Faim et satiété : au même endroit dans le cerveau !

L’obésité pour les chercheurs, cette maladie officiellement reconnue comme telle aux USA, c’est comme le climat, une inépuisable source de crédits de recherche pour tenter d’affiner les connaissances sur ses mécanismes intimes. La ressemblance entre l’obésité et le climat s’arrête là. On pourra chercher pendant des années, on ne pourra jamais valider la théorie de l’effet de serre, mais pour l’obésité on commence à y voir petit à petit un peu plus clair même si tout est encore très complexe.

Certes la « malbouffe » avec ses ingrédients industriels du genre fructose ou acides gras trans est en grande partie responsable de cette épidémie d’obésité. Mais la « surbouffe » y est aussi pour quelque chose et dans ce domaine, tout est permis. Le scandale du Mediator est là pour le rappeler : tous les moyens sont bons pour couper l’appétit afin de corriger la tendance à l’obésité qui se développe avec la tendance perverse à consommer trop d’aliments trop riches en sucres. Cette attitude échappe malheureusement à notre contrôle conscient. J’ai parlé du conflit entre les centres du plaisir et de la récompense et le self-control dans un récent billet, avec le développement de l’obésité on se trouve dans un cas de figure strictement identique.

La sensation de faim est notoirement complexe et toutes sortes de questions apparaissent quand on veut l’expliquer en termes scientifiques. Pourquoi, quand nous sommes rassasiés, cette sensation de faim disparaît et à l’inverse pourquoi « un ventre vide » créé cette sensation ? Mais une autre question à laquelle il est tout aussi difficile de répondre pour les neurobiologistes est la suivante : pourquoi à la fin d’un bon repas on est plus attiré par une glace ou une pâtisserie que par une salade et comment alors les centres de récompense du cerveau entrent en jeu ? La simple vue du M jaune des enseignes MacDonald’s peut ouvrir l’appétit et les centres de récompense du cerveau comprennent qu’il y aura une « récompense » si on entre dans un McDo et qu’on s’empiffre d’un hamburger dégoulinant de mauvaise graisse et dopé au sirop de maïs enrichi en fructose avec des frites toutes aussi grasses abondamment trempées dans du ketchup également dopé au fructose et cette simple évocation de l’enseigne au M jaune ouvre l’appétit et chez certains sujets, c’est la pire des situations, qu’ils aient faim ou non. A la limite la boite noire qu’est le cerveau se dérègle complètement et manger devient un comportement compulsif.

Car tout se passe au niveau de l’hypothalamus et d’autres régions du cerveau et tout est compliqué. La satiété induit la production d’une hormone anorexigène appelée leptine par les tissus adipeux. C’est comme si le tissu adipeux envoyait au cerveau un signal du genre « c’est bon, j’ai assez mangé, ça suffit ». Pour la faim et l’appétit qui lui est lié, mais à ne pas confondre, c’est le cerveau qui contient des récepteurs particuliers au niveau de l’hypothalamus et va développer la sensation toute subjective de faim. Ces récepteurs détectent le déficit calorique de l’organisme comme il y a des détecteurs du taux d’oxygène dans le sang au niveau des carotides qui agissent directement sur le rythme cardiaque et la pression sanguine. Mais là il s’agit de quelques neurones seulement qui transmettent un message sous forme, encore une fois, d’un peptide signal au nom surréaliste puisqu’on l’a nommé Agouti-related-peptide(AgRP). Ce peptide hormonal ou plutôt un neurosignal n’a rien à voir avec l’agouti qui est un petit rongeur d’Amérique Centrale. L’AgRP provoque la faim et non pas l’appétit car l’appétit n’a en réalité rien à voir avec la faim. La faim peut stimuler l’appétit mais l’inverse est inexact et cela a pu être prouvé avec des souris transgéniques qui sur-expriment justement ce peptide AgRP, elles mangent n’importe quoi même si elles n’ont pas d’appétit et deviennent irrémédiablement obèses par abus compulsif de nourriture.

Avec tout un arsenal de techniques on peut maintenant suivre l’activité de neurones individuels, que ce soit en utilisant des molécules couplées à des colorants que l’on peut détecter par fluorescence ou encore en employant le virus de la rage désactivé et modifié pour n’aller migrer que vers un seul type de neurones. Au passage, il est bon d’évoquer le mécanisme d’infection de ce virus qui n’attaque que le cerveau et donc les neurones, en particulier ceux du système limbique. Le virus migre depuis la blessure au niveau de laquelle il a été inoculé par un animal enragé par morsure le long des nerfs jusqu’au cerveau pour la simple raison qu’il existe un flux constant de matière dans les axones et les autres parties des neurones. C’est ce type de migration neuronale qui fait d’ailleurs que l’AgRP sécrété par des neurones spécialisés de l’hypothalamus devrait migrer en toute logique vers le centre de récompense du cerveau, le nucleus accumbens, et cette migration devrait être suivie à l’aide de ce virus de la rage modifié et de fluorophores spécifiques.

C’est ce que pensait l’équipe du Docteur Bradford Lowell, neuroendocrinologue au Beth Israel Deaconess Medical Center affilié à la Harvard Medical School à Boston. Les résultats obtenus sont tout autres ! L’AgRP va en priorité activer des neurones du noyau paraventriculaire, très proche de l’hypothalamus, supposé au contraire jouer un rôle central dans le développement de la satiété, tout le contraire de l’effet de l’AgRP qui est orexigène, qui donne envie de manger. Il a fallu suivre pratiquement chaque neurone, pas à pas si l’on peut dire, dans cette région particulièrement centrale du fonctionnement de l’ensemble de l’organisme et comment ces neurones communiquaient les uns avec les autres pour en arriver à ce résultat tout à fait inattendu. L’AgRP induit la sécrétion neuronale de TRH (thyrotropin-releasing hormone) qui va activer la sécrétion par l’hypophyse de l’hormone stimulant la thyroïde qui a son tour va avoir un effet sur le métabolisme général (voir l’illustration tirée de Wikipedia) et induit également la sécrétion d’un autre signal qui interagit avec la sécrétine et son récepteur au niveau de ce noyau paraventriculaire. La sécrétine est produite par le duodénum au début de la digestion et agit aussi sur le pancréas qui va neutraliser le suc gastrique acide avec du bicarbonate, un des rôles du pancréas. La sécrétine agit aussi sur l’hypothalamus comme signal de satiété. Le noyau paraventriculaire est donc bien le site cérébral primaire de la régulation de l’homéostase énergétique de l’organisme.

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Il n’est donc pas tout à fait étonnant en définitive que ce résultat inattendu ait démontré que satiété et faim sont en réalité régulées par la même région discrète du cerveau. Je n’ai jamais été neuro-endocrinologue bien qu’ayant travaillé près de dix-huit mois dans l’un des plus prestigieux laboratoires oeuvrant dans cette discipline mais je doute qu’on puisse trouver un moyen d’agir sur cette régulation pour tenter de désactiver la faim chez les obèses ou ceux qui ont tendance à trop manger. Il y a encore un long cheminement scientifique à parcourir semé d’embuches car l’hypothalamus et les régions cérébrales adjacentes qui y sont connectées sont beaucoup trop importants pour l’équilibre de l’organisme et pendant ce temps-là l’obésité ne pourra être combattue qu’en fermant la bouche quand on a faim, ça s’appelle aussi le self-control …

Sources : Beth Israel Deaconess Medical Center et Wikipedia

(Re)voir aussi : https://jacqueshenry.wordpress.com/2013/10/17/oui-lobesite-est-une-maladie/

et https://jacqueshenry.wordpress.com/2013/11/28/lalcoolisme-cest-genetique-docteur/

 

Narcolepsie, bonheur et hypocretine …

J’ai un souvenir très présent d’un oncle qui souffrait de narcolepsie. Si le repas trainait en longueur il lui arrivait de s’endormir entre deux plats et pour ne pas sombrer dans une somnolence durable, il devait s’obliger en permanence à occuper ses doigts, sa pensée, parler, marcher, jouer au tennis ou aller tailler ses rosiers, que sais-je encore, mais il était handicapé parce qu’il ne pouvait pas conduire une voiture de peur de s’endormir brutalement. Jeune enfant, l’état de mon oncle m’impressionnait parce que, moi-même, j’avais de la peine à trouver le sommeil, toujours poursuivi par des angoisses variées alimentées par le moindre bruit extérieur puisque nous avions dans la famille l’habitude de dormir la fenêtre ouverte, en pleine campagne. Et dans le silence de la nuit, la campagne frémit de toutes sortes de bruissements étranges pour un enfant qui cherche le sommeil.

Au début des années 2000 une cause putative de la narcolepsie fut avancée quand on découvrit que les patients souffrant de cette infirmité neurologique avaient dans leur cerveau à peine 5 % de la quantité attendue de cellules nerveuses sécrétant l’hormone appelée hypocretine ou encore orexine dans l’hypothalamus, cette région du cerveau extrêmement complexe située entre la base du cerveau et l’hypophyse et siège de nombreuses sécrétions hormonales dont les fonctions sont précisément ciblées pour réguler un grand nombre de processus biologiques fondamentaux comme par exemple la régulation de la production d’hormone de croissance et d’autres hormones hypophysaires mais aussi d’autres peptides ayant un effet sur le système nerveux central ou l’ensemble du corps. Ces hormones généralement de nature peptidique (comme l’hormone de croissance ou l’insuline) sont le plus souvent sécrétées par un petit nombre de neurones hypothalamiques et la régulation de leur excrétion est elle-même sous le contrôle d’autres facteurs, ce qui rend l’hypothalamus d’une complexité encore plus incroyable que la complexité du reste du cerveau. Le Docteur Jerome Siegel découvreur de la relation entre l’hypocretine et la narcolepsie vient de mettre en évidence une relation directe entre ce peptide cérébral et ce qu’on pourrait appeler le « bonheur », mais oui, le bonheur ! Et cette découverte va en faire rêver plus d’un par ces temps de morosité, dans une France, fille aînée de l’Eglise mais d’une Eglise sans pape, aux mains de mécréants socialistes dirigistes, écologistes, marxistes et gauchistes, tous des mots qui riment avec antéchrist, il y a de quoi être triste (j’abuse dans la rime) et dépressif (je n’ai pas trouvé de rime) !!!

Le docteur Siegel du Centre de Recherche sur le Sommeil de UCLA a fait cette découverte assez exceptionnelle dans ses retombées potentielles tant pour soigner certaines formes de dépressions que pour donner de la bonne humeur ou accroitre la vigilence. Il a fait cette découverte en soignant huit malades souffrant d’épilepsie incurable dans son service de psychiatrie du Ronald Reagan UCLA Medical Center. Il a implanté dans le cerveau de ces malades, avec leur consentement, de fines électrodes et des capillaires microscopiques pour d’abord tenter de soigner leur épilepsie, mais qu’il a utilisé aussi pour mesurer en continu, à l’aide de dispositifs expérimentaux de microdialyse connectés à ces capillaires aussi fins qu’un cheveu, la teneur en hypocretine lorsque les patients regardaient la télévision, discutaient avec les infirmières ou leur famille, prenaient leur repas ou faisaient une sieste. Ces mêmes malades notaient aussi en quelques mots s’ils étaient ou non de bonne humeur, en quelque sorte comment ils se sentaient, chaque heure, pendant le temps que durait l’analyse d’hypocretine, au cours des périodes d’éveil. L’équipe du Docteur Siegel a découvert que les taux d’hypocretine n’étaient pas liées à l’éveil en général mais atteignaient un maximum au réveil, au cours d’émotions, de colère ou d’interactions sociales normales. En quelque sorte l’hypocretine serait « le peptide de la bonne humeur ». D’après le Docteur Siegel, trouver des analogues ou des inhibiteurs de cette hormone peptidique cérébrale pourrait permettre de soigner de nombreuses affections neurologiques. Au cours de cette expérimentation l’équipe de neurobiologistes a aussi découvert un autre peptide appellé MCH (melanine concentrating hormone) qui est sécrété pendant le sommeil et dont la sécrétion chute au moment du réveil. Là aussi il y a des applications futures intéressantes pour traiter les désordres du sommeil.

Source : http://newsroom.ucla.edu/portal/ucla/peptide-a-key-to-happiness-244002.aspx

Note : l’hypocretine est un peptide (ou petite protéine) se présentant sous deux formes de respectivement 29 et 39 amino-acides et présentant des analogies avec la sécrétine, une hormone peptidique d’origine intestinale qui régule les sécrétions gastrique et pancréatique ainsi que l’homéostase de l’eau (activité rénale). Il est intéressant de noter que la sécrétine est la première hormone en tant que telle identifiée et appelée « hormone » par les Anglais Bayliss et Starling en 1902 mais encore aujourd’hui, son mode d’action n’est pas totalement élucidé.