Obésité: les lipides, des drogues dures pour le cerveau ?

Publié par Adrien le 18/04/2014 à 12:00
Source: CNRS
Pourquoi sommes-nous capables de nous relever pour un morceau de chocolat, mais jamais pour une envie de carotte ? L'équipe de Serge Luquet du Laboratoire "Biologie fonctionnelle et adaptative" (CNRS/Université Paris Diderot) a mis en évidence une partie de la réponse: les triglycérides, corps gras d'origine nutritionnelle, pourraient agir dans notre cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la...), directement sur le circuit de la récompense, celui-là même qui est impliqué dans la dépendance aux drogues. Ces résultats publiés le 15 avril 2014 dans Molecular Psychiatry montrent un lien fort, chez la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de compagnie ou de...), entre les fluctuations de concentration de triglycérides et l'élaboration par le cerveau de la récompense. L'identification de l'action des lipides nutritionnels sur la motivation (La motivation est, dans un organisme vivant, la composante ou le processus qui règle son engagement dans une action ou expérience. Elle en détermine le déclenchement dans une certaine direction...) et la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) de plaisir de la prise alimentaire permettra de mieux appréhender les causes de certains comportements compulsifs et de l'obésité (L'obésité est l'état d'une personne, ou d'un animal, souffrant d'une hypertrophie de la masse adipeuse, qui se traduit par un excès de...).


Une coupe de cerveau de souris au niveau du "Noyau Accumbens", une région du cerveau notamment impliquée dans la récompense et la motivation, prise au microscope à fluorescence. Le bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise...) correspond au noyau des cellules, le vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante est...) à la fluorescence (La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par diverses formes d'excitation autres que la chaleur. (on parle parfois de « lumière froide »). Elle peut servir à caractériser un matériau.) émise par une protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons...) "green fluorescente protein" qui identifie les neurones ayant reçu le virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire ou intracellulaire. Sous la forme...) permettant d'abolir génétiquement l'expression de la protéine lipoprotéine lipase.
© Serge Luquet (CNRS/Université Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin...) Diderot)

Si l'acte de manger répond à un besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires,...) biologique, il recouvre également, dans nos sociétés modernes, une fonction culturelle et sociale essentielle. Le repas est généralement associé à une forte notion de plaisir, sentiment qui nous pousse (Pousse est le nom donné à une course automobile illégale à la Réunion.) vers la nourriture. Parfois dangereusement: 2,8 millions de patients dans le monde (Le mot monde peut désigner :) meurent, chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.), des conséquences de l'obésité. Sa cause fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) est un déséquilibre entre les calories consommées et celles dépensées. La vie (La vie est le nom donné :) sédentaire associée à l'abondance de denrées sucrées et grasses offrent un terreau fertile à la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.).

L'organisme utilise sucres et graisses comme source d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.). Le cerveau consomme seulement du glucose (Le glucose est un aldohexose, principal représentant des oses (sucres). Par convention, il est symbolisé par Glc. Il est directement assimilable par l'organisme.). Alors pourquoi y trouve-t-on, en son centre et au cœur du mécanisme de la récompense, une enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et d'accélérer jusqu'à des millions de fois...) capable de décomposer les triglycérides, lipides notamment issus de l'alimentation ? Question fondamentale sur laquelle s'est penchée une équipe du Laboratoire "Biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres vivants (ou ayant...) fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument....) et adaptative" (CNRS/Université Paris Diderot) dirigée par Serge Luquet, chargé de recherche au CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).).

Le comportement normal d'une souris est de préférer, si le choix se présente, une nourriture riche en graisses à des aliments plus simples. Pour simuler l'action d'un bon repas, les chercheurs ont développé une approche permettant d'injecter directement vers le cerveau de la souris de faibles quantités de lipides. Ils ont alors observé qu'une perfusion (La perfusion (du latin perfundere) est le processus physiologique qui permet d'alimenter un organe en composés chimiques (nutriments et oxygène) nécessaires à son métabolisme. Dans un...) de triglycérides dans le cerveau diminue la motivation de l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de substances organiques. On réserve...) à actionner un levier pour obtenir une friandise. Quant à son activité physique (L'activité physique regroupe à la fois l'exercice physique de la vie quotidienne, maison, jardinage, commissions, travail, marche usage des escaliers déplacements...), elle diminue de moitié. De plus, une souris "perfusée" équilibre son alimentation entre les deux sources alimentaires proposées (nourriture riche en graisses et aliments plus simples).

Afin de s'assurer que ce sont bien les lipides injectés qui modifient le comportement de la souris, les scientifiques parisiens ont fait en sorte qu'ils ne puissent plus être détectés par le cerveau de l'animal. Ils ont réussi à éliminer l'enzyme spécifique aux triglycérides en réduisant au silence son gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide...) codant, et ce, uniquement au cœur du mécanisme de la récompense. L'animal montre alors une motivation accrue pour obtenir une récompense, et, s'il en a le choix, une consommation de nourriture riche nettement supérieure à la moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de...). Ces travaux viennent faire écho aux travaux précédents de leurs collègues (1): une diminution de cette enzyme dans l'hippocampe induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force (moteur).) une obésité.

Paradoxalement, en cas d'obésité, les taux de triglycérides circulant dans le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est doté d’environ 5 litres...) et donc dans le cerveau, sont plus importants que la moyenne. Or, l'obésité est souvent associée à des comportements de surconsommation d'aliments sucrés et gras. Les chercheurs l'expliquent: en cas de fortes et longues expositions aux triglycérides, la souris affiche toujours une activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) locomotrice en berne. Par contre, l'attirance pour les friandises n'est plus éliminée ! Les conditions idéales sont ainsi réunies pour la prise de poids (La prise de poids est une modification de la masse corporelle, qui se traduit par une augmentation de l'Indice de masse corporelle.). A taux soutenus de triglycérides, le cerveau s'adapte pour obtenir sa récompense, de façon similaire aux mécanismes observés lors de consommation de drogues.

Ces travaux, financés notamment par le CNRS et l'ANR, indiquent pour la première fois que les triglycérides d'origine nutritionnelle pourraient agir comme des drogues dures dans le cerveau, sur le système dit "de la récompense", contrôlant ainsi la composante motivationnelle et hédonique de la prise alimentaire.

Notes:

(1) Hippocampal lipoprotein lipase regulates energy balance in rodents. Picard, A, Rouch, C., Kassis, N., Moullé, S,M, Croizier, S., Denis, RG., Castel, J., Coant, N., Davis, K., Clegg, DJ., Benoit S C., Le Stunff, H, Luquet, S., Prévot, V., Bouret, S., Cruciani-Guglielmacci, C., Magnan, C. Molecular Metabolism (2013).
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