Un circuit cérébral régulé par les œstrogènes aide les femmes à contrôler leur obésité
Cherchant à mieux comprendre le rôle clé que joue l’hormone féminine œstrogène dans le maintien de l’équilibre énergétique et le contrôle du poids, un groupe dirigé par des chercheurs du Baylor College of Medicine s’est penché sur les interactions des œstrogènes avec des régions spécifiques du cerveau qui fournissent ces avantages anti-obésité.
L’équipe révèle dans la revue Science Advances un neurocircuit activé par les œstrogènes qui stimule la thermogenèse, ou production de chaleur corporelle, et l’activité physique chez les modèles animaux. Le circuit commence dans les neurones situés dans une région de l’hypothalamus appelée la subdivision ventrolatérale du noyau hypothalamique ventromédial (vlVMH). Ces neurones interagissent avec les œstrogènes via le récepteur d’œstrogènes alpha (ER-alpha) et répondent à l’hormone en se connectant et en communiquant avec les neurones producteurs de sérotonine situés dans une autre région du cerveau appelée noyau du raphé dorsal (DRN).
Le circuit répond non seulement aux œstrogènes, mais aussi aux changements de la température ambiante et de l’état nutritionnel de l’animal. Il est intéressant de noter que le circuit semble être fonctionnel chez les mâles mais, à ce stade, sa pertinence physiologique n’est pas claire.
“Mon laboratoire s’intéresse depuis longtemps à la compréhension des différences entre les sexes dans le contrôle métabolique”, a déclaré l’auteur co-correspondant, le Dr Yong Xu, professeur de pédiatrie-nutrition et de biologie moléculaire et cellulaire à Baylor. “Par exemple, avant la ménopause, les femmes sont généralement protégées des problèmes métaboliques qui peuvent entraîner une prise de poids, par rapport aux hommes appariés selon l’âge. Cependant, après la ménopause, cet avantage semble disparaître. Les chercheurs du monde entier s’accordent à dire que les œstrogènes jouent un rôle important dans cet avantage.”
Dans des travaux antérieurs, les chercheurs ont montré que l’un des récepteurs des œstrogènes, ER-alpha, est exprimé dans plusieurs régions du cerveau, dont le v1VMH de l’hypothalamus. Lorsque les neurones du v1VMH exprimant ER-alpha répondent aux œstrogènes, les animaux augmentent la thermogenèse et l’activité physique. Ces deux réponses sont bénéfiques car elles augmentent la dépense énergétique, ce qui peut prévenir l’obésité.
“Ce que nous ne savions pas à l’époque, ce sont les neurocircuits qui médient ces réponses”, a déclaré Xu. “En utilisant la technologie moderne des neurosciences, nous avons identifié un neurocircuit qui relie les neurones exprimant l’ER-alpha dans la région vlVMH aux neurones de la région DRN. Nous avons confirmé que l’activation de ce circuit par les œstrogènes stimule effectivement la thermogenèse et l’activité physique.”
Les chercheurs ont également constaté que le circuit réagit aux changements de la température ambiante et de l’état nutritionnel de l’animal.
“Par exemple, le circuit peut être activé lorsqu’il fait froid, stimulant la thermogenèse et l’activité physique, ce qui aiderait l’animal à rester au chaud”, a déclaré Xu. “Le circuit peut être inhibé lorsque l’animal a faim, ce qui aurait pour effet de stopper la thermogenèse et l’activité physique, économisant ainsi de l’énergie pour s’adapter au manque de nutriments.”
Xu et ses collègues ont étudié ce circuit chez les femelles, mais aussi chez les mâles.
“Nous avons constaté que le circuit est conservé chez les mâles — ils ont les mêmes neurones qui expriment le RE-alpha et se projettent dans les mêmes régions cérébrales en aval. Si le circuit est activé artificiellement chez les mâles, les mêmes réponses se produisent : la thermogenèse et l’activité physique sont stimulées. Cependant, nous ne savons toujours pas quel rôle joue ce circuit chez les mâles. Des études complémentaires permettront de répondre à cette question.”
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