Semaine du cerveau 2021 : Influence de notre alimentation sur notre cerveau

Conférence du Dr Lourde Mounien C2VN Aix-Marseille

Dialogue entre le tissu adipeux et le cerveau

1/ Définitions

Poids de forme : poids qui permet d’éviter des pathologies. IMC [18,5 ; 24,5] kg/m²

Balance énergétique : équilibre entre les dépenses énergétiques (métabolisme basal, activité sportive et thermogenèse) et les apports énergétiques (prise alimentaire).

Déséquilibre : Maigreur / Obésité ou Anorexie / Boulimie / Hyperphagie

Hypothalamus : Région centrale du diencéphale située à la base du cerveau, sous le thalamus et au-dessus de l’hypophyse, qui lui est reliée par une tige, la tige pituitaire. L’hypothalamus assure un double rôle de contrôle des sécrétions hormonales hypophysaires (→ système neuroendocrinien) et de contrôle de l’activité du système nerveux végétatif. (Larousse médical)

Cellules gliales : Ensemble de cellules servant à la protection et au bon fonctionnement des neurones. (Larousse)

Neurones : Cellules capables de recevoir, d’analyser et de produire des informations. (La partie principale, ou corps cellulaire du neurone, est munie de prolongements, les dendrites et l’axone.) (Larousse)

2/ Notion de dialogue entre cerveau et tissu adipeux

L’hypothalamus est une structure clé, il régule des fonctions physiologiques, répond aux signaux internes (hormones et nutriments) et externes (environnement).

L’hypothalamus est divisé en deux zones distinctes (l’hypothalamus ventro-médial et l’hypothalamus latéral) et possède plusieurs noyaux composés de cellules gliales et de neurones. Trois noyaux sont impliqués dans le dialogue avec le tissu adipeux :

• le noyau arqué (hypothalamus ventro-médial)
• le noyau de l’aire hypothalamique latérale (hypothalamus latéral)
• le noyau paraventriculaire

Dans les années 1940, des études ont été menées chez le rongeur sur les liens entre des lésions hypothalamiques et l’impact sur le comportement alimentaire et la masse corporelle (Ranson et Hetherington)

• des lésions sur l’aire hypothalamique latérale entraînerait de la maigreur allant jusqu’à l’anorexie
• des lésions au niveau du noyau arqué entraînerait une prise de poids allant jusqu’à l’obésité

Ces résultats expérimentaux ont permis de conclure que :

• l’hypothalamus latéral serait le centre de la faim
• l’hypothalamus ventro-médial le centre de la satiété.

3/ Lien entre l’hypothalamus et le tissu adipeux

En 1959, Hervey fait une expérience de parabiose (Procédé expérimental de greffe, dit aussi greffe siamoise, qui permet de mettre en commun la circulation sanguine de deux organismes animaux et qui permet ainsi certaines observations physiologiques, telles que la régulation hormonale.) 

Il a mis en commun la circulation sanguine d’un rat rendu obèse par une lésion de l’hypothalamus ventro-médial et la circulation sanguine d’un rat “normal” (sans lésion de l’hypothalamus et régime alimentaire sain). 

Le résultat a été que le rat “normal” s’est mis à moins manger avec une perte de poids importante signifiant une anorexie.

→ Donc à priori un signal hormonal libéré par le tissu adipeux peut agir sur l’hypothalamus.

La suite des recherches dans le domaine se sont focalisées sur l’identification de ce signal hormonal responsable de la régulation de l’appétit

Dans les années 1980, Douglas Coleman, Margaret Dickie et Priscilla Lane, chercheurs à The Jackson Laboratory (source mondiale de souris génétiquement définies), ont constaté que certaines souris de leur élevage présentaient une obésité sévère avec une prise alimentaire excessive. Après les avoir étudiés, ils ont constaté que ces souris présentaient une mutation du gène OB.

En 1994, Jeffrey Friedmann s’attaque au clonage du gène OB et identifie la leptine comme l’hormone libérée par le tissu adipeux et régulatrice de la prise alimentaire.

Par la suite, il a été montré que la cible de cette hormone était des neurones de l’hypothalamus.

En effet, dans le noyau arqué il existe deux populations de neurones sous l’influence de la leptine. Cette hormone va donc : 

• activer les neurones satiétogènes 
• et inactiver les neurones de la prise alimentaire.

La leptine est donc un indicateur de nos réserves énergétiques.

Le taux de leptine dans le sang est proportionnel à la proportion de tissu adipeux : donc plus nous avons de tissu adipeux plus le taux de leptine dans le sang est élevé, ce qui sous-entend que plus nous avons de tissu adipeux plus les neurones stimulant la prise alimentaire devraient être inactifs. Mais ce n’est pas le cas chez les personnes obèses, ce qui entraîne un paradoxe.

4/ Leptine et obésité

Chez la souris obèse, la leptine est inefficace, à cause d’un mécanisme de résistance, c’est à dire que cette hormone ne peut plus agir au niveau du cerveau. Cette résistance est due à un mécanisme d’inflammation à bas bruit (neuroinflammation) : les facteurs pro-inflammatoires envoient des signaux à travers la circulation sanguine qui entraînent un mauvais fonctionnement des populations de neurones associées à la leptine. Ce mauvais fonctionnement entraîne une résistance à la leptine.

5/ Conclusion

La communication entre le tissu adipeux et le cerveau est à double sens. 

Des dysfonctionnements de l’hypothalamus peuvent influencer la prise alimentaire par une efficacité moindre de l’activité neuronale, pouvant aller dans le sens d’une perte de poids excessive entraînant l’anorexie, mais aussi dans la prise de poids excessive entraînant l’obésité, ici c’est donc le cerveau qui “parle” au tissu adipeux.

Le tissu adipeux à l’état obèse, par l’expression de facteurs d’inflammation, va induire en erreur les populations neuronales cible et influencer la prise alimentaire. Ici c’est le tissu adipeux qui “parle” au cerveau.

Ces processus ne sont pas les seuls en cause dans les cas de déséquilibre de la balance énergétique. Ce sont deux exemples, parmi d’autres, de communication entre le cerveau et les autres organes ayant un lien avec les comportements alimentaires.

Ces recherches et avancées scientifiques peuvent nous permettre de prendre conscience que pour une personne souffrant d’obésité le processus de perte de poids n’est pas simple et que parfois, même souvent, la seule volonté ne fait pas tout. Les processus biologiques et physiologiques de notre organisme vont parfois à l’encontre de ce que l’on peut espérer. C’est pourquoi il faut continuer les recherches sur ces sujets, mais aussi soutenir et accompagner les patients obèses dans leur processus de prise en charge de leur alimentation.

Relu et corrigé par le Dr Mounien.

Lucile Chiocchia, Juillet 2021.  

https://www.youtube.com/watch?v=K936wzJzRng