Inflammation hypothalamique et obésité, une étude suggère un mécanisme pathologique

Dans une récente revue publiée dans le Journal européen d’endocrinologieles chercheurs ont discuté des recherches en cours sur la relation entre l’obésité humaine et l’inflammation de l’hypothalamus.

Étude: L’obésité humaine est-elle une maladie inflammatoire de l’hypothalamus ? Crédit d’image : SciePro/Shutterstock

Arrière-plan

En 2022, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a déclaré que l’obésité était une pandémie en Europe, 60 % de la population adulte étant obèse ou en surpoids. L’obésité réduit directement la longévité et augmente également le risque de diverses autres maladies telles que les maladies cardiovasculaires, le diabète de type 2, l’hyperlipidémie, l’hypertension, la goutte et divers types de cancers.

L’inflammation métabolique et son association avec l’obésité est un domaine de recherche qui a récemment attiré l’attention. L’inflammation métabolique implique une inflammation chronique de bas grade dans les tissus périphériques tels que le tissu adipeux, le foie et l’hypothalamus. On pense que l’hypothalamus est le centre cérébral qui régule l’appétit et le poids corporel. Alors que l’inflammation hypothalamique a été étudiée dans des modèles animaux et humains, des recherches récentes examinent si l’inflammation hypothalamique pourrait ne pas être une conséquence de l’obésité mais une cause.

Régulation hypothalamique

Le noyau arqué de l’hypothalamus médiobasal intègre divers facteurs endocriniens périphériques et régule l’appétit et la sensation de satiété. Deux groupes de neurones fonctionnellement antagonistes sont situés dans le noyau arqué. Le neuropeptide Y et les neurones peptidiques liés à l’agouti orexigène forment un groupe, et la proopiomélanocortine anorexigène et le transcrit régulé par la cocaïne et l’amphétamine forment l’autre, et ces quatre neurones de premier ordre sont impliqués dans la régulation de la satiété et de l’appétit. Ces neurones expriment également les récepteurs de l’insuline et de la leptine, qui sont directement liés à la nutrition et au stockage de l’énergie dans le corps.

D’autres hormones du tractus gastro-intestinal telles que le peptide-1 de type glucagon, la ghréline et la cholécystokinine peuvent également stimuler les neurones du noyau arqué, favorisant l’appétit et les sensations de satiété.

Inflammation hypothalamique

L’inflammation métabolique est la surexpression modérée mais persistante de signaux pro-inflammatoires, qui a été observée dans le tissu adipeux, le pancréas, le foie et l’hypothalamus. Des études indiquent que l’inflammation hypothalamique est déclenchée en raison de différents types de déclencheurs métaboliques, mais pas du poids corporel. De plus, des cellules telles que les macrophages périvasculaires, les astrocytes, la microglie et les neurones sont également impliquées dans l’initiation de l’inflammation hypothalamique chronique. On pense que la diaphonie entre la glie et les astrocytes joue un rôle dans la santé du système nerveux central (SNC) et diverses maladies liées au SNC.

Certaines chimiokines impliquées dans la rétroaction entre la glie et les astrocytes ont été liées à l’inflammation associée à l’obésité. En réponse aux déclencheurs, on pense que la microglie sécrète des signaux pro-inflammatoires qui activent les astrocytes. Étant donné que les astrocytes expriment des récepteurs de leptine et d’insuline, l’activation et la rétroaction soutenues entre les astrocytes et les cellules gliales ont un impact sur l’homéostasie énergétique.

Déclencheurs alimentaires

Des études sur des modèles de souris ont montré qu’un régime hyperlipidémique était lié à une altération de la signalisation de l’insuline et à l’expression de protéines de réponse inflammatoire et de cytokines dans l’hypothalamus. D’autres études ont également associé des régimes chroniques riches en graisses à une signalisation pro-inflammatoire accrue. On pense que les acides gras saturés tels que les acides stéarique, arachidique et béhénique augmentent de manière significative la sécrétion de médiateurs pro-inflammatoires.

Les régimes riches en glucides ont également été associés à l’activation de la microglie et de l’inflammation hypothalamique. Alors que l’astrogliose est principalement liée au métabolisme des lipides et que les régimes riches en saccharose ont entraîné une inflammation hypothalamique chez les souris sans astrogliose, il a été démontré qu’un régime riche en fructose induisait l’astrogliose et augmentait la production de cytokines. On pense que les régimes occidentaux contiennent généralement de grandes quantités d’acides gras saturés et de monosaccharides, et des études ont trouvé des liens entre l’inflammation métabolique et les régimes et le mode de vie occidentaux. De plus, des facteurs tels que les déséquilibres du microbiote intestinal, les changements liés à l’âge et l’hyperactivité neuronale pourraient être d’autres déclencheurs de l’inflammation hypothalamique.

Mécanismes de l’inflammation hypothalamique

On pense que les régimes riches en graisses déclenchent l’inflammation hypothalamique par diverses voies de signalisation, y compris le récepteur de type péage 4, les kinases c-Jun N-terminales, la protéine kinase C et les voies des céramides, et l’induction du stress du réticulum endoplasmique.

Une méthode impliquant l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pondérée dans le temps avec relaxation T2 a été utilisée pour détecter l’inflammation hypothalamique et la gliose chez les personnes obèses. Les biopsies post-mortem ont également lié la gliose dans l’hypothalamus à des valeurs d’indice de masse corporelle plus élevées.

conclusion

Dans l’ensemble, les résultats suggèrent que l’inflammation hypothalamique pourrait être une cause et pas seulement une conséquence de l’obésité. Ceci est étayé par l’observation que l’inflammation hypothalamique s’est produite avant même la prise de poids après l’ingestion de régimes riches en graisses. De plus, des recherches sur des modèles animaux et des études translationnelles récentes sur l’homme ont établi un lien entre l’inflammation hypothalamique et l’obésité. Le développement de techniques d’IRM pour détecter l’inflammation hypothalamique pourrait potentiellement identifier des cibles pour des interventions pharmaceutiques visant à traiter ou à gérer l’obésité.