Acides gras et sensibilité endocrinienne du tissu adipeux

lu 3372 fois

L'obésité résulte d'un déséquilibre entre l'apport calorique et la dépense énergétique. La disponibilité d'une nourriture riche en calories, principalement en lipides, prédispose à l'augmentation de la masse adipeuse. Les conséquences de la composition des aliments sur la lipolyse, en particulier l'impact d'un repas à haute teneur en graisses, qui modifie le niveau extracellulaire des acides gras, n'a pas été évaluée chez l'homme. A l'exception d'études réalisées sur des rongeurs, aucune investigation n'a été conduite chez l'homme.

« Acides gras et sensibilité endocrinienne du tissu adipeux » - Crédit photo : © CNRS Photothèque La cellule adipeuse humaine exprime des récepteurs bêta-adrénergiques lipolytiques et des récepteurs alpha2-adrénergique antilipolytiques (Lafontan, 1982, Berlan, 1982). Nous avons caractérisé une nouvelle voie lipolytique impliquant les Peptides Natriurétiques (NP) (ANP et BNP) chez l’homme (Sengenès, 2000 ; Moro, 2004). La lipolyse induite par les NP est spécifique des cellules adipeuses des primates.

Dans une étude précédente, nous avons montré que quatre jours d’un régime à haute teneur en lipides (lipides 65%, protéine 15%, hydrate de carbone 20%) supprime l’effet alpha2-adrénergique antilipolytique des catécholamines pendant l’exercice dans le tissu adipeux sous-cutané (TASC) humain. Deuxièmement, in vitro, une incubation pendant 48h d’explants de tissu adipeux humain avec du bromo-palmitate supprime l’effet alpha2-adrénergique antilipolytique (Gesta, 2001).

L’effet de l’exposition aiguë d’acides gras saturés à longue chaîne (AGSLC) sur la lipolyse de cellules humaines n’a jamais été étudié. Le but spécifique de l’étude était d’étudier in vitro l’effet à court terme (2-heures) d’une exposition aiguë à des AGSLC sur les voies lipolytiques. Le deuxième but de cette étude était d’étudier in vivo si l’effet d’une prise alimentaire à haute teneur en graisses saturées pourrait changer la lipolyse de tissu adipeux au cours d’un exercice chez des sujets de poids normal et obèses.

L’exercice active le système nerveux sympathique. Pendant l’exercice, des récepteurs alpha2-adrénergiques antilipolytiques et les récepteurs bêta-adrénergiques lipolytiques sont activés par les catécholamines. L’effet antilipolytique alpha2-adrénergique est majoré chez les sujets en surpoids et obèses (Stich, 1999, 2000). La présente étude évalue la mobilisation de lipides chez les sujets de poids normal et obèses pendant l’exercice en conditions de jeûne ou après une prise alimentaire à haute teneur en AGSLC.

Études in vitro

L’étude a été réalisée afin d’évaluer si une pré-incubation des adipocytes avec AGSLC induit des modifications de la réponse alpha2-adrénergique antilipolytique, et les effets lipolytiques bêta-adrénergique et de l’ANP. Après deux heures d’incubation, le milieu contrôle contenait spontanément 101±67 µmol/l d’acides gras libres (AGL) et 372±127 µmol/l dans le milieu additionné de 200 µmol/L d’AGSLC, respectivement. Deux heures de pré-incubation sans AGL ou avec 200 µmol/l d’AGSLC augmente la lipolyse spontanée (évaluée par la mesure des AGL et du glycérol). La stimulation de la lipolyse induite par l’isoprotérénol ou l’ANP n’est pas affectée.

Quant les cellules adipeuses ont été immédiatement incubées sans AGL, nous avons observé comme attendu une augmentation de l’effet lipolytique de l’adrénaline en présence d’un antagoniste sélectif du récepteur alpha2-adrénergique, le RX 821002. Au contraire, on n’a pas observé cet effet de potentialisation de RX 821002 quand les adipocytes ont été pré-incubées pendant deux heures dans un milieu sans AGSLC ou additionné de 200 µmol/L de AGSLC. L’adénosine est un agent important du métabolisme de tissu adipeux par inhibition de la lipolyse, nous avons évalué l’effet inhibiteur du phenylisopropyladenosine (PIA, un analogue de l’adénosine, inhibiteur de la lipolyse).

Afin d’augmenter la lipolyse spontanée, nous avons testé l’effet du PIA sur l’effet lipolytique de l’adénosine déaminase (ADA, 4 µg/ml), une enzyme hydrolysant l’adénosine libérée spontanément par les adipocytes et inhibiteur de la lipolyse (Kather, 1987). La lipolyse spontanée sous ADA est majorée, que la pré-incubation soit réalisée avec ou sans AGSLC. L’effet du PIA inhibe pareillement la lipolyse spontanée ou après 2 heures d’incubation avec 200 µmol/l de AGSLC. Ce résultat implique que seul l’effet alpha2 antilipolytique est affecté par les AGSLC. Des études récentes réalisées par notre groupe ont montré que l’addition d’acides gras insaturés dans le milieu d’incubation renforce l’effet alpha2 antilipolytique.

Études in vivo

Le tableau montre les changements des concentrations plasmatiques de l’insuline, du glucose, du glycérol et des acides gras non estérifiés (AGNE) trois heures après une prise orale de lipides majoritairement saturés chez les sujets de poids normal et obèses au repos. Pendant le jeûne, les AGNE et le glycérol plasmatiques sont plus élevés chez les sujets obèses que chez les sujets de poids normal. Trois heures après l’ingestion de lipides saturés, les niveaux plasmatiques des AGNE ainsi que celui du glycérol augmentent largement dans les deux groupes. L’augmentation du glycérol est plus prononcée chez les obèses. Le niveau d’insuline et de glucose plasmatique n’ont pas été modifiés.

Effet de l’exercice sur des paramètres plasmatiques pendant le jeûne et après ingestion d’acides gras saturés à longue chaîne AGSLC

L’exercice est réalisé à jeun ou 3 heures après ingestion des acides gras. Pendant l’exercice, le glycérol plasmatique augmente modérément chez les obèses. Les AGNE diminuent seulement 45 minutes après le début de l’exercice à jeun ou après une prise d’AGSLC. Dans les deux groupes, la prise d’AGSLC n’a pas modifié de manière significative l’augmentation de la noradrénaline et de l’adrénaline induite par l’exercice. L’exercice a favorisé une diminution identique de l’insuline plasmatique dans les deux conditions chez les sujets de poids normal. Par contre, une diminution significative de l’insuline plasmatique est observée après la prise d’AGSLC chez les sujets obèses. Enfin il n’y a aucun changement du glucose plasmatique dans les deux conditions (à jeun et après ingestion d’AGSLC).

Effet de l’exercice sur la lipolyse dans le tissu adipeux sous-cutané chez des sujets de poids normal et obèses. Utilisation de sondes de microdialyse.

Chez les sujets de poids normal, la lipolyse de base, évaluée par la concentration de glycérol dans le dialysat, était semblable pendant le jeûne et après prise d’AGSLC (55.6±6.1 et 61.2±8.2 µmol/L, respectivement). La lipolyse au repos était identique à celle observée après prise d’AGSLC, dans la sonde perfusée avec de la phentolamine (antagoniste alpha2 adrénergique) (50.6±5.1 et 55.3±10.9 µmol/L, respectivement). La lipolyse est augmentée par l’exercice quelque soit l’état nutritionnel. Cependant, la lipolyse induite par l’exercice est faiblement augmentée sous phentolamine (p=0.05) pendant le jeûne. On n’a pas observé d’effet de potentialisation après prise d’AGSLC.

Chez les sujets obèses, la lipolyse spontanée au repos, évalué dans la sonde contrôle était identique (67.3±14.9 et 75.5±9.4 µmol/L, respectivement) pendant le jeûne et après le prise d’AGSLC. Au cours du jeûne, la lipolyse induite par l’exercice a été fortement renforcée par blocage des récepteurs alpha2 adrénergique par la phentolamine (p=0.001). A l’opposé, l’effet de la phentolamine sur la lipolyse-induite par l’exercice est totalement supprimé après la prise d’AGSLC.

Les changements du débit sanguin qui se produisent dans la microcirculation du TASC ont été évalués en utilisant la méthode basée sur la mesure de l’efflux de l’éthanol infusé dans les sondes de microdialyse. La concentration en éthanol dans le dialysat divisée par la concentration en éthanol dans le liquide de perfusion x 100. Au repos en condition de jeûne ou après prise de d’AGSLC, le taux moyen d’éthanol n’était pas différent dans la sonde contrôle chez les sujets de poids normal et obèses. L’addition de phentolamine n’a pas modifié le taux d’éthanol en conditions de jeûne ou après prise d’AGSLC dans les deux groupes de sujets au repos ou pendant l’exercice.

Discussion

Nous avons étudié l’effet d’un apport d’acides gras saturés sur l’effet antilipolytique alpha2-adrénergique dans le tissu adipeux humain, in vitro sur des adipocytes obtenus à partir des femmes légèrement en surpoids et in vivo par la méthode de microdialyse. L’équilibre entre l’effet bêta et alpha2 adrénergique chez des sujets de poids normal et obèses a été étudié pendant l’exercice. Les expériences in vitro sur des adipocytes humains démontrent que l’enrichissement du milieu d’incubation en acides gras saturés augmente la lipolyse spontanée et supprime l’effet antilipolytique alpha2-adrénergique sans modifier les autres voies lipolytiques (l’isoprotérénol ou l’ANP).

L’étude in vivo démontre qu’une absorption aigue d’acides gras saturés augmente les AGNE et le glycérol plasmatique après 3 heures de repos. Pendant l’exercice, la prise d’AGSLC affecte la lipolyse induite par l’exercice dans le SCAT en supprimant la réponse alpha2-adrénergique antilipolytique, cet effet étant principalement observé chez les sujets jeunes et obèses qui présentent spontanément un effet alpha2 antilipolytique important dans le tissu adipeux sous-cutané (voir graphique).

Le contrôle de la lipolyse est essentiel pour maintenir un niveau normal d’AGNE plasmatiques; l’augmentation des AGSLC peut favoriser la résistance à l’insuline et entraîner des complications cardiovasculaires. L’impact principal d’une prise aigue d’acides gras saturés chez des sujets obèses, qui ont un niveau élevé spontané en AGNE plasmatiques et un effet alpha2-adrénergique antilipolytique important pendant l’activité physique (Stich, 2000), s’avère délétère dans la mesure ou cet effet alpha2-adrénergique antilipolytique, que l’on peut considérer comme protecteur, disparaît dans ces conditions nutritionnelles pendant l’activité physique. De ce fait il sera nécessaire d’évaluer l’effet des acides gras polyinsaturés sur la régulation de la lipolyse chez des sujets obèses.

Références :

  • Lafontan, M. and Berlan, M. 1982. Characterization of physiological agonist selectivity of human fat cell alpha 2-adrenoceptors: adrenaline is the major stimulant of the alpha2-adrenoceptors. Eur. J. Pharmacol. 82:107-111.
  • Berlan, M and Lafontan, M. 1982. The alpha 2-adrenergic receptor of human fat cells: comparative study of alpha 2-adrenergic radioligand binding and biological response. J. Physiol. (Paris). 78:279-287.
  • Sengenes, C., Berlan, M., de Glisezinski, I., Lafontan, M. and Galitzky J. 2000 Natriuretic peptides: a new lipolytic pathway in human adipocytes. FASEB J. 14:1345-1351.
  • Moro, C., Crampes, F., Sengenès C, de Glisezinski, I., Galitzky, J., Thalamas, C., Lafontan, M. and Berlan, M. 2004. Atrial natriuretic peptide contributes to physiological control of lipid mobilization in humans. FASEB J. 18: 908-910.
  • Gesta, S., Hejnova, J., Berlan, M, Daviaud, D., Crampes, F., Stich, V., Valet, P. and Saulnier-Blache, J.S. 2001. In vitro and in vivo impairment of alpha2-adrenergic receptor-dependent antilipolysis by fatty acids in human adipose tissue. Horm. Metab. Res. 33: 701-707.
  • Stich, V, De Glisezinski I, Crampes F, Suljkovicova, H., Galitzky, J., Riviere, D., Hejnova, J., Lafontan, M. and Berlan, M. 1999. Activation of antilipolytic 2-adrenergic receptors by epinephrine during exercise in human adipose tissue. Am. J. Physiol. 277: R1076-R1083.
  • Stich, V., De Glisezinski, I., Crampes, F., Hejnova, J., Cottet-Emard, J.M., Galitzky, J., Lafontan, M., Riviere, D. and Berlan, M. 2000. Activation of alpha(2)-adrenergic receptors impairs exercise-induced lipolysis in SCAT of obese subjects. Am. J. Physiol. 279: R499-504.
  • Kather, H., Wieland, E., Scheurer, G., Vogel, G., Wildenberg, U. and Joost, C. 1987. Influences of variation in total energy intake and dietary composition on regulation of fat cell lipolysis in ideal-weight subjects. J. Clin. Invest. 80: 566-572.

(Michel BERLAN, Max LAFONTAN, Vladimir STICH, INSERM, U586, Unité de recherché sur l’obésité, Toulouse, France; Service de Pharmacologie, Centre Hospitalier Universitaire, Faculté de Médecine de Toulouse, France et Laboratoire Franco-Tchèque - Université d’été de Nutrition 2008, Clermont-Ferrand, 17-19 septembre 2008)

SOURCE : Centre de Recherche en Nutrition Humaine Auvergne

Cela pourrait vous intéresser

Publicité : accès à votre contenu dans 15 s
Publicité : accès à votre contenu dans 15 s