Les résultats pourraient aider à expliquer comment les régimes riches en graisses déclenchent une inflammation, qui peut contribuer au développement de la résistance à l’insuline, du diabète de type 2 et d’autres complications chez les personnes obèses.
L’invasion de cellules immunitaires inflammatoires, appelées monocytes, dans le tissu adipeux est une caractéristique de l’obésité, mais les causes de ce phénomène néfaste ne sont pas claires. De nombreuses cellules immunitaires, dont les monocytes, sont produites dans la moelle osseuse, qui est très sensible aux changements environnementaux. Les scientifiques ont déjà montré que les cellules graisseuses de la moelle osseuse se développent rapidement en réponse à un régime riche en graisses.
« Nous voulions savoir si le tissu de la moelle osseuse était une réponse précoce à un régime riche en graisses, qui pourrait servir de précurseur à l’inflammation observée dans l’obésité », explique l’auteur principal, Amira Klip, chercheur principal en biologie cellulaire à SickKids et professeur aux départements de pédiatrie, de biochimie et de physiologie de l’université de Toronto, au Canada. « Les changements induits par un régime riche en graisses dans la moelle osseuse conduisent-ils à la production de monocytes inflammatoires qui envahissent le tissu adipeux chez les personnes obèses ? »
Klip et ses collègues ont constaté que les souris nourries avec un régime riche en graisses commencent à subir des perturbations métaboliques dans tout leur organisme et dans la moelle osseuse au bout de trois semaines. Les adipocytes de la moelle osseuse se multiplient et prennent les caractéristiques des adipocytes blancs. Des changements métaboliques se produisent également dans les monocytes de la moelle osseuse : ils utilisent moins d’oxygène pour transformer le sucre en énergie, et l’acide lactique s’accumule dans les cellules et le liquide environnant. L’équipe a également constaté que les mitochondries, usines cellulaires qui transforment le sucre en énergie, se fragmentent dans les monocytes et deviennent moins efficaces. Ce processus de fragmentation mitochondriale est associé à la résistance à l’insuline.
Sur plusieurs semaines, le nombre de monocytes dans la moelle osseuse passe d’un monocyte appelé Ly6Clow à un monocyte appelé Ly6Chigh, le même type de monocyte qui envahit le tissu adipeux chez les personnes obèses. Cette accumulation de monocytes Ly6Chigh dans la moelle osseuse commence avant que les monocytes ne s’accumulent dans les tissus adipeux du reste du corps pour devenir des macrophages inflammatoires — la forme mature des monocytes.
« Ces résultats montrent que les régimes riches en graisses peuvent provoquer un remodelage des cellules adipeuses de la moelle osseuse qui perturbe l’équilibre normal des monocytes, et peut ensuite conduire à un déversement de monocytes Ly6Chigh invasifs dans l’organisme », poursuit Klip.
L’équipe a également démontré que le tissu adipeux blanc peut provoquer ces changements dans des expériences utilisant des échantillons de cellules de souris soumises à un régime riche en graisses. Ils ont également constaté que le tissu adipeux brun, qui est plus abondant chez les personnes maigres, peut provoquer un déplacement vers les monocytes Ly6Clow non invasifs.
« Notre étude révèle comment les régimes riches en graisses déclenchent une cascade d’inflammation dans l’organisme qui implique la moelle osseuse », conclut Klip. « D’autres recherches sont nécessaires pour mieux comprendre ce processus et découvrir s’il existe des moyens de le prévenir ou de l’inverser. Il sera également important de savoir si la moelle osseuse réagit également de manière précoce à l’obésité chez l’homme. En apprendre davantage pourrait conduire à de nouvelles thérapies pour traiter l’obésité et prévenir les complications telles que le diabète. »