Des chercheurs de l’Université de Columbia ( États-Unis ) ont découvert des neurones spécialisés dans le cerveau de souris qui envoient un ordre direct d’arrêt de l’alimentation. Ces neurones, situés dans le tronc cérébral (la partie la plus ancienne du cerveau des vertébrés), jouent le rôle de décideurs finaux dans l’arrêt des repas, en intégrant de multiples signaux provenant de l’apport alimentaire pour déterminer quand la quantité est suffisante. Cette découverte, publiée par des chercheurs du Collège de Médecins et Chirurgiens Vagelos de l’Université de Columbia ( États-Unis ), pourrait ouvrir la voie à des traitements innovants contre l’obésité.
Le Mystère de la Satiété et le Rôle du Cerveau dans le Comportement Alimentaire
À chaque fois que nous nous asseyons pour manger, il arrive un moment où nous commençons à nous sentir rassasiés. Au début, la sensation est subtile, mais à mesure que nous continuons à manger, nous atteignons un point où notre cerveau nous signale que nous avons assez mangé. Ce processus peut paraître simple, mais les voies neurologiques impliquées sont restées longtemps insaisissables. Si de nombreux circuits cérébraux liés à la prise alimentaire ont été étudiés, les scientifiques n’avaient pas encore identifié les neurones responsables de la décision ultime d’arrêter de manger – jusqu’à présent.
Le Dr Alexander Nectow, médecin-chercheur à l’Université de Columbia ( États-Unis ), a mené cette recherche en collaboration avec Srikanta Chowdhury, chercheur associé au laboratoire de Nectow. Leurs travaux ont révélé une nouvelle classe de neurones qui agissent comme le signal d’arrêt ultime du cerveau pour manger. «Ces neurones ne ressemblent à aucun autre neurone impliqué dans la régulation de la satiété», explique Dr. Nectow. «D’autres neurones du cerveau se limitent généralement à détecter la nourriture mise dans notre bouche, la façon dont la nourriture remplit l’intestin ou la nutrition obtenue à partir de la nourriture. Les neurones que nous avons découverts ont la particularité d’intégrer toutes ces différentes informations et bien plus encore.»
Une Technique de Pointe à Cellule Unique Dévoile les Neurones Responsables de la Prise de Décision
Les neuroscientifiques savent depuis des années que le tronc cérébral joue un rôle crucial dans la régulation de l’alimentation. Cependant, les études précédentes n’ont pas réussi à identifier les neurones précis responsables de la signalisation de l’arrêt de l’alimentation. L’équipe de recherche a utilisé une technique révolutionnaire appelée profilage moléculaire à résolution spatiale, une méthode qui permet aux scientifiques de visualiser différents types de cellules à leur emplacement exact dans le cerveau tout en analysant leurs propriétés moléculaires.
Grâce à cette approche, Dr. Nectow et son équipe ont découvert un ensemble de neurones jusqu’alors inconnus qui avaient des caractéristiques similaires à celles impliquées dans le contrôle de l’appétit. Cette découverte était particulièrement passionnante, car ces neurones étaient situés dans une région du tronc cérébral connue pour traiter des signaux complexes liés au comportement alimentaire. «Nous nous sommes dit : “Oh, c’est intéressant. Que font ces neurones ?”», se souvient Dr. Nectow.
Expérimentation avec les Neurones – Contrôler l’envie de Manger
Pour comprendre la fonction de ces neurones, les chercheurs les ont conçus pour être activés ou désactivés à l’aide d’une stimulation lumineuse, une technique appelée optogénétique. Les résultats ont été étonnants.
Lorsque ces neurones étaient activés, les souris mangeaient des repas nettement plus petits, et l’intensité de l’activation déterminait la rapidité avec laquelle elles arrêtaient de manger. Fait intéressant, les neurones n’ont pas simplement poussé les souris à arrêter de manger brusquement ; ils les ont plutôt aidées à ralentir progressivement, reflétant la sensation naturelle de satiété ressentie par les humains. « Ces neurones ne se contentent pas de signaler un arrêt immédiat ; ils aident les souris à ralentir progressivement leur alimentation », explique Chowdhury.
Les résultats suggèrent que ces neurones suivent l’expérience alimentaire dans son intégralité, de la vue et de l’odeur des aliments à la sensation qu’ils procurent dans la bouche et dans l’intestin. Cette intégration sensorielle complète permet au cerveau de déterminer quand il est temps de mettre fin à un repas.
Influence Hormonale sur les Neurones Nouvellement Découverts
D’autres expériences ont révélé que ces neurones réagissent aux hormones connues de la faim et de la satiété. Une hormone qui stimule l’appétit supprime leur activité, tandis qu’un agoniste du GLP-1 – une classe de médicaments actuellement utilisés pour traiter l’obésité et le diabète – les active. Cela indique que ces neurones sont profondément ancrés dans les systèmes complexes de régulation métabolique du corps et pourraient être des acteurs clés dans les futurs traitements contre l’obésité.
Les agonistes du récepteur du GLP-1, comme le sémaglutide, sont devenus populaires pour leur capacité à réduire l’appétit et à favoriser la perte de poids. Le fait que ces médicaments activent les neurones nouvellement découverts suggère un mécanisme possible derrière leur efficacité.
Conséquences pour le Traitement de l’Obésité Humaine
Bien que ces neurones aient été découverts chez la souris, leur localisation dans le tronc cérébral suggère fortement que les humains ont des neurones similaires. Le tronc cérébral est hautement conservé chez les vertébrés, ce qui signifie que des fonctions fondamentales telles que la régulation de l’appétit sont probablement partagées. Si elle est confirmée chez l’homme, cette découverte pourrait révolutionner la façon dont nous comprenons la satiété et développer des traitements contre l’obésité.
«Nous pensons qu’il s’agit d’un nouveau point d’entrée majeur pour comprendre ce que signifie être rassasié, comment cela se produit et comment cela est exploité pour terminer un repas», déclare Dr. Nectow. «Et nous espérons que cela pourra être utilisé pour les thérapies contre l’obésité à l’avenir.»
L’obésité reste une crise de santé publique majeure, touchant des millions de personnes dans le monde et augmentant le risque de maladies telles que le diabète, les maladies cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux. Les méthodes traditionnelles de perte de poids, notamment le régime alimentaire et l’exercice, échouent souvent en raison de la tendance naturelle du corps à maintenir son poids. En ciblant ces neurones nouvellement découverts, les scientifiques pourraient potentiellement développer des traitements qui régulent efficacement l’apport alimentaire d’une manière qui s’aligne sur les mécanismes naturels de satiété du corps.
L’avenir des Thérapies pour le Contrôle de l’Appétit et l’Obésité
Grâce à cette découverte, les chercheurs disposent désormais d’une nouvelle cible pour les futurs traitements contre l’obésité. Les thérapies potentielles pourraient inclure:
- Approches pharmaceutiques : médicaments qui activent sélectivement ces neurones pour réduire la prise alimentaire de manière plus naturelle que les médicaments actuels.
- Techniques de neuromodulation : traitements avancés tels que la stimulation cérébrale profonde ou les méthodes de stimulation non invasives qui améliorent la capacité des neurones à réguler le comportement alimentaire.
- Traitements personnalisés : utilisation d’un dépistage génétique ou basé sur des biomarqueurs pour déterminer comment les patients individuels pourraient réagir à différentes thérapies de régulation de l’appétit.
Cette découverte ouvre la voie à une meilleure compréhension de la façon dont nous régulons notre consommation alimentaire et offre de l’espoir aux personnes souffrant d’obésité. Si les scientifiques parviennent à exploiter la puissance de ces neurones, ils pourront peut-être créer des interventions qui aideront les individus à atteindre et à maintenir un poids santé sans restrictions alimentaires extrêmes ni chirurgies invasives.
Conclusion
La découverte de ces neurones spécialisés dans le tronc cérébral marque une avancée significative dans notre compréhension de la façon dont le cerveau contrôle la prise alimentaire. En identifiant les cellules responsables de la signalisation du moment où il faut arrêter de manger, les chercheurs de l’Université Columbia ( États-Unis ) ont non seulement résolu un mystère scientifique de longue date, mais ont également posé les bases de nouveaux traitements contre l’obésité.
Avec des études et des essais cliniques supplémentaires, cette recherche pourrait transformer le domaine de la gestion du poids, offrant un nouvel espoir à des millions de personnes aux prises avec l’obésité. Alors que nous continuons à démêler les circuits alimentaires complexes du cerveau, une chose est claire : la clé d’une perte de poids efficace et durable pourrait résider dans nos propres neurones.
