Les cellules adipeuses pourraient conserver la "mémoire" de l'obésité même après une perte de poids

Les changements épigénétiques causés par l’obésité peuvent avoir des effets durables, altérant l’activité des gènes et la fonction des cellules adipeuses même après une perte de poids.

Dans une étude récente publiée dans la revue Nature, une équipe de scientifiques a examiné comment le tissu adipeux, en particulier les cellules graisseuses, conserve les changements transcriptionnels même après une perte de poids importante, ce qui peut conduire à une prédisposition à la reprise de poids.

À l’aide de techniques avancées de séquençage de l’acide ribonucléique (ARN), les chercheurs ont étudié ces changements cellulaires et génétiques persistants pour mieux comprendre l’impact à long terme de l’obésité sur la santé métabolique.

L'obésité présente de graves risques pour la santé et entraîne presque inévitablement des maladies métaboliques liées à la régulation de l'insuline et des maladies cardiovasculaires. Une perte de poids efficace, que ce soit par l'alimentation, des changements de mode de vie, des médicaments, une intervention chirurgicale ou une combinaison de ces mesures, est essentielle à la prise en charge de l'obésité. Cependant, l'un des principaux défis du traitement de l'obésité reste le phénomène « yo-yo », qui fait reprendre du poids après en avoir initialement perdu.

Des recherches suggèrent que cette reprise de poids pourrait être le résultat d'une forme de mémoire métabolique persistante, qui persiste même après une perte de poids et s'exprime dans divers tissus, tels que le tissu adipeux, le foie et les cellules immunitaires. Les mécanismes épigénétiques, qui influencent l'expression des gènes sans altérer la séquence d'ADN, pourraient jouer un rôle clé dans le maintien de ces effets.

Malgré les progrès récents, les mécanismes cellulaires précis à l'origine de cette mémoire de l'obésité et leur impact sur la gestion du poids à long terme restent flous. Par conséquent, dans cette étude, les chercheurs ont analysé la persistance des modifications liées à l'obésité dans le tissu adipeux chez l'homme et la souris.

Ils ont prélevé des biopsies de graisse sous-cutanée et de graisse épiploïque (un type particulier de graisse abdominale) chez des personnes obèses avant et deux ans après une perte de poids due à une chirurgie bariatrique. Afin de garantir des comparaisons fiables, ils ont également inclus des biopsies des mêmes tissus chez des personnes de poids normal. Ces échantillons ont été traités par séquençage d'ARN mononucléaire (snRNA-seq) afin de capturer les profils d'expression génétique dans des milliers de cellules et d'analyser les changements associés à l'obésité.

Pour les expériences sur les souris, les chercheurs ont utilisé des modèles murins dotés de marqueurs spécifiques du tissu adipeux, permettant un profilage précis des modifications transcriptionnelles et épigénomiques. Les souris ont été réparties en groupes en fonction de leur exposition à un régime riche en graisses et de leur perte de poids ultérieure. Des échantillons de tissu adipeux ont été prélevés et, après isolement des noyaux des cellules, un snRNA-seq a été réalisé pour identifier les modifications génétiques conservées dans les noyaux.

Les chercheurs ont également utilisé la technique ATAC-seq (analyse de la chromatine accessible à la transposase avec séquençage) pour évaluer l'accessibilité de la chromatine dans les adipocytes et identifier les marques épigénétiques. De plus, une analyse des modifications des histones a été réalisée pour déterminer les changements dans la régulation de l'expression des gènes dans différents types de cellules du tissu adipeux.

Les résultats ont montré que le tissu adipeux, tant chez l'homme que chez la souris, conserve d'importantes modifications transcriptionnelles et épigénétiques après une perte de poids significative. Des échantillons de tissu adipeux humain prélevés avant et deux ans après une chirurgie bariatrique ont montré des modifications persistantes des profils d'expression génétique, en particulier au niveau des adipocytes. Ces modifications concernaient l'activité des gènes associés aux processus métaboliques, à l'inflammation et à la signalisation cellulaire.

Le profilage épigénétique des souris a montré que les adipocytes conservaient également des marqueurs indiquant une exposition antérieure à l'obésité. Ces marqueurs persistaient même après une perte de poids, suggérant le développement d'une « mémoire » épigénétique influençant les réponses cellulaires.

Les chercheurs ont constaté que les modifications des histones, régulateurs épigénétiques clés de l'activité des gènes, étaient conservées chez des souris auparavant obèses. Cette mémoire épigénétique rendait les cellules plus sensibles à la reprise de poids lors d'une nouvelle exposition à un régime riche en graisses, ce qui entraînait une reprise de poids plus rapide que chez les souris sans obésité antérieure.

De plus, l'étude a révélé que ces changements se produisaient principalement dans les adipocytes, mais étaient également observés dans d'autres types de cellules adipeuses, indiquant un effet tissulaire général. Ces résultats soulignent le rôle des marques épigénétiques persistantes dans l'obésité et démontrent comment elles peuvent contribuer à la reprise de poids, même après une intervention réussie.

En conclusion, les résultats ont montré que les modifications cellulaires et épigénétiques causées par l'obésité peuvent prédisposer les individus à une reprise de poids en raison de la mémoire accumulée dans les cellules adipeuses. La compréhension de ces changements persistants pourrait contribuer au développement de futurs traitements visant à éliminer la mémoire cellulaire de l'obésité. La perturbation de cette mémoire pourrait améliorer le succès à long terme des interventions de perte de poids et la santé métabolique des personnes obèses.