Des scientifiques de Cambridge ont montré que l’hypothalamus, une région clé du cerveau impliquée dans le contrôle de l’appétit, est différent dans le cerveau des personnes en surpoids et des personnes souffrant d’obésité par rapport aux personnes ayant un poids sain.
Les chercheurs affirment que leurs résultats apportent des preuves supplémentaires de l’importance de la structure cérébrale pour le poids et la consommation de nourriture.
Selon les estimations actuelles, plus de 1,9 milliard de personnes dans le monde sont en surpoids ou obèses. Au Royaume-Uni, selon l’Office for Health Improvement & Disparities, près de deux tiers des adultes sont en surpoids ou souffrent d’obésité. Cette situation augmente le risque de développer un certain nombre de problèmes de santé, notamment le diabète de type 2, les maladies cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux, le cancer et une moins bonne santé mentale.
Un grand nombre de facteurs influencent la quantité et le type d’aliments que nous mangeons, notamment notre génétique, la régulation hormonale et l’environnement dans lequel nous vivons. Ce qui se passe dans notre cerveau pour nous dire que nous avons faim ou que nous sommes rassasiés n’est pas tout à fait clair, bien que des études aient montré que l’hypothalamus, une petite région du cerveau de la taille d’une amande, joue un rôle important.
Le Dr Stephanie Brown, du département de psychiatrie et du Lucy Cavendish College de l’université de Cambridge, a déclaré : « Bien que nous sachions que l’hypothalamus joue un rôle important dans la détermination de la quantité de nourriture que nous mangeons, nous ne disposons que de très peu d’informations directes sur cette région du cerveau chez l’homme vivant. Cela s’explique par le fait qu’elle est très petite et difficile à distinguer sur les scanners cérébraux IRM traditionnels ».
La plupart des preuves du rôle de l’hypothalamus dans la régulation de l’appétit proviennent d’études animales. Celles-ci montrent qu’il existe des voies d’interaction complexes au sein de l’hypothalamus, avec différentes populations de cellules qui agissent ensemble pour nous indiquer quand nous avons faim ou quand nous sommes rassasiés.
Pour contourner ce problème, le Dr Brown et ses collègues ont utilisé un algorithme développé à l’aide de l’apprentissage automatique pour analyser les scanners cérébraux IRM de 1 351 jeunes adultes présentant différents scores d’IMC, en recherchant des différences dans l’hypothalamus lorsque l’on compare des individus en sous-poids, en poids santé, en surpoids et vivant avec l’obésité.
Dans une étude publiée aujourd’hui dans Neuroimage : Clinical, l’équipe a constaté que le volume global de l’hypothalamus était nettement plus important chez les jeunes adultes en surpoids et obèses. En fait, l’équipe a constaté une relation significative entre le volume de l’hypothalamus et l’indice de masse corporelle (IMC).
Ces différences de volume étaient surtout visibles dans les sous-régions de l’hypothalamus qui contrôlent l’appétit en libérant des hormones pour équilibrer la faim et la satiété.
Bien que la signification précise de cette découverte ne soit pas claire – notamment si les changements structurels sont une cause ou une conséquence des changements de poids corporel – une possibilité est que le changement soit lié à l’inflammation. Des études antérieures sur des animaux ont montré qu’un régime riche en graisses peut provoquer une inflammation de l’hypothalamus, ce qui entraîne une résistance à l’insuline et l’obésité. Chez les souris, il suffit de trois jours d’un régime riche en graisses pour provoquer cette inflammation. D’autres études ont montré que cette inflammation peut élever le seuil de satiété des animaux – en d’autres termes, ils doivent manger plus que d’habitude pour se sentir rassasiés.
Le Dr Brown, premier auteur de l’étude, a ajouté : « Si ce que nous observons chez les souris se vérifie chez l’homme, une alimentation riche en graisses pourrait déclencher une inflammation de notre centre de contrôle de l’appétit. Avec le temps, cela modifierait notre capacité à déterminer quand nous avons assez mangé et la façon dont notre organisme traite le sucre dans le sang, ce qui nous ferait prendre du poids ».
Selon l’équipe, l’inflammation pourrait expliquer pourquoi l’hypothalamus est plus volumineux chez ces personnes. L’une des suggestions est que le corps réagit à l’inflammation en augmentant la taille des cellules immunitaires spécialisées du cerveau, connues sous le nom de glia.
Le professeur Paul Fletcher, auteur principal de l’étude, du département de psychiatrie et du Clare College de Cambridge, a déclaré : « Les deux dernières décennies nous ont apporté des informations importantes sur le contrôle de l’appétit et sur la manière dont il peut être modifié en cas d’obésité. Les chercheurs en métabolisme de Cambridge ont joué un rôle de premier plan à cet égard.
« Nous espérons qu’en adoptant cette nouvelle approche de l’analyse des scanners cérébraux dans de vastes ensembles de données, nous pourrons étendre ces travaux à l’homme et, en fin de compte, établir un lien entre ces résultats structurels subtils du cerveau et les modifications de l’appétit et de l’alimentation, ce qui nous permettra de mieux comprendre l’obésité ».
L’équipe indique que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer si l’augmentation du volume de l’hypothalamus est le résultat d’une surcharge pondérale ou si les personnes ayant un hypothalamus plus volumineux sont prédisposées à manger davantage. Il est également possible que ces deux facteurs interagissent l’un avec l’autre, provoquant une boucle de rétroaction.