Une étude apporte un nouvel éclairage sur les effets de l’obésité sur les mitochondries des cellules adipeuses

Le nombre de personnes obèses a presque triplé depuis 1975, créant une épidémie mondiale. Même si des facteurs liés au mode de vie, comme l’alimentation et l’exercice physique, jouent un rôle dans le développement et la progression de l’obésité, les scientifiques ont reconnu que l’obésité est également associée à des troubles métaboliques intrinsèques. Des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Californie à San Diego ont jeté un nouvel éclairage sur les effets de l’obésité sur nos mitochondries, les structures importantes de production d’énergie de nos cellules.

Dans une étude publiée le 29 janvier 2023 Métabolisme naturel, les chercheurs ont découvert que lorsque les souris recevaient un régime riche en graisses, les mitochondries de leurs cellules graisseuses se décomposaient en mitochondries plus petites avec une capacité réduite à brûler les graisses. De plus, ils ont découvert que ce processus est contrôlé par un seul gène. En supprimant ce gène des souris, ils ont pu les protéger d’une prise de poids excessive, même si elles suivaient le même régime riche en graisses que les autres souris.

La surcharge calorique due à une suralimentation peut entraîner une prise de poids et déclencher une cascade métabolique qui réduit la dépense énergétique et aggrave encore l’obésité. Le gène que nous avons identifié joue un rôle essentiel dans la transition du poids santé à l’obésité.

Alan Saltiel, PhD, professeur, Département de médecine, École de médecine de l’UC San Diego

L’obésité, qui touche plus de 40 % des adultes aux États-Unis, survient lorsque le corps accumule trop de graisse, stockée principalement dans le tissu adipeux. Le tissu adipeux offre généralement des avantages mécaniques importants en amortissant et en isolant les organes vitaux. Il a également des fonctions métaboliques importantes, telles que la libération d’hormones et d’autres molécules de signalisation cellulaire qui ordonnent à d’autres tissus de brûler ou de stocker de l’énergie.

Dans un déséquilibre calorique tel que l’obésité, la capacité des cellules adipeuses à brûler de l’énergie commence à échouer, ce qui explique en partie pourquoi les personnes obèses peuvent avoir du mal à perdre du poids. L’origine de ces troubles métaboliques constitue l’un des plus grands mystères associés à l’obésité.

Pour répondre à cette question, les chercheurs ont nourri des souris avec un régime riche en graisses et ont mesuré les effets de ce régime sur les mitochondries de leurs cellules graisseuses, des structures à l’intérieur des cellules qui aident à brûler les graisses. Ils ont découvert un phénomène inhabituel. Après avoir consommé un régime riche en graisses, les mitochondries se sont fragmentées dans certaines parties du tissu adipeux des souris, se divisant en de nombreuses mitochondries plus petites et inefficaces qui brûlaient moins de graisse.

Ils ont découvert non seulement cet effet métabolique, mais aussi qu’il est contrôlé par l’activité d’une seule molécule appelée RaIA. RaIA a de nombreuses fonctions, notamment celle d’aider à décomposer les mitochondries en cas de défaillance. La nouvelle recherche suggère que l’hyperactivité de cette molécule interfère avec le fonctionnement normal des mitochondries, déclenchant les problèmes métaboliques associés à l’obésité.

“Essentiellement, l’activation chronique de RaIA semble jouer un rôle essentiel dans la suppression de la dépense énergétique dans le tissu adipeux obèse”, a déclaré Saltiel. « En comprenant ce mécanisme, nous nous rapprochons du développement de thérapies ciblées qui pourraient lutter contre la prise de poids et les troubles métaboliques associés en augmentant la combustion des graisses. »

En supprimant le gène associé à RaIA, les chercheurs ont pu protéger les souris de la prise de poids induite par l’alimentation. En approfondissant la biochimie, les chercheurs ont découvert que certaines des protéines affectées par RaIA chez la souris sont comparables aux protéines humaines associées à l’obésité et à la résistance à l’insuline, ce qui suggère que des mécanismes similaires pourraient déclencher l’obésité humaine.

« La comparaison directe entre la biologie fondamentale que nous avons découverte et les résultats cliniques réels souligne la pertinence des résultats pour les humains et suggère que nous pourrions être en mesure d’aider à traiter ou à prévenir l’obésité en ciblant la voie de signalisation RaIA avec de nouvelles thérapies « cibles », a déclaré Saltiel. « Nous commençons tout juste à comprendre le métabolisme complexe de cette maladie, mais les possibilités futures sont passionnantes. »

Les co-auteurs de l’étude comprennent : Wenmin pour les études biologiques, Martin Wabitsch de l’hôpital universitaire d’Ulm et Shannon Reilly du Weill Medical College de l’Université Cornell.

Cette étude a été financée en partie par les National Institutes of Health (subventions P30DK063491, R01DK122804, R01DK124496, R01DK125820 et R01DK128796).