuler l’activité de ce tissu et à prévenir les maladies métaboliques et cardiovasculaires chroniques à mesure que la population vieillit.
L'article, publié dans la revue Avancées scientifiquesest dirigé par le professeur Joan Villarroya, de la Faculté de biologie et de l'Institut de biomédecine de l'UB (IBUB) — basé au Parc scientifique de Barcelone-UB — et du secteur CIBER de physiopathologie de l'obésité et de la nutrition (CIBEROBN). Des équipes de l’Albert Einstein College of Medicine de New York (États-Unis) collaborent également.
Tissu adipeux brun : comment prévenir son inactivation au cours du vieillissement ?
Le tissu adipeux brun est le principal organe capable de produire de la chaleur corporelle à partir des graisses (thermogenèse). Il a une fonction protectrice contre l’obésité, le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires, et est activé en réponse à certains facteurs – comme le froid ou les stimuli alimentaires –, auxquels l’organisme réagit en augmentant le métabolisme des calories excédentaires consommées. Cependant, les mécanismes moléculaires qui font diminuer son activité au cours du vieillissement sont encore inconnus.
L'étude, réalisée sur des modèles animaux, révèle que l'activation thermogénique de la graisse brune est associée à une augmentation d'un processus cellulaire appelé autophagie médiée par un chaperon (CMA), qui améliore la dégradation sélective de protéines spécifiques.
Au cours du vieillissement, l’autophagie médiée par les chaperons diminue, entraînant une perte d’activité du tissu adipeux brun. « Par conséquent, agir sur l'autophagie médiée par un chaperon peut jouer un rôle clé dans la modulation de l'activité tissulaire », explique le professeur Joan Villarroya, du département de biochimie et de biomédecine moléculaire de la faculté de biologie de l'UB.
L’activité du tissu adipeux brun est étroitement régulée pour empêcher une métabolisation incontrôlée de différents substrats chimiques. Ce contrôle est assuré par des protéines qui agissent comme des répresseurs de l'activité thermogénique et sont activées chaque fois que l'organisme n'a pas besoin d'activer le tissu adipeux brun.
La fonction de la diminution de l'autophagie médiée par les chaperons est l'élimination sélective des protéines. Ce que nous avons observé, c'est que ce processus est responsable de la dégradation de ces protéines répresseurs, permettant l'activité de la graisse brune. »
Professeur Joan Villarroya, Département de biochimie et biomédecine moléculaire, Faculté de biologie de l'UB
Depuis de nombreuses années, des tentatives ont été faites pour concevoir des médicaments capables d’activer le tissu adipeux brun pour empêcher son déclin, mais jusqu’à présent, les différentes options ont généré des effets secondaires indésirables. « Des médicaments expérimentaux efficaces commencent maintenant à émerger pour moduler l'autophagie médiée par les chaperons », explique Villarroya.
« Dans l'étude, des souris vieillissantes ont été traitées avec ces médicaments, et le tissu adipeux a pu maintenir son activité et améliorer sa fonction métabolique malgré le vieillissement. »
De futurs médicaments pour traiter les patients
Pour l’instant, il existe certains médicaments précliniques conçus pour activer ce processus, développés à l’origine pour le traitement potentiel des maladies neurodégénératives, dans lesquelles s’accumulent souvent des protéines à action pathologique.
Sur le plan clinique, l'utilisation de ces composés pourrait être envisagée pour prévenir l'inactivation de la graisse brune avec le vieillissement ou dans d'autres conditions où une faible activité du tissu adipeux brun a des conséquences pathologiques, comme l'obésité ou le diabète.
Pour cette raison, l’équipe de recherche étudie comment l’autophagie médiée par un chaperon pourrait être utilisée pour augmenter la dépense énergétique métabolique et ainsi contrôler l’obésité et ses effets cardiométaboliques négatifs. « Nous poursuivons ces axes de recherche tant dans des modèles expérimentaux que dans des premières études chez des patients, en collaboration avec plusieurs hôpitaux », conclut Joan Villarroya.
