Des environnements riches et stimulants convertissent la graisse blanche en brun et aident à résister à l'obésité

Les souris de laboratoire vivant dans un environnement riche et stimulant ne deviennent pas obèses lorsqu'elles reçoivent un apport alimentaire illimité, car une substance chimique du cerveau appelée facteur neurotrophique les convertit en cellules graisseuses brunes énergivores. Les scientifiques qui ont découvert le mécanisme biologique qui déclenche ce processus de conversion pensent que cela ouvre la porte à de nouveaux traitements contre l'obésité.
Ils écrivent sur leur découverte dans le numéro de septembre de la revue Métabolisme cellulaire.
Dirigés par le Dr Matthew J. Under, professeur de neurosciences, de chirurgie neurologique et de virologie moléculaire, d'immunologie et de génétique médicale au Ohio Medical University Medical Center, les chercheurs ont découvert que la gâchette active une voie biologique qui commence dans l'hypothalamus. partie du cerveau qui aide à réguler l'équilibre énergétique et se termine par des cellules adipeuses blanches.
Au cours de la presse que:
"L’un des saints Graal de la thérapie de l’obésité est de comprendre comment passer de la graisse blanche à la graisse brune, et cette étude décrit une nouvelle façon de faire exactement cela."
"Nos résultats suggèrent que nous pouvons potentiellement induire cette transformation en modifiant notre mode de vie ou en activant pharmacologiquement cette voie cérébrale", at-il ajouté.
La voie est appelée axe hypothalamique-adipocyte, et During et ses collègues ont également constaté qu'elle stimule la croissance des cellules graisseuses de type brun dans les dépôts de graisse blanche.
L'axe est devenu actif quand ils ont placé des souris de laboratoire dans un environnement enrichi, avec une variété stimulante de défis sociaux et physiques.
Le Dr Lei Cao, professeur adjoint de virologie moléculaire, d'immunologie et de génétique médicale, est l'auteur principal et l'auteur correspondant de l'étude. Elle a déclaré que l'obésité est le résultat d'un surplus d'énergie chronique stocké sous forme de lipides dans les graisses blanches.
"L'augmentation de la production d'énergie est toujours intéressante pour le traitement de l'obésité, c'est pourquoi la découverte de graisse brune chez les humains adultes a provoqué beaucoup d'enthousiasme il y a quelques années", a déclaré Cao. était par exposition au froid chronique.
"Notre recherche révèle une nouvelle manière de procéder sans exposition à froid", a-t-elle expliqué:
"Nous montrons que les animaux vivant dans un environnement enrichi deviennent maigres et résistants à l’obésité induite par l’alimentation, même en présence de nourriture illimitée."
L’année dernière, Cao et ses collègues ont publié un article dans Cellule cela a décrit comment l'environnement enrichissant en soi a empêché la croissance du cancer chez les animaux. Et avant cela, ils avaient également publié des preuves montrant que les souris vivant dans des logements plus complexes physiquement et socialement avaient une meilleure santé cérébrale, une meilleure mémoire et un meilleur apprentissage.
C’est lors de ces études qu’ils ont remarqué que les souris vivant dans les environnements les plus riches étaient également plus maigres que celles vivant dans des conteneurs de laboratoire standard, même s’ils étaient nourris avec les mêmes régimes illimités.
Ils ont donc décidé de comparer les types de graisse corporelle des souris vivant dans ces deux environnements.
Pour autant que nous sachions, les mammifères ont deux types de tissus adipeux: le tissu adipeux blanc et brun (respectivement WAT et BAT). WAT et BAT diffèrent au moins de trois manières. Ils font des choses différentes, ils ont une chimie moléculaire différente et ils ont des structures différentes.
La MTD brûle l'énergie sous forme de chaleur et aide à réguler la température corporelle et le poids corporel. Il est récemment devenu une cible potentielle pour le traitement de l'obésité, car les TEP montrent que les dépôts de MTD peuvent être déclenchés en réponse au rhume, écrivent les chercheurs dans leurs informations de base.
WAT absorbe l'excès d'énergie et était auparavant considéré comme un organe passif qui ne faisait pas grand chose, sauf pour fournir simplement un stockage de chaleur, une isolation et un amortissement. Mais des études plus récentes ont montré que le WAT est plus polyvalent et complexe que nous l’avions imaginé et qu’il est très adaptable aux stimuli externes. Et les scientifiques ont également découvert des cellules de type BAT dans des dépôts de cellules WAT chez les rongeurs et les humains: de la graisse blanche dissimulant des cellules de type graisse brune.
Ces cellules masquées de type BAT sont appelées "cellules blanches" ou "cellules de brite" ou cellules beiges. Et même si nous ne savons toujours pas grand chose à leur sujet, on sait que ces cellules qui brûlent de l'énergie au sein du WAT deviennent encore plus prolifiques lorsqu'elles sont exposées à des périodes prolongées de froid et à d'autres stimuli.
Ainsi, pour cette étude, les chercheurs ont utilisé des données collectées quand ils avaient entre 15 et 20 souris dans de grandes boîtes équipées de roulettes, de jouets en bois, de tunnels, d'un labyrinthe, de matériel de nidification et de nourriture et d'eau illimitées.
Et ils avaient aussi des souris témoins en petits groupes de 5, logés dans des conteneurs de laboratoire standard, sans les jouets, mais avec le même approvisionnement illimité en nourriture et en eau.
C'est ce que les données ont montré:

• Les animaux dans l'environnement enrichi ont montré une réduction significative du WAT abdominal (près de la moitié des contrôles).


• Courir seul dans une roue n'explique pas les changements de composition corporelle et de métabolisme des animaux dans les contenants enrichis.


• Lorsqu'ils sont nourris avec un régime riche en graisses, les animaux dans les environnements enrichis ont un poids inférieur de 29% à celui des souris témoins et sont restés maigres, sans modification de la prise alimentaire.


• Les souris dans l'environnement enrichi avaient également des températures corporelles plus élevées que les témoins, ce qui suggère que c'était une production d'énergie plus élevée qui les aidait à résister à l'obésité et non à supprimer l'appétit.

Les chercheurs suggèrent que l'environnement enrichi a amené les souris à avoir plus d'une protéine appelée facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) qui est fabriquée dans l'hypothalamus. Des niveaux plus élevés de BDNF activent des gènes spécifiques à la graisse brune tels que Prdm16 et Ucp1, et suppriment les gènes de graisse blanche tels que Resn.
Le blocage du BDNF, par contre, semble inverser cet effet de "brunissement".
Les auteurs suggèrent que leurs découvertes montrent que le fait de vivre dans des environnements riches protège les souris contre l’obésité en transformant la graisse blanche en graisse brune. Cela s'est produit par la voie hypothalamique-sympathoneurale-axe adipocytaire qui a stimulé l'hypothalamus pour augmenter le BDNF, ce qui a augmenté la sortie du nerf sympathique en graisse blanche, ce qui a entraîné le "brunissement" de la graisse blanche et la combustion de l'énergie stockée.
L'équipe envisage maintenant de trouver quels éléments d'enrichissement de l'environnement sont essentiels pour cet effet "brunissant": s'agit-il de la stimulation sensorielle, motrice, cognitive ou sociale, ou peut-être un peu de chacun?
Écrit par Catharine Paddock PhD