Obtenir des cellules adipeuses blanches pour brûler des calories pourrait être un moyen de lutter contre l'obésité

Des scientifiques américains ont découvert un commutateur de protéines qui détermine si les cellules graisseuses précurseurs se transforment en cellules de graisse blanche qui stockent les calories ou les cellules de graisse brune qui brûlent des calories. Ils suggèrent que la lutte contre l'obésité et le diabète pourrait fournir des indices précieux pour étudier le fonctionnement de cet interrupteur. Par exemple, pourrait-il être possible de l'utiliser pour reprogrammer les cellules graisseuses blanches pour qu'elles se comportent plus comme des cellules graisseuses brunes?
Patrick Seale, professeur adjoint de biologie cellulaire et développementale et membre de l’Institut du diabète, de l’obésité et du métabolisme de l’École de médecine Perelman de l’Université de Pennsylvanie, et ses collègues écrivent sur leurs conclusions dans le numéro du 14 mars du journal Métabolisme cellulaire.
Seale dit dans un communiqué:
"Les cellules graisseuses brunes sont les cellules professionnelles produisant de la chaleur du corps."
Et pour cette raison, ils protègent contre l'obésité et le diabète, ajoute-t-il.

Brown Fat Burns Calories

La graisse brune brûle des calories pour générer de la chaleur, tandis que la graisse blanche stocke des calories dans les dépôts trop évidents qui affligent le nombre croissant de personnes en surpoids et obèses.
L'excès de graisse blanche autour de l'abdomen est lié à un dysfonctionnement métabolique, à une résistance à l'insuline et à une maladie cardiaque.
Les cellules adipeuses brunes contiennent de nombreuses petites gouttelettes de lipides et le plus de mitochondries (centres de puissance cellulaires qui "brûlent" les lipides contenant de l'énergie) de n'importe quel type de cellule. Comme les mitochondries contiennent des pigments qui se lient au fer, les cellules brunissent.
Il y a peu de temps encore, les scientifiques croyaient que les seuls humains qui avaient de la graisse brune étaient des bébés. Plus récemment, ils ont découvert que les adultes avaient des quantités faibles mais importantes dans différentes parties du corps, et que celles-ci avaient probablement évolué pour nous aider à faire face au froid.
Maintenant, ils suggèrent que la capacité des cellules adipeuses brunes à générer de la chaleur pourrait également être appliquée pour faire face à l'obésité et au diabète.
En effet, les adipocytes bruns et blancs se développent à partir du même type de cellules adipeuses précurseurs, et il existe un commutateur biologique qui détermine lequel des deux types de cellules adipeuses devient une cellule précurseur.
Peut-être y a-t-il moyen d'utiliser cet interrupteur pour "allumer" les cellules graisseuses brunes et brûler l'énergie stockée dans les cellules adipeuses blanches.

Commutateur de protéine contrôle l'équilibre des cellules graisseuses brunes et blanches

Seale et ses collègues ont constaté que le facteur de transcription Ebf2 (abréviation de facteur B de cellule précoce 2) régule l'activité d'une protéine réceptrice appelée PPAR-gamma, qui détermine si les cellules graisseuses précurseurs ou cellules adipeuses blanches.
Ils ont découvert qu'Ebf2 régule l'activité de liaison du PPAR-gamma et suggère qu'il le fait en modifiant les protéines épigénétiques sur les gènes de graisse brune.
Pour arriver à la découverte, ils ont mené une étude à l'échelle du génome des régions de liaison dans PPAR-gamma dans les cellules graisseuses blanches et brunes.
Ils ont constaté que les sites de liaison spécifiques aux cellules brunes étaient également prêts à reconnaître le profil d'ADN d'Ebf2, qui n'était fortement exprimé que dans les cellules adipeuses brunes.
Ils ont donc décidé de tester ce qui se passe si Ebf2 est activé dans les cellules adipeuses blanches précurseurs (cellules souches grasses qui sont déjà en voie de devenir des globules blancs).

Sur-exprimant Ebf2 dans les cellules précurseurs de graisse blanche efficacement "reprogrammé" puis dans les cellules brunes

Les chercheurs ont constaté que la surexpression d'Ebf2 dans les cellules adipeuses blanches précurseurs les a amenés à devenir des cellules adipeuses brunes. Ils ont vérifié leurs résultats en testant la capacité de production de chaleur des globules blancs "reprogrammés". Ils ont découvert qu'ils consommaient beaucoup plus d'oxygène (moyen d'évaluation de la production de chaleur) que les globules blancs normaux et contenaient de plus grandes quantités de mitochondries.
Les gènes connus pour être impliqués dans la production de chaleur ont également été surexprimés dans les cellules blanches reprogrammées.
En d'autres termes, les globules blancs reprogrammés avaient toutes les caractéristiques des cellules graisseuses brunes normales.
Les chercheurs ont ensuite effectué d'autres tests sur des souris pour vérifier si Ebf2 était essentiel au développement des graisses brunes.
Ils ont élevé des souris dépourvues d'Ebf2 et ont trouvé (dans les embryons en stade avancé) des dépôts de graisse blanche se développant dans des endroits où normalement on ne trouve que de la graisse brune.
Ils concluent que cela suggère en l'absence d'Ebf2, les cellules souches grasses se différencient uniquement en cellules adipeuses blanches.

Manipuler Ebf2 pourrait modifier le métabolisme en modifiant la différenciation des cellules graisseuses

Des études récentes ont suggéré que les cellules adipeuses brunes pourraient jouer un rôle important dans le métabolisme humain, un rôle qui n'a pas été bien compris auparavant.

Des études qui ont examiné la TEP sur la manière dont différents tissus du corps absorbent le glucose ont montré que le nombre de cellules de graisse brune est inversement proportionnel à l'âge et à l'indice de masse corporelle (IMC). Ainsi, les personnes plus âgées ou dont l'IMC est plus élevé sont plus susceptibles d'avoir moins de cellules de graisse brune que les personnes plus jeunes ou dont l'IMC est inférieur.
Peut-être, comme le suggère cette étude, en lançant un commutateur biologique, il serait peut-être possible d’inverser cet équilibre et de reprogrammer les globules blancs pour qu’ils ressemblent davantage à des cellules brunes afin de brûler les lipides au lieu de les stocker.
Dans cette étude, en identifiant Ebf2, les chercheurs ont identifié une étape assez précoce dans le développement des cellules souches en cellules adipeuses brunes.
Cela en soi est important, car les scientifiques trouvent normalement que plus la protéine est active tôt dans le processus de développement, plus elle est puissante pour conduire la différenciation.
L'inconvénient est qu'Ebf2 est un facteur de transcription, il n'a pas de site de liaison clair, donc il ne peut pas être une cible de médicament, mais, comme le note Seale, "peut-être une protéine liée à elle".
Ses collègues et lui suggèrent qu'une approche pourrait consister à bloquer ou stimuler l'action d'Ebf2 avec une telle protéine apparentée.
En octobre 2012, des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF) ont révélé comment ils avaient découvert un autre commutateur basé sur la protéine UCP1 qui active la combustion des graisses dans les cellules adipeuses brunes. Ils suggèrent que cela pourrait être la cible de médicaments qui augmentent la consommation de calories en maintenant l'interrupteur en position «marche».
Cependant, comme avec la découverte d'Ebf2, nous sommes encore loin de savoir si une telle approche serait pratique pour le contrôle du poids.
Écrit par Catharine Paddock PhD