Les chercheurs suggèrent que la régulation calorique à court terme est contrôlée par les astrocytes dans le cerveau. Un régime riche en graisses peut perturber cette signalisation.
Un régime riche en graisses peut entraver la régulation cérébrale de l’apport calorique. De nouvelles recherches sur les rats en Le Journal de Physiologie ont constaté qu’une exposition à court terme à des repas riches en matières grasses et en calories entraînait une adaptation cérébrale et une réduction de l’apport alimentaire pour équilibrer l’apport calorique.
Les chercheurs du Penn State College of Medicine suggèrent que les astrocytes (grandes cellules en forme d’étoile dans le cerveau qui régulent de nombreuses fonctions différentes des neurones dans le cerveau) régulent l’apport calorique à court terme. Ces cellules contrôlent la voie de signalisation entre le cerveau et l’intestin. Manger continuellement un régime riche en graisses et en calories semble perturber cette voie de signalisation.
Comprendre le rôle du cerveau et les mécanismes complexes qui conduisent à la suralimentation, un comportement qui peut conduire à la prise de poids et à l’obésité, pourrait aider à développer des thérapies pour le traiter. L’obésité est un problème de santé publique mondial car elle est associée à un risque accru de maladies cardiovasculaires et de diabète de type 2. En Angleterre, 63 % des adultes sont considérés comme au-dessus d’un poids santé, et environ la moitié d’entre eux vivent avec l’obésité. Un enfant sur trois quittant l’école primaire est en surpoids ou obèse.
Photographies du tronc cérébral de rat dans des conditions de régime de contrôle (en haut) et après 3 jours d’alimentation riche en graisses (en bas) montrant l’augmentation de la coloration des astrocytes (GFAP; vert). Des images à fort grossissement sont présentées ci-dessous pour le régime témoin (à gauche) et le régime riche en graisses (à droite). 1 crédit et coll.10.1113/JP283566
Le Dr Kirsteen Browning, du Penn State College of Medicine, aux États-Unis, a déclaré : « L’apport calorique semble être régulé à court terme par les astrocytes. Nous avons constaté qu’une brève exposition (trois à cinq jours) à un régime riche en graisses/calories a le plus grand effet sur les astrocytes, déclenchant la voie de signalisation normale pour contrôler l’estomac. Au fil du temps, les astrocytes semblent se désensibiliser aux aliments riches en graisses. Environ 10 à 14 jours après avoir suivi un régime riche en graisses et en calories, les astrocytes semblent ne pas réagir et la capacité du cerveau à réguler l’apport calorique semble être perdue. Cela perturbe la signalisation à l’estomac et retarde la façon dont il se vide.
Les astrocytes réagissent initialement lorsque des aliments riches en graisses/calories sont ingérés. Leur activation déclenche la libération de gliotransmetteurs, des substances chimiques (dont le glutamate et l’ATP) qui excitent les cellules nerveuses et activent les voies de signalisation normales pour stimuler les neurones qui contrôlent le fonctionnement de l’estomac. Cela garantit que l’estomac se contracte correctement pour se remplir et se vider en réponse aux aliments passant par le système digestif. Lorsque les astrocytes sont inhibés, la cascade est interrompue. La diminution des produits chimiques de signalisation entraîne un retard de la digestion car l’estomac ne se remplit pas et ne se vide pas correctement.
L’enquête vigoureuse a utilisé l’observation comportementale pour surveiller l’apport alimentaire chez les rats (N = 205, 133 mâles, 72 femelles) qui ont été nourris avec un régime témoin ou riche en graisses/calories pendant un, trois, cinq ou 14 jours. Ceci a été combiné avec des approches génétiques pharmacologiques et spécialisées (les deux en direct et in vitro) pour cibler des circuits neuronaux distincts. Permettre aux chercheurs d’inhiber spécifiquement les astrocytes dans une région particulière du tronc cérébral (la partie postérieure du cerveau qui relie le cerveau à la moelle épinière), afin qu’ils puissent évaluer comment les neurones individuels se sont comportés pour étudier le comportement des rats lorsqu’ils sont éveillés.
Des études humaines devront être menées pour confirmer si le même mécanisme se produit chez l’homme. Si tel est le cas, des tests supplémentaires seront nécessaires pour évaluer si le mécanisme peut être ciblé en toute sécurité sans perturber les autres voies neuronales.
Les chercheurs prévoient d’explorer davantage le mécanisme.
Le Dr Kirsteen Browning a déclaré: «Nous n’avons pas encore découvert si la perte d’activité des astrocytes et le mécanisme de signalisation sont la cause de la suralimentation ou si cela se produit en réponse à la suralimentation. Nous sommes impatients de découvrir s’il est possible de réactiver la capacité apparente perdue du cerveau à réguler l’apport calorique. Si tel est le cas, cela pourrait conduire à des interventions pour aider à rétablir la régulation calorique chez l’homme.
Référence : “Les astrocytes du tronc cérébral contrôlent la régulation homéostatique de l’apport calorique” par Courtney Clyburn, Kaitlin E. Carson, Caleb R. Smith, R. Alberto Travagli et Kirsteen N. Browning, 25 janvier 2023, Le Journal de Physiologie.
DOI : 10.1113/JP283566
