Des chercheurs de l’université de Nagoya et leurs collègues au Japon ont découvert que l’obésité à l’âge mûr est causée par des changements liés à l’âge dans la forme des neurones de l’hypothalamus, une région du cerveau qui contrôle le métabolisme et l’appétit.

Une protéine appelée récepteur de la mélanocortine-4 (MC4R) détecte la suralimentation et régule le métabolisme et l’appétit pour prévenir l’obésité. Selon l’étude menée chez le rat, les MC4R sont concentrés dans les cils primaires (structures en forme d’antennes) qui s’étendent à partir de quelques groupes de neurones hypothalamiques. L’étude a également montré que les cils primaires devenaient plus courts avec l’âge, ce qui diminuait les MC4Rs en conséquence, entraînant une prise de poids.

« Nous pensons qu’un mécanisme similaire existe également chez l’homme », a déclaré le professeur Kazuhiro Nakamura de l’École supérieure de médecine de l’université de Nagoya, principal auteur de l’étude. « Nous espérons que notre découverte débouchera sur un traitement fondamental de l’obésité. Les chercheurs ont publié les résultats de leur étude dans la revue Cell Metabolism.

Avec l’âge, nous sommes plus enclins au surpoids et à l’obésité. Les personnes obèses sont plus susceptibles de souffrir de diabète, d’hyperlipidémie et d’autres maladies chroniques. Des études antérieures ont suggéré que la prise de poids à l’âge mûr était due à un déclin du métabolisme général dû au vieillissement, mais le mécanisme n’était pas clair.

Une équipe de recherche de l’école supérieure de médecine de l’université de Nagoya, en collaboration avec des chercheurs de l’université d’Osaka, de l’université de Tokyo et de l’institut de recherche en médecine environnementale de l’université de Nagoya, a mené une étude axée sur les MC4R.

Les MC4Rs stimulent le métabolisme et suppriment la prise alimentaire en réponse à un signal de suralimentation émis par la mélanocortine. Dans un premier temps, l’équipe de recherche a examiné la distribution des MC4R dans le cerveau du rat en utilisant un anticorps qu’elle avait développé spécifiquement pour rendre les MC4R visibles. Ils ont constaté que les MC4R sont présents exclusivement dans les cils primaires de groupes spécifiques de neurones hypothalamiques.

L’équipe a ensuite étudié la longueur des cils primaires dotés de MC4R (cils MC4R+) dans le cerveau de rats âgés de 9 semaines (jeunes) et de rats âgés de 6 mois (d’âge moyen). L’équipe a constaté que les cils MC4R+ des rats d’âge moyen étaient nettement plus courts que ceux des jeunes rats. En conséquence, le métabolisme et la capacité de combustion des graisses des rats d’âge moyen étaient beaucoup plus faibles que ceux des jeunes rats.

L’équipe a ensuite analysé les cils MC4R+ chez des rats soumis à différentes conditions alimentaires. Les résultats ont montré que les cils MC4R+ des rats soumis à un régime alimentaire normal raccourcissaient progressivement avec l’âge. En revanche, les cils MC4R+ des rats soumis à un régime riche en graisses se raccourcissent plus rapidement, tandis que ceux des rats soumis à un régime restreint se raccourcissent plus lentement.

Fait intéressant, l’équipe a également constaté que les cils MC4R+ qui avaient disparu avec l’âge étaient régénérés chez les rats soumis à une restriction alimentaire pendant deux mois.

Dans l’étude, l’équipe a également utilisé des technologies génétiques pour raccourcir les cils MC4R+ chez les jeunes rats. Ces rats ont augmenté leur consommation de nourriture et diminué leur métabolisme, ce qui a entraîné une prise de poids.

L’équipe a également administré une hormone appelée leptine dans le cerveau des rats dont les cils MC4R+ étaient artificiellement raccourcis. La leptine est censée contribuer à réduire la prise alimentaire. Il est toutefois surprenant de constater que l’appétit des rats n’a pas été réduit, ce qui indique que la leptine n’a pas pu exercer d’effets anti-obésité.

« Ce phénomène, appelé résistance à la leptine, est souvent observé chez les patients humains obèses. Il s’agit d’un obstacle au traitement de l’obésité, mais la cause en a longtemps été inconnue », explique le Dr Manami Oya, premier auteur de l’étude.

« Chez les patients obèses, le tissu adipeux sécrète une quantité excessive de leptine, qui déclenche l’action chronique de la mélanocortine. Notre étude suggère que cela peut favoriser le raccourcissement des cils MC4R+ lié à l’âge et entraîner les animaux dans une spirale descendante où la mélanocortine devient inefficace, augmentant ainsi le risque d’obésité. »

L’étude conclut que le raccourcissement des cils MC4R+ lié à l’âge provoque l’obésité et la résistance à la leptine chez les rats. Les chercheurs ont démontré que la restriction alimentaire est une méthode de prévention et de traitement du surpoids et de l’obésité. Le professeur Nakamura a déclaré : « Des habitudes alimentaires modérées pourraient maintenir les cils MC4R+ suffisamment longtemps pour que le système anti-obésité du cerveau reste en bon état, même avec l’âge. »

Source : https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result-en/2024/03/20240314-01.html