Les cellules immunitaires du cerveau peuvent entraîner un gain de poids

De nouvelles recherches suggèrent que les microglies, qui sont des cellules immunitaires résidant dans le cerveau, pourraient constituer une nouvelle cible pour les traitements de l'obésité. Chez les souris, les scientifiques ont découvert que les régimes riches en graisses provoquent la suralimentation et la prise de poids chez les microglies.
Les résultats d'une nouvelle étude suggèrent que les cellules immunitaires du cerveau appelées microglies pourraient devenir des cibles thérapeutiques pour l'obésité.

Un article sur les travaux - mené par l’Université de Californie à San Francisco (UCSF) et le Centre médical de l’Université de Washington à Seattle - est publié dans la revue. Métabolisme cellulaire.

Les chercheurs pensent que cette découverte pourrait conduire à de nouveaux médicaments contre l'obésité qui évitent de nombreux effets secondaires associés à ceux actuellement approuvés pour une utilisation clinique.

Le co-auteur Suneil Koliwad, professeur adjoint de médecine au UCSF Diabetes Center, dit que leurs résultats suggèrent que la microglie pourrait être "une manière totalement inexploitée de cibler le cerveau afin d'atténuer l'obésité et ses conséquences pour la santé".

Les microglies représentent 10 à 15% des cellules du cerveau et de la moelle épinière. Ils ne sont pas les mêmes que les neurones, qui sont des cellules cérébrales qui communiquent entre eux en utilisant des signaux électriques et chimiques.

Les microglies sont des cellules immunitaires qui jouent un rôle important dans l'infection et l'inflammation du cerveau.

Les scientifiques commencent à découvrir que ces cellules sont très actives, même dans le cerveau sain au repos. Ils sont constamment en mouvement, effectuent une surveillance et déclenchent un large éventail de réponses.

Les régimes riches en graisses augmentent la microglie

On se rend compte que la microglie influence également l'activité du circuit cérébral dans des conditions normales. Par exemple, lors du développement du cerveau, ils contribuent à façonner des circuits cérébraux importants pour le comportement et la réponse aux maladies. Dans le cerveau mature, ils peuvent influencer l'activité des neurones.

On savait déjà qu'un groupe de neurones dans l'hypothalamus médiobasal aide à réguler la quantité de nourriture que nous mangeons et la quantité d'énergie que nous utilisons.

Dans des conditions normales, cette partie du cerveau essaie d'équilibrer nos besoins énergétiques avec la quantité de calories que nous ingérons à partir des aliments et de maintenir notre poids santé. Cependant, les chercheurs ont découvert que la consommation d'aliments riches en matières grasses peut perturber ce processus d'équilibre.

Des recherches antérieures ont montré que les souris nourries avec des régimes riches en graisses mangent plus, brûlent moins de calories et prennent plus de poids que des souris équivalentes nourries avec des régimes pauvres en graisses. Les régimes riches en graisses augmentent également le nombre de microglies et d'inflammations dans l'hypothalamus médiobasal des souris.

Le professeur Koliwad et ses collègues ont voulu savoir si c'est l'augmentation de la microglie qui cause la suralimentation et la prise de poids, ou si c'est la prise de poids qui augmente le nombre de microglies.

Inflammation induite par les microglies

Les chercheurs ont mené une expérience dans le cadre de laquelle ils ont mis deux groupes de souris dans un régime de restauration rapide riche en graisse pendant 4 semaines. Dans le même temps, un groupe de souris a été traité avec un médicament qui a réduit la microglie dans son hypothalamus médiobasal, tandis que l'autre ne l'a pas été.

Les résultats ont montré que les souris traitées avec un médicament réduisant la microglie mangeaient 15% de moins de nourriture et pesaient 20% de moins que le groupe non traité recevant le même régime gras.

Cela suggérait que c'était l'augmentation de la microglie qui causait une suralimentation et un gain de poids. Cependant, il n'était toujours pas clair si cela était dû à la microglie déclenchant l'inflammation. Ainsi, les chercheurs ont mené d'autres expériences pour le découvrir.

Ils ont génétiquement modifié des souris afin que leurs microglies ne puissent pas déclencher de réponses immunitaires. Lorsqu'ils sont nourris avec un régime gras, ces souris mangent 15% de moins de nourriture et gagnent 40% moins de poids que les souris normales. Cela a suggéré que c'était la capacité de la microglie à déclencher l'inflammation qui l'a provoquée.

Les chercheurs ont confirmé cela dans un autre groupe de souris génétiquement modifiées, de sorte que leur microglie a déclenché une inflammation en réponse à un médicament.

Ils ont constaté que même lorsque ces souris étaient nourries avec un régime sain et pauvre en graisses, leur donner le médicament provoquait une inflammation des hypothalamus. Cela a amené les souris traitées à manger 33% de nourriture en plus, à utiliser 12% d’énergie en moins et à prendre quatre fois plus de poids que les souris non traitées dans le même régime.

Médicament similaire déjà dans des essais humains

Les auteurs notent qu'un médicament actuellement en cours d'essais sur l'homme pour le traitement de la leucémie, d'autres cancers et de l'arthrite agit de la même manière que le médicament utilisé pour réduire la microglie chez les souris. Ils regardent avec intérêt pour voir si le médicament provoque les patients dans les essais pour perdre du poids.

L'équipe a également découvert que lorsque les souris étaient nourries avec un régime riche en graisses, leurs microglies recrutaient des cellules immunitaires supplémentaires dans la circulation sanguine.

Ces cellules immunitaires transmissibles par le sang ont non seulement rejoint leurs cousines dans l'hypothalamus, mais elles ont également subi des modifications qui les ont amenées à agir de manière similaire, augmentant leur réponse inflammatoire ainsi que leur influence sur l'équilibre énergétique.

Les chercheurs disent que cela suggère qu'il pourrait y avoir plus d'une façon d'influencer la microglie pour prévenir la prise de poids: par une cible dans le cerveau et une autre cible dans la circulation sanguine.

Des études d'imagerie récentes montrent que, comparativement aux personnes minces, les personnes obèses sont plus susceptibles d'avoir un nombre accru de cellules gliales - la classe à laquelle appartiennent les microglies - dans leur hypothalamus. Cette augmentation localisée des cellules gliales, appelée gliose, est souvent observée dans les traumatismes cérébraux, les infections cérébrales, les cancers du cerveau et les maladies neurodégénératives.

Ancien avantage de survie

En spéculant sur les raisons pour lesquelles les cellules gliales et les microglies pourraient se comporter de cette manière, le professeur Koliwad dit que la réponse pourrait être l’évolution.Peut-être la réponse est-elle un ancien mécanisme de survie qui était efficace à une époque où la nourriture riche en énergie était rare, garantissant que les gens stockaient des réserves pour des temps plus pauvres en augmentant leur appétit.

"La réactivité microgliale aux graisses alimentaires a un sens dans cette perspective évolutive. Les graisses sont la forme la plus dense de calories que les anciens humains pourraient avoir […] l'occasion de consommer", explique-t-il.

Mais dans le monde moderne d'aujourd'hui, où des aliments riches en graisses sont constamment disponibles, l'ancien avantage de survie est devenu un inconvénient qui peut nuire plutôt que préserver la vie.

Les humains modernes sont plus susceptibles de manger des aliments riches en matières grasses tout le temps, plutôt que de temps en temps. Cela provoque le déclenchement permanent de la microglie, entraînant une augmentation de l'appétit et un cercle vicieux d'augmentation de la consommation d'aliments riches en graisses.

L'équipe envisage maintenant d'étudier plus en détail le mécanisme par lequel la consommation d'aliments riches en graisses active la microglie.

"A partir de ces expériences, on peut affirmer que l’activation inflammatoire de la microglie est nécessaire non seulement pour que les régimes riches en graisses provoquent l’obésité, mais aussi pour conduire l’hypothalamus à modifier sa régulation énergétique, entraînant un excès de poids Gain."

Co-auteur principal Prof. Joshua Thaler, Centre médical de l'Université de Washington

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