Une nouvelle recherche, publiée dans une revue scientifique de renom, apporte un éclairage précieux sur la raison pour laquelle l’exposition chronique au stress est si intimement liée à l’obésité. La réponse réside dans la relation complexe entre les cellules graisseuses et la régulation des hormones de stress.
L’équipe de chercheurs, dirigée par Mary Teruel, professeur adjoint de biologie chimique et systémique à l’école de médecine de l’Université de Stanford en Californie, s’est penchée sur un processus naturel, mais souvent mal compris, par lequel notre corps produit des cellules graisseuses.
Dans le corps humain, des précurseurs, ou cellules progénitrices, se transforment en cellules adipeuses, ce qui peut entraîner un gain de poids. En bonne santé, une personne ne transforme pas plus de 1 % de ses cellules précurseurs en cellules graisseuses, généralement en réponse à des hormones appelées glucocorticoïdes.
Les glucocorticoïdes, hormones stéroïdiennes produites par notre corps, jouent un rôle crucial dans la gestion de l’inflammation. Comme l’expliquent Teruel et ses collègues, leurs niveaux augmentent naturellement tout au long de la journée, suivant un cycle régulé par nos rythmes circadiens.
Cependant, ces hormones peuvent également être stimulées par des facteurs externes, tels que le stress à court ou à long terme. C’est cette dynamique intrigante qui a conduit les chercheurs à poser des questions essentielles.
« Pourquoi ne sommes-nous pas submergés par la graisse chaque fois que les niveaux de glucocorticoïdes augmentent le matin, ou lorsque nous faisons de l’exercice, ou même quand nous passons d’un environnement chaud à un froid ? » s’interroge Teruel.
« Et qu’en est-il du rythme normal de sécrétion des glucocorticoïdes, perturbé par le stress chronique, le décalage horaire ou la perturbation du sommeil chez les travailleurs de nuit, et leur lien avec l’obésité ? » Ces interrogations ont suscité une enquête approfondie.
Comment les glucocorticoïdes affectent-ils les cellules graisseuses ?
Pour répondre à ces questions, les scientifiques ont mené plusieurs expériences. Dans l’une d’elles, l’équipe a exposé des cellules adipeuses précurseurs à un cocktail de glucocorticoïdes en « pulsations rythmiques » sur une période de quatre jours.
Ils ont observé combien de cellules progénitrices se sont transformées en cellules graisseuses. Les résultats ont montré qu’une impulsion de 48 heures de ces hormones entraînait la transformation de la majorité des cellules, tandis que des impulsions plus courtes résultaient en une différenciation cellulaire très limitée.
Souhaitant approfondir leurs recherches, Teruel et ses collègues se sont penchés sur les mécanismes moléculaires permettant aux cellules progénitrices de « détecter » le moment de se transformer en cellules graisseuses. Ils ont été fascinés par ce qui pousse les cellules progénitrices à ignorer les courtes impulsions tout en répondant aux longues.
Pour élucider ce mystère, ils ont utilisé l’imagerie monocellulaire en temps réel pour suivre l’activité d’une protéine, PPAR-gamma (PPARG), connue pour son rôle dans la différenciation et la maturation des cellules graisseuses.
L’analyse de cette protéine dans des milliers de cellules sur plusieurs jours, couplée à des modélisations informatiques, a révélé l’existence de deux types de rétroaction permettant aux cellules progénitrices d’ignorer le cycle circadien normal des glucocorticoïdes et de ne répondre qu’aux longues impulsions hormonales.
Les auteurs soulignent que « ce filtrage circadien nécessite une rétroaction positive rapide et lente sur PPARG. » En s’appuyant sur des études antérieures, les scientifiques ont également identifié d’autres protéines induisant une boucle de rétroaction de 34 heures, favorisant l’accumulation de PPARG et, par conséquent, la formation de plus de cellules graisseuses.
« Nous avons maintenant décrypté le code circadien qui régule ce mécanisme, et identifié les molécules clés impliquées », déclare Teruel.
Pour valider leur découverte, les scientifiques ont ensuite augmenté les niveaux de glucocorticoïdes chez un groupe de souris pendant 21 jours, les comparant à un groupe témoin. Ils ont constaté que les souris exposées aux glucocorticoïdes gagnaient le double de poids par rapport au groupe témoin. Ce phénomène était dû non seulement à la création de nouvelles cellules graisseuses, mais aussi à l’augmentation du volume des cellules existantes.
Le stress continu peut entraîner un gain de poids
Les résultats de cette étude, explique Teruel, « éclairent la raison pour laquelle les traitements à base de glucocorticoïdes, souvent essentiels pour les patients atteints de polyarthrite rhumatoïde ou d’asthme, sont si souvent associés à l’obésité. Ils suggèrent également des moyens d’administrer ces traitements en minimisant les effets secondaires courants, tels que le gain de poids et la perte osseuse. »
De plus, l’investigatrice principale souligne que cette recherche aide à comprendre le mécanisme de prise de poids induit par le stress chez les individus, tout en offrant des pistes pour le contrôler.
« Le timing de votre stress est crucial », précise-t-elle. « Étant donné que la conversion des cellules précurseurs en cellules graisseuses se fait par un mécanisme de commutation bistable, cela signifie que vous pouvez en effet influencer le processus avec des impulsions. »
« Nos résultats suggèrent que même sous un stress intense ou lors d’un traitement par glucocorticoïdes, il est possible de ne pas prendre de poids, tant que cette exposition se limite à la journée », poursuit Teruel. « En revanche, si vous êtes confronté à un stress chronique ou si vous prenez des glucocorticoïdes durant la nuit, la perte des oscillations normales des glucocorticoïdes circadiens entraînera inévitablement une prise de poids significative. »
Mary Teruel
Perspectives et Recherches Futures
À la lumière des découvertes récentes, il est essentiel d’explorer davantage l’impact du stress sur la santé métabolique. Des études supplémentaires doivent être menées pour mieux comprendre comment les rythmes circadiens peuvent être optimisés pour prévenir l’obésité, surtout dans un monde où le stress est omniprésent. Ces recherches pourraient offrir des solutions pratiques pour une gestion efficace du poids, en adaptant les traitements aux besoins individuels des patients.
