Des scientifiques du Scripps Research Institute ont découvert des neurones sensoriels près de la colonne vertébrale qui transmettent des messages de la graisse ou du tissu adipeux au cerveau. Cette découverte renverse l’idée dominante selon laquelle les hormones circulantes sont les seuls messagers entre les cellules adipeuses et cérébrales. Les résultats ont été rapportés dans la revue La nature (“Le rôle de l’innervation somatosensorielle des tissus adipeux“).
Le lauréat du prix Nobel, chercheur à l’Institut médical Howard Hughes, professeur de neurosciences à Scripps et co-auteur principal de l’étude, Ardem Patapoutian, PhD, a déclaré : « C’est encore un autre exemple de l’importance des neurones sensoriels pour la santé et la maladie dans le corps humain. .”
Li Ye, PhD, professeur agrégé de neurosciences, titulaire d’une chaire de chimie et de biologie chimique à Scripps, et auteur principal de l’étude, a déclaré: «La découverte de ces neurones suggère pour la première fois que votre cerveau surveille activement votre graisse, plutôt que de simplement recevoir passivement des messages à ce sujet. Les implications de cette découverte sont profondes.
En plus d’abriter des réserves d’énergie à long terme et de les libérer en cas de besoin, le tissu adipeux régule les hormones et les molécules de signalisation qui informent le cerveau de la satiété et du métabolisme. La perturbation de ces fonctions cruciales du tissu adipeux, provoque ou contribue à plusieurs maladies métaboliques dont le diabète, stéatose hépatiquel’athérosclérose et l’obésité.
Auparavant, les scientifiques soupçonnaient que les nerfs s’étendant dans les tissus adipeux faisaient partie du système nerveux sympathique autonome qui active les voies métaboliques de combustion des graisses pendant l’activité physique ou le stress. Le manque de techniques de recherche appropriées pour étudier l’innervation du tissu adipeux a jusqu’à présent empêché les chercheurs d’identifier la nature et la fonction des neurones dans les cellules graisseuses. Les méthodes conventionnelles utilisées pour visualiser ou stimuler les neurones dans le cerveau ou près de la surface du corps ne fonctionnent pas dans les cellules graisseuses.
Une technique de nettoyage des tissus développée par Ye et ses collègues appelée Hybride, utilise des solvants pour dissoudre des biomolécules opaques telles que la graisse afin de rendre les tissus transparents. Dans l’étude actuelle, l’équipe de Ye a appliqué ce protocole pour suivre les neurones qui s’infiltrent profondément dans le tissu adipeux. Ils ont découvert que près de 50% ne relayaient pas les ganglions sympathiques qui flanquent la moelle épinière mais les ganglions de la racine dorsale (DRG), un groupe de corps cellulaires de neurones sensoriels. La technique a permis à l’équipe de visualiser l’ensemble de la projection axonale du DRG du corps cellulaire (soma) aux cellules graisseuses sous-cutanées (adipocytes sous-cutanés) et d’établir leurs origines anatomiques.
Ensuite, pour évaluer la fonction de ces neurones DRG dans le tissu adipeux, l’équipe de Ye a utilisé une technique génétique développée par l’équipe précédemment appelée ROOT (vecteur rétrograde optimisé pour le traçage d’organes). Cela leur a permis de mesurer les conséquences de la suppression de petits ensembles sélectionnés de neurones sensoriels dans le tissu adipeux.
Le premier auteur de l’étude, Yu Wang, étudiant diplômé des laboratoires Ye et Patapoutian, a déclaré: «Cette recherche a vraiment été rendue possible par la façon dont ces nouvelles méthodes se sont réunies. Lorsque nous avons commencé ce projet, il n’existait pas d’outils pour répondre à ces questions. »
Les chercheurs ont découvert que l’élimination expérimentale des entrées sensorielles du tissu adipeux vers le cerveau chez la souris déclenche la génération de graisse (lipogenèse) et augmente la conversion de la graisse blanche en graisse brune, entraînant des coussinets adipeux agrandis sous la peau et des températures corporelles élevées dans des conditions ambiantes normales. températures. Des niveaux élevés de graisse brune sont connus pour décomposer d’autres molécules de graisse et de sucre pour produire de la chaleur.
Ces résultats suggèrent que l’innervation sensorielle et sympathique dans le tissu adipeux peut jouer des rôles opposés – alors que les neurones sympathiques activent la combustion des graisses, les neurones sensoriels déclenchent la production de graisse. Ye a dit: «Il n’y a pas qu’une instruction unique selon laquelle le cerveau envoie du tissu adipeux. C’est plus nuancé que ça. Ces deux types de neurones agissent comme une pédale d’accélérateur et un frein pour brûler les graisses.
Parmi les questions qui restent sans réponse, figure la nature des messages vers et depuis les tissus adipeux. L’équipe de Ye examine actuellement de plus près les signaux sensoriels dans les cellules graisseuses et recherche des neurones sensoriels similaires dans les organes viscéraux.
