Dans une étude récente publiée dans la revue La natureles chercheurs ont exploré la base neurale de la préférence pour les graisses et identifié les récepteurs et les éléments neuronaux médiant son développement.
Étude: Circuits Gut-Brain pour la préférence des graisses. Crédit d’image : Pikovit/Shutterstock
Arrière plan
L’épidémie mondiale actuelle d’obésité est un problème de santé important. Un indice de masse corporelle (IMC) élevé est un facteur de risque d’accident vasculaire cérébral, de diabète et de plusieurs autres maladies. De même, des études ont établi un lien entre la consommation d’aliments transformés riches en sucre et en graisses et de multiples troubles métaboliques et comorbidités associées. Ainsi, une meilleure compréhension du mécanisme intestin-cerveau qui entraîne une plus grande consommation de graisses pourrait éclairer le développement d’interventions pour traiter l’obésité et les troubles associés. Une étude précédente menée par l’équipe de Zuker a démontré que le sucre déclenche des signaux de l’intestin au cerveau, alimentant ainsi les envies sucrées.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont démontré que les graisses agissent via l’axe intestin-cerveau pour favoriser la préférence pour les graisses après consommation.
Tout d’abord, ils ont identifié les neurones vagaux répondant à l’apport de graisse intestinale à l’aide de données unicellulaires. Ensuite, l’équipe a enregistré l’activité des neurones vagaux en alternant la stimulation intestinale avec de la graisse (10 secondes d’acide linoléique à 10 %) et du sucre (10 s de glucose à 500 mM) pour examiner comment les neurones vagaux répondent à ces deux signaux nutritifs dans l’intestin. Remarquablement, ils ont évalué plus de 1800 neurones sensoriels vagaux de 22 nodoses.
De plus, les chercheurs ont réalisé une série d’expériences en utilisant des souris pour une analyse comparative des voies intestinales au cerveau conduisant à la préférence pour les graisses par rapport au sucre. La première série d’expériences consistait à nourrir des animaux de test à partir de deux bouteilles – l’une contenant un édulcorant artificiel, l’autre contenant de la graisse. Ensuite, ils ont disséqué où se situe le circuit de détection des graisses dans le cerveau pour voir son impact sur la physiologie et le comportement des souris. Ils ont conçu des souris qui n’avaient pas de récepteurs neuronaux pour détecter la présence de graisse intestinale afin de valider le rôle des neurones en tant que médiateurs des réponses graisseuses induites par l’intestin au cerveau.
Résultats de l’étude
“L’intestin est la source de notre grand désir de graisse et de sucre”, -Charles S. Zuker, chercheur HHMI à l’Université de Columbia
Des expériences sur des souris ont montré qu’après 48 heures, toutes les souris préféraient le biberon contenant de la graisse. Ce changement de comportement a démontré que si les édulcorants artificiels envoient des signaux au cerveau uniquement après avoir goûté mais pas après avoir avalé, la graisse continue d’alerter le cerveau après l’ingestion même après avoir atteint l’intestin, alimentant ainsi notre désir.
D’autres expériences utilisant des souris knock-out et divers inhibiteurs spécifiques de molécules ont révélé que la détection de graisse se produit de manière séquentielle. Premièrement, la graisse se lie aux récepteurs de l’intestin, qui, à leur tour, transmettent des signaux aux neurones via l’axe intestin-cerveau. Les neurones activés bilatéralement dans le noyau caudal du tractus solitaire (cNST) (dans le tronc cérébral) envoient un message à l’ensemble du cerveau indiquant que la graisse a été consommée. Notamment, les neurones cNST activés par la graisse reçoivent directement des signaux provenant de l’intestin. Par conséquent, même l’infusion intragastrique de graisse chez la souris active le cNST.
La vagotomie bilatérale a efficacement effacé les réponses neurales activées par la graisse dans le cNST, établissant ainsi le nerf vague comme canal de transmission du signal graisseux de l’intestin au cerveau. Curieusement, l’équipe a identifié deux voies de signalisation parallèles intestin-cerveau opérées par deux groupes distincts de neurones vagaux. Près de 8 % des neurones plus génériques ont répondu aux graisses, au sucre et aux acides aminés, tandis qu’environ 8 % des neurones non superposés ont été déclenchés uniquement par la graisse intestinale. Les résultats ont montré deux circuits intestin-cerveau distincts pour la détection de la graisse intestinale. Cependant, les deux ont utilisé les mêmes récepteurs, GPR40 et GPR120, pour stimuler le développement de la préférence pour les graisses.
Des études ont proposé que les cellules entéroendocrines (CEE) dans les intestins utilisent la cholécystokinine (CCK) comme neurotransmetteur pour envoyer des signaux. Pour valider cela, les chercheurs ont inhibé pharmacologiquement la signalisation CCK avec Devazepide, un antagoniste du récepteur CCK-A (CCKAR). Remarquablement, le blocage de la signalisation CCK a effacé toutes les réponses des neurones vagaux de sucre/graisse, tandis que les réponses de graisse uniquement sont restées robustes et fiables.
conclusion
Alors que des études ont largement étudié le système de détection externe du toucher, du goût et de l’odorat chez l’homme, l’intéroception, c’est-à-dire la façon dont le corps reçoit les informations des organes internes, n’est pas bien comprise. L’étude actuelle a découvert un circuit intestin-cerveau qui régit la préférence pour la graisse. De plus, les auteurs ont démontré que les graisses, comme le sucre, utilisent l’axe intestin-cerveau pour stimuler la consommation.
L’étude a bien délimité l’attirance ou le goût inné pour les sucreries et les graisses et leur «vouloir». Alors que le premier implique le système gustatif, l’axe intestin-cerveau est responsable d’un besoin insatiable pour ces deux-là. Les futures études devraient explorer la biologie de base derrière la transmission des signaux déclenchés par les graisses à travers le cerveau après avoir atteint le tronc cérébral pour motiver les gens à consommer plus de graisses.
