Normalement, les cellules graisseuses stockent l’énergie. Dans les cellules adipeuses brunes, cependant, l’énergie est dissipée sous forme de chaleur : la graisse brune sert donc de chauffage biologique. La plupart des mammifères disposent donc de ce mécanisme. Chez l’homme, il garde les nouveau-nés au chaud. Chez l’adulte, l’activation de la graisse brune est en corrélation positive avec la santé cardio-métabolique.
« De nos jours, cependant, nous sommes bien au chaud même en hiver », explique le professeur Alexander Pfeifer, de l’Institut de pharmacologie et de toxicologie de l’Université de Bonn. « Les appareils de chauffage de notre corps ne sont donc plus guère nécessaires ». Dans le même temps, nous avons une alimentation de plus en plus dense en énergie et nous bougeons aussi beaucoup moins que nos ancêtres. Ces trois facteurs sont un poison pour les cellules adipeuses brunes : Elles cessent progressivement de fonctionner et finissent même par mourir. D’autre part, le nombre de personnes en surpoids sévère dans le monde ne cesse d’augmenter. « Les groupes de recherche du monde entier sont donc à la recherche de substances qui stimulent la graisse brune et augmentent ainsi la combustion des graisses », explique Pfeifer.
Les cellules graisseuses mourantes stimulent la combustion énergétique de leurs voisines
En collaboration avec un groupe de collègues, l’équipe de l’université de Bonn a maintenant identifié une molécule clé nommée inosine, capable de brûler les graisses. « On sait que les cellules mourantes libèrent un mélange de molécules messagères qui influencent la fonction de leurs voisines », explique le Dr Birte Niemann du groupe de recherche de Pfeifer. Avec sa collègue, le Dr Saskia Haufs-Brusberg, elle a planifié et réalisé les expériences centrales de l’étude. « Nous voulions savoir si ce mécanisme existe aussi dans la graisse brune ».
Les chercheurs ont donc étudié des cellules de graisse brune soumises à un stress important, de sorte que les cellules étaient pratiquement en train de mourir. « Nous avons constaté qu’elles sécrétaient la purine inosine en grande quantité », explique Niemann. Mais ce qui est plus intéressant, c’est la façon dont les cellules adipeuses brunes intactes ont répondu à l’appel au secours moléculaire : Elles ont été activées par l’inosine (ou simplement par les cellules mourantes situées dans leur voisinage). L’inosine a donc attisé la fournaise en leur sein. Les adipocytes blancs se sont également convertis en leurs frères bruns. Les souris soumises à un régime alimentaire riche en énergie et traitées simultanément à l’inosine sont restées plus maigres que les animaux témoins et ont été protégées du diabète.
Le transporteur d’inosine semble jouer un rôle important dans ce contexte : Cette protéine de la membrane cellulaire transporte l’inosine dans la cellule, abaissant ainsi la concentration extracellulaire. Par conséquent, l’inosine ne peut plus exercer son effet favorisant la combustion.
Un médicament inhibe le transporteur d’inosine
« Il existe un médicament qui a été mis au point pour les troubles de la coagulation, mais qui inhibe également le transporteur de l’inosine », explique M. Pfeifer, qui est également membre des domaines de recherche transdisciplinaires « Vie et santé » et « Avenirs durables » de l’université de Bonn. « Nous avons donné ce médicament à des souris, et en conséquence, elles ont brûlé plus d’énergie ». Les humains possèdent également un transporteur d’inosine. Chez deux à quatre pour cent des personnes, il est moins actif en raison d’une variation génétique. « Nos collègues de l’université de Leipzig ont analysé génétiquement 900 individus », explique Pfeifer. « Les sujets ayant le transporteur le moins actif étaient significativement plus maigres en moyenne ».
Ces résultats suggèrent que l’inosine régule également la thermogenèse dans les cellules adipeuses brunes humaines. Les substances qui interfèrent avec l’activité de ce transporteur pourraient donc potentiellement convenir au traitement de l’obésité. Le médicament déjà autorisé pour les troubles de la coagulation pourrait servir de point de départ. « Toutefois, d’autres études chez l’homme sont nécessaires pour clarifier le potentiel pharmacologique de ce mécanisme », précise M. Pfeifer. Il ne croit pas non plus qu’une pilule seule sera la solution à la pandémie d’obésité rampante dans le monde. « Mais les thérapies disponibles ne sont pas assez efficaces pour le moment », souligne-t-il. « Nous avons donc désespérément besoin de médicaments pour normaliser l’équilibre énergétique chez les patients obèses ».
Le rôle clé joué par le système de chauffage de l’organisme est également démontré par un nouveau consortium de recherche majeur joint : La Fondation allemande pour la recherche (DFG) a récemment approuvé un centre de recherche collaboratif transrégional dans lequel les universités de Bonn, Hambourg et Munich mènent des recherches ciblées sur le tissu adipeux brun.