Une étude de l’UC San Diego révèle que l’obésité provoque un dysfonctionnement mitochondrial dans les cellules adipeuses, provoqué par un gène spécifique. La désactivation de ce gène chez la souris prévient l’obésité, suggérant de nouvelles approches thérapeutiques.
Une étude de l’UC San Diego révèle un mécanisme clé à l’origine du dysfonctionnement métabolique lié à l’obésité.
Le nombre de personnes obèses a presque triplé depuis 1975, entraînant une épidémie mondiale. Bien que des facteurs liés au mode de vie, comme l’alimentation et l’exercice physique, jouent un rôle dans le développement et la progression de l’obésité, les scientifiques ont compris que l’obésité est également associée à des anomalies métaboliques intrinsèques. Aujourd’hui, des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Californie à San Diego ont jeté un nouvel éclairage sur la façon dont l’obésité affecte nos mitochondries, les structures de production d’énergie les plus importantes de nos cellules.
Des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Californie à San Diego ont découvert qu’un régime riche en graisses provoque une fragmentation des mitochondries dans les cellules adipeuses, réduisant ainsi leur capacité à brûler les graisses.
Dysfonctionnement mitochondrial dans l’obésité
Dans une étude publiée aujourd’hui (29 janvier 2024) dans la revue Métabolisme naturel, les chercheurs ont découvert que lorsque les souris recevaient un régime riche en graisses, les mitochondries de leurs cellules adipeuses se séparaient en mitochondries plus petites ayant une capacité réduite à brûler les graisses. De plus, ils ont découvert que ce processus est contrôlé par un seul gène. En supprimant ce gène des souris, ils ont pu les protéger d’une prise de poids excessive, même lorsqu’elles suivaient le même régime riche en graisses que les autres souris.
« La surcharge calorique due à une suralimentation peut entraîner une prise de poids et déclencher une cascade métabolique qui réduit la combustion d’énergie, aggravant ainsi l’obésité », a déclaré Alan Saltiel, PhD, professeur au département de médecine de la faculté de médecine de l’UC San Diego. « Le gène que nous avons identifié joue un rôle essentiel dans cette transition du poids santé à l’obésité. »
Ces stries colorées sont des réseaux mitochondriaux au sein des cellules adipeuses. Des chercheurs de l’Université de San Diego ont découvert qu’un régime riche en graisses démantelait les mitochondries, entraînant une prise de poids. Crédit : Sciences de la santé de l’UC San Diego
Tissu adipeux et obésité
L’obésité, qui touche plus de 40 % des adultes aux États-Unis, survient lorsque le corps accumule trop de graisse, principalement stockée dans le tissu adipeux. Le tissu adipeux offre normalement des avantages mécaniques importants en amortissant les organes vitaux et en les isolant. Il a également des fonctions métaboliques importantes, telles que la libération d’hormones et d’autres molécules de signalisation cellulaire qui ordonnent à d’autres tissus de brûler ou de stocker de l’énergie.
Dans le cas de déséquilibres caloriques comme l’obésité, la capacité des cellules adipeuses à brûler de l’énergie commence à décliner, ce qui explique en partie pourquoi il peut être difficile pour les personnes obèses de perdre du poids. La façon dont ces anomalies métaboliques commencent est l’un des plus grands mystères entourant l’obésité.
L’étude a été dirigée par Alan Saltiel, PhD, professeur au département de médecine de la faculté de médecine de l’UC San Diego. Crédit : Sciences de la santé de l’UC San Diego
Résultats de la recherche et thérapies potentielles
Pour répondre à cette question, les chercheurs ont nourri des souris avec un régime riche en graisses et ont mesuré l’impact de ce régime sur les mitochondries de leurs cellules adipeuses, des structures au sein des cellules qui aident à brûler les graisses. Ils ont découvert un phénomène inhabituel. Après avoir consommé un régime riche en graisses, les mitochondries de certaines parties du tissu adipeux des souris ont subi une fragmentation, se divisant en de nombreuses mitochondries plus petites et inefficaces qui brûlaient moins de graisse.
En plus de découvrir cet effet métabolique, ils ont également découvert qu’il est dû à l’activité d’une seule molécule, appelée RaIA. RaIA a de nombreuses fonctions, notamment celle d’aider à décomposer les mitochondries en cas de dysfonctionnement. La nouvelle recherche suggère que lorsque cette molécule est hyperactive, elle interfère avec le fonctionnement normal des mitochondries, déclenchant ainsi les problèmes métaboliques associés à l’obésité.
« Essentiellement, l’activation chronique de RaIA semble jouer un rôle essentiel dans la suppression de la dépense énergétique dans le tissu adipeux obèse », a déclaré Saltiel. « En comprenant ce mécanisme, nous nous rapprochons du développement de thérapies ciblées qui pourraient lutter contre la prise de poids et les dysfonctionnements métaboliques associés en augmentant la combustion des graisses. »
En supprimant le gène associé à RaIA, les chercheurs ont pu protéger les souris contre la prise de poids induite par l’alimentation. En approfondissant la biochimie en jeu, les chercheurs ont découvert que certaines des protéines affectées par RaIA chez la souris sont analogues aux protéines humaines associées à l’obésité et insuline résistance, ce qui suggère que des mécanismes similaires pourraient être à l’origine de l’obésité humaine.
« La comparaison directe entre la biologie fondamentale que nous avons découverte et les résultats cliniques réels souligne la pertinence des résultats pour les humains et suggère que nous pourrions être en mesure d’aider à traiter ou à prévenir l’obésité en ciblant la voie RaIA avec de nouvelles thérapies », a déclaré Saltiel. « Nous Nous commençons tout juste à comprendre le métabolisme complexe de cette maladie, mais les possibilités futures sont passionnantes.
Les co-auteurs de l’étude incluent : Wenmin Xia, Preethi Veeragandham, Yu Cao Yayun Xu, Torrey Rhyne, Jiaxin Qian, Ying Jones, Chao-Wei Hung, Zichen Wang, Hiroyuki Hakozaki et Johannes Schoneberg à l’UC San Diego, Peng Zhao à l’Université du Texas Health Science Center, Hui Gao et Mikael Ryden au Karolinska Institute, Christopher Liddle, Ruth Yu, Michael Downes, Ronald Evans et Jianfeng Huang au Salk Institute for Biological Studies, Martin Wabitsch au Ulm University Medical Center et Shannon Reilly au Weill Medical College de l’Université Cornell.
Cette étude a été financée en partie par le Instituts nationaux de la santé (Subventions P30DK063491, R01DK122804, R01DK124496, R01DK125820 et R01DK128796).
