Une étude montre comment l'adaptation du métabolisme du sucre commence dans le cerveau
Que se passe-t-il dans le corps lorsque nous avons faim et que nous voyons et sentons de la nourriture ? Une équipe de chercheurs de l'Institut Max Planck de recherche sur le métabolisme a pu montrer chez la souris que les adaptations des mitochondries hépatiques se produisent après seulement quelques minutes.
Stimulées par l'activation d'un groupe de cellules nerveuses du cerveau, les mitochondries des cellules hépatiques se modifient et préparent le foie à l'adaptation du métabolisme des sucres. Les résultats, publiés dans la revue Sciencepourrait ouvrir de nouvelles voies pour le traitement du diabète de type 2.
Les chercheurs ont nourri des souris affamées qui ne pouvaient que voir et sentir la nourriture sans la manger. Après seulement quelques minutes, les chercheurs ont analysé les mitochondries du foie et ont découvert que les processus normalement stimulés par la prise alimentaire étaient activés.
Les études montrent qu’il suffit aux souris de voir et de sentir la nourriture pendant quelques minutes pour influencer les mitochondries des cellules hépatiques. Ceci est médié par une phosphorylation jusqu’alors non caractérisée dans une protéine mitochondriale. La phosphorylation est une modification importante pour la régulation de l'activité des protéines. Les chercheurs montrent également que cette phosphorylation affecte la sensibilité du foie à l’insuline, et ont ainsi découvert une nouvelle voie de signalisation qui régule la sensibilité à l’insuline dans l’organisme.
Cellules nerveuses de l'hypothalamus
L’effet sur le foie est médié par un groupe de cellules nerveuses appelées neurones POMC. Ces neurones sont activés en quelques secondes par la vue et l’odeur des aliments, signalant au foie de se préparer aux nutriments entrants. Les chercheurs ont également montré que l’activation des neurones POMC suffit à elle seule à adapter les mitochondries du foie, même en l’absence de nourriture.
“Lorsque nos sens détectent de la nourriture, notre corps se prépare à la prise alimentaire en produisant de la salive et de l'acide digestif. Nous savions grâce à des études précédentes que le foie se prépare également à la prise alimentaire. Nous avons maintenant examiné de plus près les mitochondries des cellules hépatiques, car elles sont des organites cellulaires essentiels au métabolisme et à la production d'énergie, et nous avons réalisé à quelle vitesse cette adaptation se produit étonnamment”, explique Sinika Henschke, premier auteur de l'étude.
Jens Brüning, responsable de l'étude et directeur de l'Institut Max Planck de recherche sur le métabolisme, a déclaré : « Notre étude montre à quel point la perception sensorielle des aliments, les processus adaptatifs dans les mitochondries et la sensibilité à l'insuline sont liés. Comprendre ces mécanismes est également important car la sensibilité à l'insuline est altérée dans le diabète sucré de type 2. »
Jens Brüning est également chef de groupe de recherche au sein du pôle d'excellence CECAD en recherche sur le vieillissement de l'université de Cologne et directeur du département d'endocrinologie, de diabétologie et de médecine préventive de l'hôpital universitaire de Cologne.
