Des chercheurs écoutent comment les cellules graisseuses « parlent » au cerveau

Pouvez-vous vous présenter, nous parler de votre parcours scientifique et de ce qui a inspiré vos dernières recherches ?

Je suis titulaire de la chaire Abide-Vividion en chimie et biologie chimique et professeur agrégé de neurosciences à Scripps Research. Aux études supérieures, j’étudiais les tissus adipeux. Comprendre l’interaction cerveau-graisse m’a motivé à faire des neurosciences plus tard dans ma formation postdoctorale. Actuellement, nous travaillons sur la communication corps-cerveau en général.

On sait depuis longtemps que les nerfs s’étendent dans le tissu adipeux (le tissu qui stocke les cellules graisseuses). Que pensait-on auparavant de ces neurones et de la façon dont les cellules graisseuses « parlaient » au cerveau ?

Auparavant, on pensait que les nerfs de la graisse étaient principalement utilisés par le cerveau pour «parler» à la graisse plutôt que pour écouter la graisse. Auparavant, l’opinion dominante était que la graisse communique au cerveau principalement par le biais d’hormones sécrétées.

Pourquoi les tentatives d’étudier les types et les fonctions de ces neurones ont-elles été difficiles ?

Cela a été difficile parce que ces neurones sont profondément ancrés dans le corps et entrelacés avec d’autres neurones qui innervent la peau et les muscles.

Veuillez nous dire comment vous avez mené votre recherche et quelles ont été vos principales conclusions ?

La première méthode est une approche d’imagerie appelée HYBRiD, inventée par mon laboratoire. Cette méthode HYBRiD rend les tissus de souris transparents et nous a permis de mieux suivre les chemins des neurones dans le tissu adipeux. Grâce à cela, nous avons découvert qu’une partie importante des neurones ne se connectait pas au système nerveux sympathique mais plutôt aux ganglions de la racine dorsale, une zone du cerveau d’où proviennent tous les neurones sensoriels.

Pour mieux sonder le rôle de ces neurones dans le tissu adipeux, nous avons utilisé une deuxième nouvelle technique, que nous avons nommée ROOT, pour « vecteur rétrograde optimisé pour le traçage d’organes ». ROOT nous a permis de détruire sélectivement les neurones sensoriels qui vont au tissu adipeux (mais pas à d’autres endroits) à l’aide d’un virus ciblé, puis d’observer ce qui s’est passé.

Nos résultats suggèrent que les neurones sensoriels et les neurones sympathiques pourraient avoir deux fonctions opposées, les neurones sympathiques nécessaires pour activer la combustion des graisses et la production de chaleur et les neurones sensoriels nécessaires pour désactiver ces programmes.

Quelle est l’importance des neurones sensoriels dans la santé et la maladie, et comment vos découvertes renforcent-elles cette importance ?

Les neurones sensoriels ont été très importants pour la douleur et la détection des environnements extérieurs. Désormais, ils sont de plus en plus reconnus pour leur rôle dans la régulation de l’homéostasie (équilibre du métabolisme de l’organisme). Notre découverte représente une nouvelle façon dont les neurones sensoriels peuvent le faire à travers les tissus adipeux.

Pour cette étude, vous avez développé deux nouvelles méthodes. Ces méthodes seraient-elles transférables à d’autres projets de recherche, et quel a été leur impact sur cette recherche ?

Oui, ils peuvent être utilisés pour étudier d’autres neurones sensoriels qui contrôlent potentiellement d’autres organes internes du corps.

Étant donné que la dérégulation du stockage de l’énergie est impliquée dans plusieurs maladies, telles que le diabète, comment ces découvertes peuvent-elles influencer la compréhension et le traitement de ces maladies ?

Nous l’espérons. De nombreuses recherches en cours se sont concentrées sur la manière d’augmenter le processus de combustion des graisses pour traiter l’obésité / le diabète, qui était connu pour être contrôlé par le cerveau. La «pédale d’accélérateur» pour augmenter la combustion des graisses est bien connue et constitue un axe majeur des traitements potentiels des maladies. Nous avons découvert qu’il y a un frein au système. La modulation du frein peut être une manière intéressante d’atteindre les mêmes objectifs.

Dans votre étude, vous avez remis en question des idées établies de longue date. Dans quelle mesure est-il important pour les scientifiques de défier les dogmes et de développer de nouvelles méthodologies pour leur permettre de le faire ?

Je pense que les méthodologies habilitantes et les dogmes stimulants sont les deux principaux moteurs de la science et de nos connaissances. Nous devrions encourager et fournir des ressources à chaque scientifique pour qu’il le fasse.

Quelle est la prochaine étape pour vous et votre recherche ?

Nous voulons savoir deux choses :

1) quel signal est détecté par les nerfs dans la graisse ?

2) comment le cerveau utilise-t-il les informations provenant de la graisse ?

Nous recherchons des ressources et créons de nouveaux outils pour répondre à ces questions.

Où les lecteurs peuvent-ils trouver plus d’informations ?

À propos de Li Ye

Li Ye a obtenu son baccalauréat en sciences biologiques de l’Université Tsinghua à Pékin, en Chine. Il a poursuivi son doctorat. à l’Université de Harvard dans le laboratoire de Bruce. M. Spiegelman à la Harvard Medical School et au Dana-Farber Cancer Institute, utilisant des approches de biologie chimique pour étudier le contrôle transcriptionnel du métabolisme énergétique. En 2013, Li a déménagé à l’Université de Stanford, où il a travaillé dans le laboratoire de Karl Deisseroth, se concentrant sur le développement et l’application d’outils de cartographie des circuits dépendant de l’activité et à l’échelle du cerveau. Li a rejoint TSRI en 2018.