Une nouvelle recherche, publiée dans la revue, pourrait avoir trouvé la raison pour laquelle l’exposition chronique au stress est si intimement liée à l’obésité. La réponse réside dans la relation entre les cellules graisseuses et la synchronisation des hormones de stress.
Les chercheurs dirigés par Mary Teruel, professeur adjoint de biologie chimique et systémique à l’école de médecine de l’Université de Stanford en Californie, ont été intrigués par un processus autrement naturel – et bien connu – à travers lequel notre corps produit des cellules graisseuses.
Dans le corps humain, ce que l’on appelle les précurseurs, ou cellules progénitrices – c’est-à-dire l’état intermédiaire entre une cellule souche non différenciée et une cellule totalement différenciée – se transforment en cellules adipeuses, entraînant un gain de poids.
Une personne en bonne santé ne transforme pas plus de 1% de ses cellules précurseurs en cellules adipeuses, et le fait lorsqu’elle est déclenchée par des hormones appelées glucocorticoïdes.
Les glucocorticoïdes sont des hormones stéroïdes naturelles produites par le corps humain pour soulager l’inflammation. Comme Teruel et ses collègues l’expliquent dans leur article, les taux de glucocorticoïdes d’une personne augmentent naturellement tout au long de la journée, un cycle régulé par nos rythmes circadiens.
Mais ces hormones peuvent également être stimulées par des stimuli externes, tels que le stress à court ou à long terme. L’enquêteur principal de la nouvelle recherche, cependant, a trouvé cette dynamique intrigante.
«Pourquoi ne nous noyons-nous pas dans les graisses chaque fois que les niveaux de glucocorticoïdes augmentent le matin en raison des rythmes circadiens normaux ou quand nos taux de glucocorticoïdes augmentent lorsque nous faisons de l’exercice ou que nous passons d’un bâtiment chaud au froid? Teruel se demanda.
« Et pourquoi perdre le rythme normal de la sécrétion de glucocorticoïdes – comme dans les conditions de stress chronique, de décalage horaire et de perturbation du sommeil chez les travailleurs de quarts – si liés à l’obésité? »
De telles questions ont incité Teruel et ses collègues à se lancer dans la nouvelle recherche.
Comment les glucocorticoïdes affectent-ils les cellules graisseuses?
Pour trouver les réponses, les scientifiques ont réalisé plusieurs expériences. Dans la première, l’équipe a baigné des cellules adipeuses précurseurs dans un cocktail de glucocorticoïdes en « pulsations rythmiques » sur une période de 4 jours.
Ils ont compté combien de cellules progénitrices se sont transformées en cellules graisseuses, et ont trouvé qu’une impulsion de 48 heures des hormones faisait que la plupart des cellules se transformaient en cellules graisseuses, alors que des impulsions plus courtes conduisaient à une différenciation cellulaire minimale.
Teruel et ses collègues voulaient aller plus loin, ils ont donc zoomé sur les mécanismes moléculaires par lesquels les cellules progénitrices peuvent « dire » quand se transformer en cellules graisseuses. Les scientifiques ont été intrigués quant à ce qui fait que les cellules progénitrices ignorent les impulsions courtes mais répondent aux plus longues.
Pour résoudre le mystère, ils ont utilisé l’imagerie en direct monocellulaire pour suivre l’activité d’une protéine connue pour être en corrélation avec la différenciation et la maturité d’une cellule adipeuse: PPAR-gamma (PPARG).
Le suivi de cette protéine dans des milliers de cellules au cours de plusieurs jours et en utilisant la modélisation informatique a révélé qu’il existe deux types de rétroaction qui aident les cellules progénitrices à ignorer le cycle circadien normal des glucocorticoïdes et à filtrer uniquement les longues impulsions hormonales.
Plus précisément, les auteurs écrivent: «Ce filtrage circadien nécessite une rétroaction positive rapide et lente à PPARG. » S’appuyant sur leurs recherches antérieures, les scientifiques ont également trouvé d’autres protéines qui induisent une boucle de rétroaction de 34 heures qui permet au PPARG de continuer à s’accumuler, menant à plus de cellules graisseuses.
« Maintenant, nous connaissons le code circadien qui contrôle le commutateur, et nous avons identifié les molécules clés qui sont impliquées », explique Teruel.
Enfin, les scientifiques ont dû tester si ce code circadien nouvellement identifié fonctionnait de la même manière chez les mammifères. Ainsi, au cours de 21 jours, ils ont augmenté les niveaux de glucocorticoïdes dans un groupe de souris et ont comparé leur poids à celui d’un groupe témoin de rongeurs.
L’expérience a révélé que les souris boostées aux glucocorticoïdes gagnaient le double du poids en tant que groupe de souris témoins. Ceci, les scientifiques ont trouvé, était dû non seulement à la production de nouvelles cellules graisseuses, mais également à la croissance des cellules déjà existantes.
Le stress continu peut entraîner un gain de poids
Les résultats, explique Teruel, «expliquent pourquoi les traitements avec des glucocorticoïdes, qui sont souvent essentiels pour les personnes souffrant de polyarthrite rhumatoïde et d’asthme, sont tellement liés à l’obésité, et [suggèrent] des façons de donner de tels traitements en toute sécurité. sans les effets secondaires communs du gain de poids et de la perte osseuse. «
En outre, l’investigateur principal note comment la recherche éclaire le processus de gain de poids induit par le stress chez les personnes, tout en offrant des indices sur la façon de le contrôler.
« Oui, le moment de votre stress est important », dit-elle. « Comme [la] conversion des cellules précurseurs en cellules adipeuses se fait par un interrupteur bistable, cela signifie que vous pouvez contrôler le processus avec des impulsions. »
«Nos résultats suggèrent que même si vous souffrez de stress important ou que vous traitez votre polyarthrite rhumatoïde avec des glucocorticoïdes, vous ne prendrez pas de poids», continue Teruel, «tant que le stress ou le traitement par glucocorticoïde ne survient que pendant la journée.
« Mais si vous souffrez d’un stress chronique ou continu ou si vous prenez des glucocorticoïdes pendant la nuit, la perte des oscillations normales des glucocorticoïdes circadiens entraînera une prise de poids importante. »
Mary Teruel
