Une étude montre comment la leptine régule la présence de neurones dans les graisses

Il ne fait aucun doute que vous pouvez perdre de la graisse en mangeant moins ou en bougeant plus – mais après des décennies de recherche, la biologie sous-jacente à cette équation reste mystérieuse.

Ce qui déclenche vraiment la dégradation des molécules de graisse stockées, ce sont les nerfs incrustés dans le tissu adipeux, et une nouvelle étude révèle maintenant que ces neurones brûleurs de graisse ont des pouvoirs jusqu'alors inconnus. S'ils reçoivent le bon signal, ils ont une étonnante capacité de croissance.

Ce signal est l'hormone leptine, qui est libérée par les cellules graisseuses elles-mêmes. Dans des expériences avec des souris décrites le 22 juillet dans le journal La nature, les chercheurs ont découvert que le réseau normalement touffu de fibres neurales dans les tissus adipeux se rétrécit en l'absence de leptine et se rétablit lorsque l'hormone est administrée sous forme de médicament. Il a été démontré que ces changements influent sur la capacité des animaux à brûler l'énergie stockée dans les graisses.

Alors que l'architecture du système nerveux peut changer de manière significative à mesure qu'un jeune animal se développe, nous ne nous attendions pas à trouver ce niveau profond de plasticité neurale chez un adulte. « 

Jeffrey M. Friedman, généticien moléculaire, Université Rockefeller

Si elles sont confirmées chez l'homme, les résultats pourraient faire progresser la recherche sur l'obésité et les maladies connexes, et potentiellement ouvrir la porte au développement de nouveaux traitements ciblant les neurones dans la graisse.

Recherche de neurones dans la graisse

L'équipe a commencé par examiner ce qui arrive aux souris qui ne produisent pas de leptine par elles-mêmes, et comment elles réagissent lorsqu'elles sont traitées avec.

Découverte dans le laboratoire de Friedman en 1994, l'hormone relaie les signaux entre les amas graisseux et le cerveau, permettant au système nerveux de freiner l'appétit et d'augmenter la dépense énergétique pour réguler le poids corporel.

Lorsque les souris sont génétiquement modifiées pour arrêter de produire de la leptine, elles poussent trois fois plus lourdes que les souris normales. Ils mangent plus, bougent moins et ne peuvent pas survivre dans ce qui devrait être un froid tolérable, car leur corps ne peut pas utiliser correctement les graisses pour générer de la chaleur.

Cependant, donnez à ces souris une dose de leptine et elles commencent rapidement à manger moins et à bouger plus. Mais lorsque les chercheurs les ont traités plus longtemps, pendant deux semaines, des changements plus profonds se sont produits: les animaux ont commencé à décomposer la graisse blanche, qui stocke les calories inutilisées, à des niveaux normaux, et ont retrouvé la capacité d'utiliser une autre forme de tissu adipeux, la graisse brune, pour générer de la chaleur.

C'est ce changement plus lent qui a intéressé l'équipe de recherche, y compris les premiers auteurs du La nature papier, Putianqi Wang, un étudiant diplômé du laboratoire, et Ken H. Loh, un stagiaire postdoctoral.

Ils soupçonnaient que des changements dans les neurones à l'extérieur du cerveau – ceux qui s'étendent dans la graisse – pourraient expliquer pourquoi cette partie de la réponse à la leptine prenait du temps.

Au cerveau et au dos

À l'aide d'une technique d'imagerie développée par le laboratoire de Paul Cohen de Rockefeller pour visualiser les nerfs à l'intérieur de la graisse, les chercheurs ont retracé les effets de la leptine sur les neurones inclus dans la graisse jusqu'à la région de l'hypothalamus du cerveau.

À partir de là, ils ont découvert que le message favorisant la croissance de la leptine se déplace via la moelle épinière jusqu'aux neurones dans la graisse. «Ce travail fournit le premier exemple de la manière dont la leptine peut réguler la présence de neurones dans les graisses, à la fois blanches et brunes», ajoute Cohen.

Grâce à cette voie, la graisse semble indiquer au cerveau la quantité d'innervation dont il a besoin pour fonctionner correctement. «La graisse contrôle indirectement sa propre innervation et donc sa fonction», dit Friedman. « C'est une boucle de rétroaction exquise. »

Les recherches futures analyseront le rôle de cette voie dans l'obésité humaine et proposeront éventuellement une nouvelle approche thérapeutique. La plupart des personnes obèses produisent des niveaux élevés de leptine et présentent une réponse diminuée aux injections d'hormones, ce qui suggère que leur cerveau est résistant à l'hormone.

Ainsi, contourner la résistance à la leptine pourrait avoir un bénéfice thérapeutique pour ces patients. « Dans la nouvelle étude, nous voyons que, tout comme les animaux dépourvus de leptine, les animaux obèses et résistants à la leptine montrent également une innervation réduite des graisses », explique Friedman. «Nous pensons donc que l'activation directe des nerfs qui innervent la graisse et la restauration d'une capacité normale à utiliser la graisse stockée pourraient fournir une nouvelle avenue possible pour traiter l'obésité.