Résumé: La perturbation du rythme circadien joue un rôle essentiel dans la prise de poids, rapporte une nouvelle étude.
Police de caractère: Médecine Weill Cornell
La perturbation des horloges circadiennes qui maintiennent le corps et ses cellules en synchronisation avec le cycle jour-nuit de 24 heures joue un rôle essentiel dans la prise de poids, selon deux études menées par des chercheurs de Weill Cornell Medicine.
Une étude, publiée le 27 juin dans rapports de cellule ont révélé que le stress causé par l’administration chronique d’hormones de stress glucocorticoïdes et la perturbation du cycle quotidien normal de libération déclenche un mécanisme de protection temporaire chez la souris.
Ce mécanisme stimule la croissance des cellules graisseuses et la production d’insuline tout en réduisant l’excès de sucre dans le sang et les niveaux de graisse dans le sang et le foie.
La deuxième étude, publiée le 8 août dans les Actes des Académies nationales des sciences, montre que les précurseurs des cellules graisseuses s’engagent à devenir des cellules graisseuses pendant la période de repos des souris.
Des études suggèrent que le stress et d’autres facteurs qui perturbent les “horloges” du corps peuvent contribuer à la prise de poids et suggèrent de nouvelles approches de traitement de l’obésité.
“De nombreuses forces agissent contre un métabolisme sain lorsque nous sommes hors du rythme circadien”, a expliqué l’auteur principal des deux études, le Dr Mary Teruel, professeur agrégé de biochimie et membre de l’Institut Gale et Ira Drukier pour la santé de l’enfant en médecine. . “Plus nous comprenons, plus il est probable que nous puissions faire quelque chose à ce sujet.”
Dans la première étude, le Dr Teruel et ses collègues ont imité les effets néfastes que des conditions telles que la maladie de Cushing ou le stress chronique ont sur les fluctuations quotidiennes habituelles des glucocorticoïdes, une classe d’hormones liées au stress.
Pour ce faire, ils ont implanté des granules qui libèrent des glucocorticoïdes à un rythme constant pendant 21 jours sous la peau de souris et les ont comparés à des souris normales qui ont des fluctuations quotidiennes normales. La quantité de graisse brune et blanche chez les souris avec des pastilles de glucocorticoïdes a doublé en 21 jours, et les niveaux d’insuline dans leur corps ont monté en flèche même si les souris ont continué à manger le même régime alimentaire sain que les souris normales.
“Si vous stressez les animaux au mauvais moment, cela a un effet dramatique”, a déclaré le Dr Teruel. “Les souris ne mangent pas différemment, mais un grand changement dans le métabolisme entraîne une prise de poids.”
Étonnamment, ces perturbations métaboliques semblaient avoir un “effet protecteur” en maintenant le taux de sucre dans le sang bas et en empêchant l’accumulation de graisse dans le sang ou le foie. Lorsque les granulés ont été retirés, les changements métaboliques ont été rapidement inversés.
“Cela montre que les animaux peuvent faire face au stress chronique pendant un certain temps”, a-t-il déclaré.
Dans la deuxième étude, le Dr Teruel et ses collègues ont lié une protéine fluorescente rouge à la protéine qui contrôle l’expression d’importants gènes de l’horloge circadienne et une protéine fluorescente jaune au récepteur gamma activé par les proliférateurs de peroxysomes (PPARG), une protéine qui régule la production de cellules adipeuses. Ils ont utilisé ces deux marqueurs fluorescents pour surveiller les fluctuations quotidiennes de PPARG et l’expression des gènes circadiens dans les précurseurs des cellules adipeuses de souris.
Pendant la période de repos de la journée, ils ont découvert qu’une protéine circadienne appelée CCAAT Enhancer Binding Protein Alpha (CEBPA) provoque une augmentation rapide de la production de PPARG. Une fois que les niveaux de PPARG atteignent un certain seuil, les cellules précurseurs s’engagent à devenir des cellules graisseuses, un processus qui prend quelques jours.
« La décision de devenir une cellule graisseuse se fait rapidement en 4 heures. C’est comme un interrupteur”, a-t-il déclaré. “Cela n’arrive qu’à une certaine heure de la journée.”
Le Dr Teruel et ses collègues s’efforcent maintenant de comprendre pourquoi la perturbation des rythmes quotidiens des glucocorticoïdes déclenche des changements métaboliques protecteurs temporaires. Ils veulent également savoir si un stress prolongé ou un régime riche en graisses rend ces changements permanents. Les résultats de ces études pourraient aider à déterminer combien de temps il est sécuritaire de traiter les personnes avec des médicaments glucocorticoïdes pour des conditions telles que l’asthme.
La recherche pourrait également conduire au développement de médicaments qui aident à réinitialiser les rythmes circadiens chez les personnes obèses comme alternative aux traitements plus invasifs tels que la chirurgie bariatrique. Une autre possibilité pourrait être des thérapies ciblant la fenêtre de 4 heures lorsque les précurseurs des cellules graisseuses s’engagent à devenir des cellules graisseuses pour empêcher une accumulation excessive de graisse.
Le Dr Teruel et ses collègues croient également qu’il sera essentiel d’apprendre à synchroniser les horloges circadiennes cellulaires et maîtresses du corps.
Voir également
“Chaque cellule de notre corps a une horloge cellulaire intrinsèque, tout comme les cellules graisseuses, et nous avons une horloge maîtresse dans notre cerveau, qui contrôle la sécrétion hormonale”, a-t-il déclaré. “Nous essayons de comprendre comment ils travaillent ensemble et comment nous pouvons les coordonner.”
À propos de cette actualité de la recherche sur le rythme circadien et le poids
Auteur: bureau de presse
Police de caractère: Médecine Weill Cornell
Contact: Bureau de presse – Weill Cornell Medicine
Image: L’image est attribuée à Weill Cornell Medicine.
recherche originale : Libre accès.
“L’horloge circadienne assure la médiation des rafales quotidiennes de différenciation cellulaire en limitant périodiquement l’engagement de différenciation cellulaire” par Mary Teruel et al. PNAS
résumé
L’horloge circadienne assure la médiation des rafales quotidiennes de différenciation cellulaire en limitant périodiquement l’engagement de différenciation cellulaire.
La plupart des cellules de mammifères ont une horloge circadienne intrinsèque qui coordonne l’activité métabolique avec le cycle quotidien de repos et d’éveil. L’horloge circadienne est connue pour réguler la différenciation cellulaire, mais on ne sait pas comment les oscillations quotidiennes continues de l’horloge interne peuvent contrôler un processus de différenciation beaucoup plus long sur plusieurs jours.
Ici, nous surveillons simultanément l’horloge circadienne et la progression de la différenciation des adipocytes in vivo dans des cellules individuelles. Étonnamment, nous avons trouvé un comportement d’éclatement dans la population cellulaire par lequel les préadipocytes individuels s’engagent dans la différenciation principalement pendant une fenêtre de 12 h chaque jour, correspondant au temps de repos. L’activation quotidienne se produit parce que les cellules sont engagées de manière irréversible dans la différenciation en quelques heures seulement, ce qui est beaucoup plus rapide que la phase de repos et le processus général de différenciation de plusieurs jours.
Les rafales quotidiennes d’engagement de différenciation sont le résultat d’une augmentation variable et lente de l’expression de PPARG, le régulateur principal de l’adipogenèse, induite par un stimulus de différenciation, se chevauchant avec des augmentations circadiennes de l’expression de PPARG contrôlées par une horloge rapide telles que CEBPA. Notre découverte d’éclatements quotidiens de la différenciation cellulaire uniquement pendant la phase nocturne du cycle circadien chez l’homme est très pertinente, étant donné que la plupart des cellules somatiques en différenciation sont régulées par l’horloge circadienne.
Avoir un temps limité chaque jour où la différenciation se produit peut ouvrir des stratégies thérapeutiques pour utiliser un traitement chronométré par rapport à l’horloge pour favoriser la régénération tissulaire.