Les chercheurs révèlent comment l’huile de soja déclenche une prise de poids en actionnant un interrupteur métabolique dans le foie, et pourquoi une seule variante génétique peut l’empêcher de se produire.
Étude : P2-HNF4α modifie le métabolisme de l'acide linoléique et atténue l'obésité induite par l'huile de soja : rôle des oxylipines. Crédit d’image : lumière cristalline / Shutterstock.com
Une étude récente publiée dans le Journal de recherche sur les lipides examine comment un régime riche en graisses à base d'huile de soja modifie le métabolisme des graisses hépatiques et entraîne l'obésité chez la souris, avec des implications potentielles sur la santé métabolique humaine.
Sommaire
LA, PUFA et risque métabolique
La consommation mondiale de graisses polyinsaturées (AGPI) a considérablement augmenté au cours des dernières décennies. L'huile de soja (SO) est une riche source d'AGPI, riches en acide linoléique (LA), un acide gras essentiel oméga-6 (ω-6).
Des quantités relativement faibles de LA sont essentielles à la santé humaine. Cependant, une consommation alimentaire accrue d’AL peut augmenter le risque de diverses maladies métaboliques et inflammatoires, notamment l’obésité. Par exemple, une corrélation positive entre les oxylipines hépatiques supérieures dérivées de l'AL et l'acide alpha-linolénique (ALA) avec l'obésité induite par le SO chez les souris mâles a été observée.
HNF4α comme régulateur du métabolisme des lipides hépatiques
LA est un ligand naturel du facteur nucléaire hépatocytaire 4 α (HNF4α), un récepteur nucléaire impliqué dans la régulation de l'expression génique spécifique du foie. HNF4α est un facteur de transcription hautement conservé associé aux maladies inflammatoires de l'intestin (MII), au cancer, à l'hémophilie et au diabète.
Les résultats expérimentaux suggèrent que HNF4α pourrait être impliqué dans l'obésité et le syndrome métabolique induits par l'alimentation. Un régime riche en SO a conduit à l’obésité chez les souris mâles de type sauvage (WT) qui expriment principalement HNF4α1/2 dans le foie. Les chercheurs ont identifié une diminution significative de certains cytochromes P450 (Cyp) les gènes qui métabolisent l'AL en oxylipines dans le foie des souris à échange d'exons. Ces souris expriment uniquement l'isoforme P2 de HNF4α, appelée α7HMZ.
Régimes à base d'huile de soja ou d'huile de noix de coco
Les chercheurs de la présente étude ont étudié les effets d’un régime à base d’huile de soja (SO) contenant 10 % de kcal d’acide linoléique (LA) par rapport à un régime isocalorique à base d’huile de coco (CO) contenant 2 % de kcal de LA chez des souris mâles qui expriment uniquement la forme P2 de HNF4α (α7HMZ). La nourriture de laboratoire standard, également appelée nourriture pour vivarium (Viv), a servi de régime de contrôle faible en gras.
Des souris mâles de type sauvage (WT) qui expriment principalement P1-HNF4α dans le foie, ainsi que des souris α7HMZ qui expriment uniquement l'isoforme P2-HNF4α, ont été assignées au hasard à consommer du SO+CO, du CO ou un régime faible en gras.
La consommation alimentaire a été enregistrée deux fois par semaine, tandis que le poids corporel a été mesuré une fois par semaine pendant 35 semaines maximum. Après la période expérimentale, les souris ont été euthanasiées et leurs tissus ont été collectés selon des procédures standard.
P2-HNF4α protège les souris de l'obésité induite par l'huile de soja
Les souris α7HMZ consommant des régimes faibles en gras et en CO n'ont pas présenté de différence significative dans leurs mesures de poids corporel par rapport aux souris WT, ce qui indique l'absence de défaut de croissance inhérent et une absorption normale des graisses. Cependant, les souris α7HMZ consommant le régime SO+CO ont pris beaucoup moins de poids que les souris WT consommant le régime SO+CO. Le gain de poids des souris α7HMZ était similaire entre les groupes CO et SO+CO, tandis que les souris WT consommant SO+CO ont gagné 411 % de leur poids initial, contre 370 % dans le groupe CO.
L'accumulation de tissu adipeux blanc (WAT), en particulier dans les régions mésentériques et sous-cutanées, était significativement plus faible chez les souris α7HMZ consommant du SO + CO par rapport au WT. Les poids WAT étaient similaires entre les génotypes des groupes ayant un régime faible en gras ; cependant, les souris α7HMZ consommant le régime CO présentaient légèrement plus de graisse périrénale que les WT.
De plus, les souris α7HMZ nourries avec le régime SO + CO présentaient un rapport poids foie/corps inférieur à celui des souris WT et α7HMZ nourries avec de la nourriture, ainsi que des gouttelettes de graisse hépatique plus petites. Les souris α7HMZ et WT soumises au régime CO présentaient une accumulation minimale de graisse dans le foie, ce qui concorde avec les observations antérieures.
SO + CO a augmenté l'intolérance au glucose chez les souris WT par rapport à Viv, tandis que les deux régimes riches en graisses ont augmenté l'intolérance au glucose chez les souris α7HMZ, bien que les α7HMZ sur SO + CO aient été moins affectés que WT.
La résistance à l'insuline a augmenté chez les souris α7HMZ sous CO mais pas sous SO + CO. Chez les souris WT, le CO et le SO+CO ont tous deux augmenté la résistance à l’insuline par rapport au régime témoin, alors que seul le SO+CO produisait auparavant cet effet.
L'analyse métabolomique hépatique a révélé que 45 métabolites primaires différaient entre les souris WT et α7HMZ soumises au régime SO + CO. Au total, 33 métabolites étaient uniques au régime SO+CO.
Quatre métabolites, dont l'acide 3-hydroxybutyrique, le glycérol-alpha-phosphate, le lyxitol et la N-méthylalanine, ont été régulés positivement chez les souris α7HMZ soumises à des régimes CO et SO+CO, suggérant un effet combiné des isoformes HNF4α et de l'apport en graisses. Trois intermédiaires du cycle de l'acide trichloroacétique (TCA) étaient élevés dans les foies α7HMZ SO + CO mais diminués dans le WT, ce qui reflète le rôle de HNF4α dans la fonction mitochondriale et le métabolisme énergétique.
L'analyse métabolomique a révélé que le régime SO+CO avait un impact significatif sur le métabolisme de l'AL. LA et son métabolite, l'acide arachidonique (ARA), se sont accumulés dans les foies α7HMZ après la consommation de SO + CO, mais pas chez les souris WT, où les niveaux de LA ont diminué.
L'accumulation d'acides gras chez les souris WT soumises au régime CO était celle des acides myristique, palmitoléique et oléique, qui étaient les plus élevées chez les souris WT soumises au régime CO, reflétant ainsi la composition en acides gras de l'huile de coco.
La conversion en acide oléique a été réduite par l’huile de soja dans le régime SO+CO. Ces acides gras ne se sont pas accumulés chez les souris α7HMZ ; cependant, une plus grande proportion de corps cétoniques dérivés de ces composés a été observée chez les souris α7HMZ soumises au régime CO.
Des niveaux plus faibles de diols LA/ALA dans le foie étaient associés à la résistance à l'obésité induite par l'huile de soja, confortant les découvertes antérieures selon lesquelles des oxylipines hépatiques plus élevées chez les souris WT sont associées à l'obésité.
Les souris échangeuses d'exons HNF4α, résistantes à l'obésité induite par le SO, présentaient des taux élevés de LA dans le foie. Cela indique que LA elle-même n’est pas responsable de l’obésité ; l'obésité est plutôt plus étroitement liée au rapport LA/ALA et à leurs métabolites diol LA/ALA correspondants.
De plus, les souris α7HMZ consommant un régime à base de soja ont présenté des taux élevés de glycérol-3-phosphate et d'acide β-hydroxybutyrique, indiquant ainsi une activité mitochondriale accrue dans P2-HNF4α. En revanche, les souris WT soumises à un régime à base d'huile de soja présentaient des niveaux inférieurs d'intermédiaires du cycle du TCA, suggérant une fonction mitochondriale altérée et une dépense énergétique inférieure.
Conclusions
De futures études sont nécessaires pour clarifier comment les oxylipines identifiées contribuent à l'obésité, y compris leurs effets sur des gènes, des protéines et des systèmes cellulaires spécifiques. Une analyse complète des métabolites est également justifiée pour expliquer les interactions entre les oxylipines et l'inflammation, ainsi que leurs effets sur la fonction mitochondriale.
