Des chercheurs munichois reproduisent le métabolisme de tissus variés simultanément sur 24 heures

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Allemagne | Biologie : médecine, santé, pharmacie, biotechnologie
12 octobre 2018

Un article récent publié par des chercheurs du Centre Helmholtz de Munich (HZM) dans la revue scientifique Cell donne un aperçu sans précédent des interactions métaboliques qui se produisent dans tout le corps pendant 24 heures. Leurs résultats permettent de mieux comprendre la façon dont les diverses voies métaboliques de l’organisme sont interconnectées et révèlent également des périodes de temps appropriées dans la journée pour les thérapies anti-obésité. L’étude a été menée par le Centre Helmholtz de Munich et l’Université Irvine de Californie en collaboration avec le Centre allemand de recherche sur le diabète (DZD).

Les processus métaboliques ont lieu en continu dans tout le corps. Les aliments sont décomposés en petits morceaux, les tissus sont régénérés et les déchets excrétés. Mais tous ces processus sont minutieusement contrôlés. Afin d’éviter que les interactions entre les différents processus ne dégénèrent en chaos, tous les processus sont régulés par des rythmes circadiens (de 24 heures). On pourrait ainsi comparer le métabolisme à un orchestre : si l’on veut créer un son harmonieux, les différents instruments ne peuvent pas commencer à jouer au hasard et doivent jouer en rythme. C’est exactement le même principe avec le métabolisme, où le tempo est dicté par le rythme circadien.

Pour mieux comprendre ces interactions, les scientifiques ont généré simultanément des profils métaboliques de huit tissus différents sur 24 heures : le noyau suprachiasmatique de l’hypothalamus (considéré comme le principal stimulateur cardiaque circadien chez les mammifères), le cortex préfrontal, le muscle squelettique, le foie, les tissus adipeux brun et blanc, le sang et le sperme.

Pour comprendre l’impact de l’alimentation sur la synchronisation des tissus et le métabolisme sur 24 heures, les chercheurs ont comparé toutes ces données chez la souris dans le cadre d’un régime alimentaire normal et dans le cadre d’un régime riche en graisses. On sait que les aliments riches en matières grasses perturbent les rythmes circadiens et causent des maladies métaboliques comme l’obésité et le diabète. Cette vision temporelle du métabolisme tissulaire permet de mieux comprendre comment il est modifié dans ces maladies métaboliques.

Les chercheurs ont également pu observer comment la consommation d’aliments riches en graisses perturbe le métabolisme des tissus. Ainsi, dans le tissu musculaire, la production d’énergie à partir des graisses et du sucre se fait séparément et dans un ordre très ordonné dans des conditions normales. Cependant, dans le cadre d’un régime riche en graisses, ce schéma typique s’est complètement effondré et le métabolisme des graisses a dominé. Ces changements ont des implications majeures sur la façon dont l’alimentation peut contribuer au développement de la résistance à l’insuline musculaire.

Dans l’ensemble, l’étude donne un aperçu des processus métaboliques qui se déroulent dans les tissus respectifs à chaque instant et révèle également des liens inconnus auparavant. D’après les auteurs, on peut en déduire les moments les plus appropriés pour l’administration de médicaments efficaces sur le plan métabolique.


Publication scientifique : Dyar, K. A., Lutter, D., Artati, A., Ceglia, N. J., Liu, Y., Armenta, D., … & Abbondante, S. (2018). Atlas of Circadian Metabolism Reveals System-wide Coordination and Communication between Clocks. Cell, 174(6), 1571-1585.

Source : “Umfassende Einblicke in den Stoffwechsel – das Orchester im Körper”, communiqué de presse du HZM, 06/09/2018 – https://www.helmholtz-muenchen.de/presse-medien/pressemitteilungen/2016/pressemitteilung/article/44969/index.html

Rédactrice : Laura Voisin, laura.voisin[at]diplomatie.gouv.fr – www.science-allemagne.fr

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