Les chercheurs pensent que leur découverte pourrait un jour être utilisée comme traitement de l’obésité.
Des chercheurs ont découvert une nouvelle molécule de signalisation qui oblige les cellules graisseuses brunes à consommer plus d’énergie.
En règle générale, les cellules graisseuses stockent de l’énergie. Cependant, l’énergie est perdue sous forme de chaleur dans les cellules graisseuses brunes, faisant de la graisse brune un réchauffeur biologique. Ce mécanisme est donc présent chez la plupart des mammifères. Chez l’homme, la graisse brune garde les bébés au chaud, et chez les adultes, l’activation de la graisse brune est favorablement corrélée à la santé cardio-métabolique.
« Aujourd’hui, cependant, nous sommes bien au chaud même en hiver », explique le professeur Dr. Alexander Pfeifer de l’Institut de pharmacologie et de toxicologie de l’Université de Bonn. “Ainsi, les propres fours de notre corps ne sont plus nécessaires.”
Nous bougeons aussi beaucoup moins que nos prédécesseurs tout en ayant une alimentation de plus en plus énergivore. Les cellules graisseuses brunes sont empoisonnées par ces trois facteurs : elles cessent progressivement de fonctionner complètement et meurent. D’autre part, la population mondiale de personnes en surpoids extrême continue d’augmenter. “Des groupes de recherche du monde entier recherchent donc des substances qui stimulent la graisse brune et augmentent ainsi la combustion des graisses”, explique Pfeifer.
Adipocytes bruns humains, lipides colorés en rouge (coloration à l’huile RedO). Crédit : Laia Reverte Salisa / Université de Bonn
Les cellules graisseuses mourantes stimulent la combustion énergétique de leurs voisins
En collaboration avec un groupe de collègues, l’équipe de l’Université de Bonn a maintenant identifié une molécule clé appelée inosine qui est capable de brûler les graisses. « On sait que les cellules mourantes libèrent un mélange de molécules messagères qui influencent la fonction de leurs voisines », explique le Dr Birte Niemann du groupe de recherche de Pfeifer. Avec sa collègue, le Dr Saskia Haufs-Brusberg, elle a planifié et mené les expériences centrales de l’étude. “Nous voulions savoir si ce mécanisme existe également dans la graisse brune.”
Les chercheurs ont donc étudié les cellules graisseuses brunes soumises à un stress sévère, de sorte que les cellules mouraient pratiquement.
“Nous avons découvert qu’ils sécrètent la purine inosine en grande quantité”, explique Niemann.
Cependant, ce qui était plus intrigant était la façon dont les cellules adipeuses brunes intactes réagissaient au cri d’assistance moléculaire : elles étaient activées par l’inosine (ou simplement par les cellules mourantes à proximité). L’inosine a donc attisé la fournaise à l’intérieur d’eux. Les cellules graisseuses blanches se sont également converties en leurs frères et sœurs bruns. Les souris qui ont reçu un régime riche en énergie et un traitement à l’inosine en même temps sont restées plus minces que les animaux témoins et ont été protégées contre le développement du diabète.
Une autre image d’adipocytes bruns humains, lipidiques colorés en rouge (coloration à l’huile RedO). Crédit : Thorsten Gnad / Université de Bonn
Le transporteur d’inosine semble jouer un rôle important dans ce contexte : cette protéine de la membrane cellulaire transfère l’inosine dans la cellule, réduisant les niveaux extracellulaires. En conséquence, l’inosine perd sa capacité à favoriser la combustion.
Le médicament inhibe le transporteur d’inosine
“Il existe un médicament qui a été développé pour les troubles de la coagulation, mais qui inhibe également le transporteur d’inosine”, explique Pfeifer, qui est également membre des domaines de recherche transdisciplinaires “Vie et santé” et “Avenirs durables” de l’Université de Bonn. “Nous avons donné ce médicament à des souris et, par conséquent, elles ont brûlé plus d’énergie.” Les humains ont également un transporteur d’inosine. Chez deux à quatre pour cent de toutes les personnes, il est moins actif en raison d’une variation génétique. “Nos collègues de l’Université de Leipzig ont analysé génétiquement 900 individus”, explique Pfeifer. “Ces sujets avec le transporteur le moins actif étaient significativement plus maigres en moyenne.”
Ces résultats suggèrent que l’inosine régule également la thermogenèse dans les cellules graisseuses brunes humaines. Les substances qui interfèrent avec l’activité du transporteur pourraient donc potentiellement convenir au traitement de l’obésité. Le médicament déjà homologué pour les troubles de la coagulation pourrait servir de point de départ. “Cependant, d’autres études chez l’homme sont nécessaires pour clarifier le potentiel pharmacologique de ce mécanisme”, déclare Pfeifer.
Il ne croit pas non plus qu’une pilule à elle seule sera la solution à la pandémie mondiale d’obésité endémique. “Mais les thérapies disponibles ne sont pas assez efficaces pour le moment”, souligne-t-il. “Nous avons donc désespérément besoin de médicaments pour normaliser le bilan énergétique des patients obèses.”
Référence : “Les adipocytes bruns apoptotiques améliorent la dépense énergétique via l’inosine extracellulaire” par Birte Niemann, Saskia Haufs-Brusberg, Laura Puetz, Martin Feickert, Michelle Y. Jaeckstein, Anne Hoffmann, Jelena Zurkovic, Markus Heine, Eva-Maria Trautmann, Christa E. Müller, Anke Tönjes, Christian Schlein, Azin Jafari, Holger K. Eltzschig, Thorsten Gnad, Matthias Blüher, Natalie Krahmer, Peter Kovacs, Joerg Heeren et Alexander Pfeifer, 5 juillet 2022, La nature.
DOI : 10.1038/s41586-022-05041-0
L’étude a été financée par la Fondation allemande pour la recherche et le National Institute of Health (États-Unis).
