Le câblage du cerveau, et non le manque de volonté, peut être à l'origine de l'obésité : Étude

Par Nick Tate

Le 6 juin 2022 - " Tu veux des frites avec ça ? "

La façon dont vous répondez à cette question a peut-être moins à voir avec la volonté que vous ne le pensez.

Des scientifiques de Virginia Tech font une plongée dans la chimie du cerveau qui provoque des envies d'aliments gras malsains. Leur objectif : découvrir si l'augmentation constante du tour de taille de la nation a autant à voir avec ce que nous avons dans la tête qu'avec ce que nous mettons dans notre ventre.

Grâce à une nouvelle subvention de 2 millions de dollars accordée par les National Institutes of Health, les chercheurs ont lancé une nouvelle étude visant à comprendre les circuits cérébraux qui pourraient être un facteur clé de la crise de l'obésité dans le pays. Plus précisément, les scientifiques s'intéressent au câblage de notre cerveau qui nous pousse à manger trop d'aliments riches en graisses après les avoir évités pendant un certain temps.

Sora Shin, chercheuse principale, espère que ces travaux permettront d'expliquer l'une des principales raisons de l'échec de tant de régimes. Les résultats pourraient permettre de comprendre pourquoi le fait d'éliminer de son régime alimentaire ses friandises préférées peut en fait en renforcer l'envie - et ouvrir la voie à de nouvelles approches potentielles pour lutter contre la suralimentation.

"La consommation excessive d'aliments appétissants, tels que les gâteaux, les chips et les glaces, est un problème de santé publique majeur qui conduit à l'obésité", explique M. Shin, professeur adjoint à l'Institut de recherche biomédicale Fralin de Virginia Tech. "Bien que de nombreuses stratégies de contrôle de l'appétit soient développées pour le traitement de l'obésité, la plupart des individus qui ont réussi un régime alimentaire montrent des taux élevés de rechute à la surconsommation de HFD [régime riche en graisses]."

"La compréhension des mécanismes des circuits neuronaux [du cerveau] qui conduisent à la surconsommation d'aliments riches en graisses après l'abstinence est sans doute la question centrale du développement de stratégies thérapeutiques pour le traitement à long terme de l'obésité", ajoute-t-elle.

Shin et ses collègues espèrent s'appuyer sur des décennies de recherche - y compris ses propres études antérieures sur des souris - montrant que certaines hormones, comme la leptine, ont un impact profond sur l'appétit et la suralimentation. L'étude de Virginia Tech se concentrera sur le "circuit de réponse à la leptine" dans le cerveau "dans l'espoir d'accélérer le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement des troubles alimentaires inadaptés et de l'obésité", explique-t-elle.

À long terme, les experts estiment que les recherches de Shin pourraient déboucher sur des médicaments susceptibles de changer la donne et de contribuer à la lutte contre la crise de l'obésité. Mais à court terme, les spécialistes de la santé affirment que ces travaux risquent d'ébranler l'idée que les personnes obèses sont les seules responsables de leurs problèmes de poids.

"Je pense que des études de ce type sont nécessaires, car lorsqu'on voit une personne obèse, on lui reproche probablement de ne pas prendre suffisamment de mesures pour combattre l'obésité", note Dipali Sharma, professeur d'oncologie à la faculté de médecine de l'université Johns Hopkins et spécialiste de l'obésité et du cancer.

"Mais nous avons vu dans nos propres essais que certaines personnes ont en fait une propension à prendre du poids [même] lorsqu'elles suivent les routines d'exercice et les régimes alimentaires qui sont recommandés à tout le monde. Nous devrions donc apprécier les faits - le fait qu'il ne s'agit pas seulement de volonté et arrêter de rejeter la faute sur les autres - et ensuite, sur le plan clinique, nous pouvons envisager d'autres approches."

La leptine : la clé de l'obésité ?

Selon l'Organisation mondiale de la santé, plus d'un milliard de personnes dans le monde sont obèses, ce qui augmente le risque de maladies cardiaques, d'accidents vasculaires cérébraux, de diabète, de certains cancers et d'autres causes principales de décès évitables.

Rien qu'aux États-Unis, plus de quatre adultes sur dix sont cliniquement obèses, selon le CDC. Et ces chiffres sont en hausse - de 30,5 % au cours des vingt dernières années, selon l'agence.

Un des principaux coupables ? L'accès à un grand nombre de friandises peu coûteuses, riches en calories et en graisses, dont notre cerveau est prédisposé à avoir envie, disent les experts. Mais un autre facteur clé a fait l'objet de nombreuses recherches scientifiques : la leptine, l'"hormone de la faim".

La leptine est l'une des nombreuses hormones produites par les cellules adipeuses qui peuvent réduire votre appétit en signalant à votre cerveau que vous êtes "rassasié" après avoir mangé et que votre corps dispose de suffisamment de réserves d'énergie (comme la graisse corporelle). Une partie est également produite par votre estomac lorsque vous mangez ; elle circule dans votre sang et se rend jusqu'à votre cerveau.

La leptine aide à maintenir un poids santé sur de longues périodes grâce à son interaction avec le tronc cérébral et l'hypothalamus, la région du cerveau responsable des processus d'autorégulation, tels que la température corporelle, la soif et la faim.

La leptine semble également affecter le métabolisme, la régulation du système endocrinien, le système immunitaire et la croissance du cancer, note le Dr Sharma.

En général, les études montrent que les niveaux sanguins de l'hormone sont plus faibles chez les personnes minces et plus élevés chez celles qui sont en surpoids ou obèses. Mais les niveaux de leptine peuvent varier en fonction de nombreux facteurs, notamment la date de votre dernier repas et vos habitudes de sommeil.

La leptine a un effet plus profond lorsque vous perdez du poids. Lorsque vous perdez de la graisse corporelle, votre taux de leptine diminue, ce qui fait croire à votre cerveau que vous êtes affamé. Cela stimule une faim et un appétit intenses et peut conduire à une suralimentation.

En évitant les aliments riches en graisses, vous pouvez atténuer votre appétit et vos fringales en agissant sur le taux de leptine. Mais la consommation d'aliments gras peut augmenter l'apport calorique, la prise de poids et le stockage des graisses - autant de facteurs qui contribuent à l'obésité.

Qui plus est, de nombreuses personnes obèses ne réagissent pas bien aux signaux de suppression de l'appétit émis par la leptine, même si leur taux de leptine est plus élevé, explique M. Sharma. Certaines recherches montrent que l'obésité peut entraîner une sorte de résistance aux effets coupe-faim de la leptine, ce qui rend plus difficile pour les personnes obèses de résister aux envies d'aliments gras.

En cas de résistance à la leptine, le cerveau ne réagit pas aussi bien qu'il le devrait à la leptine, de sorte que la sensation de satiété n'est pas ressentie et que l'on mange davantage, même si le corps a stocké suffisamment de graisses. La résistance à la leptine fait également entrer votre corps en mode famine, de sorte que votre cerveau diminue vos niveaux d'énergie et vous fait utiliser moins de calories pour préserver les réserves de graisse.

Depuis des années, les chercheurs s'efforcent de mettre au point des traitements capables de contrôler les hormones de la faim comme la leptine afin de lutter contre l'obésité et la résistance à la leptine. Les premiers résultats de ces recherches sont prometteurs :

• Les scientifiques de la Mayo Clinic ont découvert que l'injection d'une hormone bloquant la faim à des souris stoppait la prise de poids typique après un régime et contribuait à prévenir l'obésité de rebond. "Nous pensons que cette approche - réduction combinée des calories et de l'hormone ─ peut être une stratégie très efficace pour le contrôle du poids à long terme", déclare W. Stephen Brimijoin, PhD, pharmacologue à la Mayo Clinic et coauteur de l'étude, publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences. "Compte tenu de la crise croissante de l'obésité dans le monde, nous travaillons dur pour valider nos résultats en vue d'une intervention médicale."

• Heike Muenzberg-Gruening, PhD, directrice du Central Leptin Signaling Laboratory du Pennington Biomedical Research Center en Louisiane, vient de lancer l'une des sept nouvelles études soutenues par le National Institutes of Health pour découvrir comment le cerveau et le tissu adipeux "communiquent" pour contrôler la libération de leptine et d'autres hormones. "Le tissu adipeux joue un rôle important dans notre santé", note-t-elle, précisant que ces recherches pourraient déboucher sur de nouvelles thérapies. "Il stocke et décompose les graisses, mais sécrète aussi des hormones comme la leptine qui ont un impact sur la dépense énergétique, la prise alimentaire et la glycémie."

• Et les scientifiques du Baylor College of Medicine ont découvert que la leptine pourrait n'être qu'un élément du lien entre l'intestin et le cerveau dans l'obésité. Dans une étude publiée dans le Journal of Clinical Investigation, les chercheurs ont découvert que les régimes riches en graisses augmentent la production d'une hormone intestinale (connue sous le nom de GIP) qui bloque les effets de la leptine - expliquant peut-être la résistance à la leptine. "Nous avons découvert une nouvelle pièce du puzzle complexe qui explique comment l'organisme gère l'équilibre énergétique et influe sur le poids", explique Makoto Fukuda, PhD, coauteur de l'étude et professeur adjoint à Baylor. "Nous ne savions pas comment un régime riche en graisses ou une suralimentation entraîne une résistance à la leptine. Mes collègues et moi avons commencé à chercher ce qui provoque la résistance à la leptine dans le cerveau lorsque nous mangeons des aliments gras, [et] nous avons découvert un lien entre l'hormone intestinale GIP et la leptine. "

Décodage de la connexion intestin-cerveau

Les scientifiques qui étudient la leptine depuis sa découverte en 1994 ne sont pas tout à fait certains de savoir comment et pourquoi cette interaction complexe entre les graisses, les hormones et les circuits cérébraux entraîne l'obésité.

"Lorsque la leptine a été découverte, tout le monde a pensé que nous avions trouvé le remède miracle contre l'obésité", explique M. Sharma. "Mais c'est plus compliqué que cela. Nous savons maintenant qu'il n'est pas si simple que cela que la leptine agisse seule - ce n'est pas le cas. La leptine induit de nombreux circuits dans nos cellules et dans de nombreuses voies qui déclenchent de nombreuses réponses... non seulement dans le cerveau, mais aussi dans divers types de cellules, y compris les cellules cancéreuses."

C'est là que Shin et son équipe de chercheurs interviennent : comprendre les circuits intestin-cerveau complexes mais insaisissables sur lesquels la leptine a un impact.

L'équipe de Virginia Tech s'attaque à cette lacune dans les connaissances scientifiques afin d'identifier les voies cérébrales responsables de la rechute des régimes riches en graisses.

Dans le cadre de leurs recherches en laboratoire, Shin et ses collègues ont découvert que les souris exposées à un régime riche en graisses avaient tendance à choisir des aliments riches en graisses lorsqu'on leur donnait le choix par rapport à leur régime normal. Mais ils ont également constaté que les rongeurs mangeaient trop après une période d'absence d'aliments gras.

Et il n'y a pas que les souris qui ont tendance à faire cela, dit-elle. Quiconque a déjà suivi un régime pauvre en graisses sait que l'on peut perdre du poids au début, mais que l'on ressent de fortes envies de manger ces aliments. La plupart des personnes qui suivent un régime finissent par rechuter : elles reprennent leurs anciennes habitudes alimentaires riches en graisses, tout comme les souris de Shin, et mangent trop.

Selon la chercheuse, ce qui motive cette tendance a moins à voir avec la volonté qu'avec la réponse du cerveau à la leptine.

"Notre étude est significative, car pour la première fois, nous disposerons d'un cadre important pour clarifier la manière dont le circuit cérébral sensible à la leptine répond à l'exposition à des aliments riches en graisses, et comment cette interaction augmente le risque de suralimentation émotionnelle après une période d'abstinence", déclare Shin, professeur adjoint au département de la nutrition humaine, de l'alimentation et de l'exercice au College of Agriculture and Life Sciences de Virginia Tech.

Son étude est la première du genre à examiner de plus près les différentes régions du cerveau censées jouer un rôle central dans la régulation de l'apport alimentaire et du poids corporel, faisant ainsi progresser les connaissances sur les hormones liées à l'obésité.

"Cela devrait conduire à une avancée conceptuelle dans la façon dont nous pensons à l'action centrale de la leptine et à sa sensibilité, du niveau cellulaire, d'un seul site cérébral, à un niveau plus holistique, de réseau distribué", dit-elle. "D'un point de vue pratique, nous pouvons également nous attendre à ce que la réussite de cette étude fournisse des indications importantes pour le développement de cibles précises basées sur les circuits cérébraux, qui guideront les travaux translationnels visant à créer de nouveaux circuits thérapeutiques pour traiter les habitudes pathologiques de frénésie alimentaire ou la rechute de l'obésité."

Le tableau d'ensemble : Shin affirme que les preuves montrent que l'obésité est, au moins en partie, le résultat d'un "problème de dysfonctionnement du circuit cérébral au niveau moléculaire et neuronal, plutôt qu'un problème de volonté individuelle."

Alors, quel est le message pratique à retenir de la science émergente sur la leptine, les hormones de l'obésité et la prise de poids ?

Si les thérapies futures peuvent aider à cibler les niveaux élevés de leptine ou la résistance à la leptine, Sharma et d'autres experts affirment que la meilleure chose à faire aujourd'hui est de suivre les conseils éprouvés pour maintenir un poids corporel sain.

• Prenez des repas riches en nutriments et équilibrés et limitez les aliments et les collations riches en graisses.

• Faites régulièrement de l'exercice - visez environ 30 minutes la plupart des jours de la semaine.

• Gérez les niveaux de stress et visez à obtenir au moins 7 heures de sommeil chaque nuit. (De mauvaises habitudes de sommeil et des niveaux élevés de stress sont tous deux liés à la prise de poids).

Il y a une autre grande leçon à tirer de la science émergente sur la leptine et l'obésité, dit Sharma.

" Je pense définitivement que ce type de recherche va en fait découvrir beaucoup de nouveaux circuits, donc peut-être qu'à l'avenir, nous pourrons avoir de nouveaux outils pour aider ces personnes ", dit-elle. "Mais dès le départ, ces recherches permettront de mieux comprendre pourquoi les gens abandonnent leur régime, car il s'agit d'un problème très important, et comment nous ne devrions pas simplement leur reprocher de ne pas avoir de volonté."