Identifie la connexion foie-cerveau comme un facteur clé dans la gestion des habitudes alimentaires circadiennes et de l'obésité

L’étude met en évidence le rôle du nerf vague hépatique dans la régulation des rythmes de prise alimentaire, offrant de nouvelles perspectives pour des traitements potentiels de l’obésité.

Une étude publiée dans la revue Science a révélé que la communication entre le nerf afférent hépatique (HVAN) et le cerveau influence les habitudes alimentaires circadiennes. Chez la souris, l'ablation chirurgicale du HVAN a corrigé les altérations du rythme alimentaire et réduit la prise de poids lors d'un régime riche en graisses, suggérant que le HVAN pourrait être une cible pour lutter contre l'obésité.

Les rythmes circadiens sont des cycles de 24 heures qui régulent les changements physiques, mentaux et comportementaux chez les animaux, généralement synchronisés avec les cycles de lumière et d'obscurité. Bien que ces rythmes soient généralement stables, ils peuvent être perturbés par des changements de comportement ou une exposition à la lumière, comme dans le cas du décalage horaire ou du travail de nuit, ce qui entraîne une désynchronisation des systèmes organiques.

Le noyau suprachiasmatique (SCN) joue le rôle d'horloge circadienne maîtresse, utilisant des signaux lumineux pour établir des boucles de rétroaction (TTFL) des gènes de l'horloge moléculaire. Des recherches récentes suggèrent que presque toutes les cellules somatiques maintiennent également leurs propres TTFL, qui contribuent à équilibrer les rythmes circadiens avec d'autres processus tels que la prise alimentaire.

La synchronisation entre le SCN et les rythmes hépatiques liés aux nutriments est importante pour maintenir l'équilibre métabolique face aux changements environnementaux. Des études menées chez les rongeurs et les humains suggèrent que la désynchronisation de ces systèmes est néfaste pour la santé, augmentant le risque et la gravité de maladies métaboliques telles que l'obésité et le diabète. Cependant, les mécanismes et signaux précis qui régissent ces interactions restent flous.

L’étude examine les mécanismes de communication circadienne entre le foie et le cerveau en supprimant les récepteurs nucléaires REV-ERBα/β chez la souris.

Ces récepteurs ont déjà été identifiés comme des éléments clés de l'homéostasie chronométabolique. Leur suppression entraîne une désynchronisation.

Contrairement aux études précédentes dans ce domaine, les scientifiques ont utilisé des injections d’adénovirus capables d’éliminer REV-ERB via la veine de la queue, donnant à l’étude l’avantage unique de perturber l’horloge biologique localement (au lieu de manière systémique).

La méthodologie nous a permis d’observer et de manipuler l’asynchronie entre le foie et le cerveau tout en laissant les autres systèmes organiques inchangés, réduisant ainsi considérablement le bruit de fond et les facteurs de confusion.

Des interventions chirurgicales et expérimentales ont été réalisées sur trois groupes différents de souris de laboratoire adultes.

L'étude s'est également concentrée sur le rôle du nerf vague hépatique (NVH) dans la transmission des signaux au cerveau et la régulation du poids. Bien que l'on sache déjà que le NVH transmet les données métaboliques du foie au cerveau, son rôle précis dans la communication circadienne et les rythmes alimentaires restait hypothétique.

L'étude souligne que les rythmes de consommation alimentaire agissent comme un zeitgeber (un signal externe qui synchronise les rythmes biologiques) pour la modulation circadienne dans le foie, de la même manière que les cycles de lumière et d'obscurité pilotent les rythmes SCN dans le corps.

Dans les modèles murins de silençage génique, la suppression des récepteurs REV-ERBα et REV-ERBβ a perturbé les rythmes alimentaires sans affecter les cycles pilotés par le SCN.

L'ablation a activé les gènes Arntl et Per2 responsables de l'équilibre chronométabolique, entraînant une modification des rythmes alimentaires et une augmentation de l'alimentation diurne, entraînant finalement une prise de poids significative. Il est intéressant de noter que la section du nerf vague afférent hépatique (NVHF) a supprimé ces effets, réduisant l'apport alimentaire et entraînant une perte de poids.

Cela met en évidence le rôle important du HV dans la signalisation des rythmes alimentaires, avec des études parallèles montrant des résultats opposés: l'activation des afférences intestinales chez l'homme a entraîné une perte de poids, soulignant la complexité des interactions intestin-cerveau dans la régulation métabolique.

L’étude a utilisé des modèles de souris pour identifier les mécanismes sous-jacents à l’homéostasie chronométabolique et aux perturbations des rythmes alimentaires.

Les résultats ont montré que le HV sert de centre de communication, transmettant au cerveau des signaux concernant les changements de rythme alimentaire détectés par les récepteurs nucléaires REV-ERBα/β. Ces signaux entraînent une augmentation de la consommation alimentaire pendant la journée et une prise de poids significative.

L’élimination du HV a éliminé ces effets, ce qui en fait une cible potentielle pour de futures études sur la perte de poids.