REGULATIONS CENTRALE DE LA PRISE ALIMENTAIRE

LV207: PHYSIOLOGIE CELLULAIRE ET INTEGREE
COURS D’ENDOCRINOLOGIE AHA
19/04/2013
REGULATIONS CENTRALE DE LA PRISE
ALIMENTAIRE
I/ Bilan énergétique
II/ Tissu adipeux: notion de ‘’lipostat’’
III/ Régulation centrale de la prise alimentaire
par la leptine.
IV/ Dérégulation du comportement alimentaire
Mme Khadija EL HADRI-ZEGOUAGH
[email protected]
UR4, UPMC; Jussieu
BILAN ENERGETIQUE
Problème
METABOLISME ENERGETIQUE ANIMAL
Apport alimentaire
discontinu
Réponse adaptative
Économie de substrats
énergétiques
Compartiment
stockage
Besoins énergétiques
Permanent
Compartiment
circulant
Composition + constante
BILAN ENERGETIQUE
Apports = Réserves + Dépenses
Substrats énergétiques
Apports
énergétiques
Réserves
Dépenses
Équilibre énergétique : Situation où l’apport énergétique résultant de
la prise alimentaire est égal à la dépense d’énergie de l’organisme.
Une situation d’équilibre se traduit par la stabilité du niveau des
réserves énergétiques, et donc de la masse grasse et du poids qui en
sont le reflet (Poids de consigne ou Set point).
Compartiment de réserve
Tissu adipeux blanc (WAT)
• Tissu adipeux majoritaire dans l’organisme
• Richement innervé et vascularisé
• La plus grosse réserve énergétique
Homme 70 kg, TA = environ 10 kg
 réserve de 90 000 Cal!
• Une grande et unique vacuole lipidique (uniloculaire)
• Noyau périphérique
• Localisation, superficielle (sous cutanée) et profonde (viscérale)
DIFFERENTIATION ADIPOCYTAIRE IN VIVO
Adipoblaste
Stroma vasculaire
Jeune adipocyte
• Pathologies
• Nutrition
• Développement
(petite enfance, puberté)
Dépôts adipeux
Fonctions métaboliques:
 Lipogenèse
 Lipolyse
Fonction endocrine
Adipocyte mature
LE TISSU ADIPEUX: GLANDE ENDOCRINE
Tissu adipeux: conditions physiologiques
30% des gènes
exprimés
Facteurs sécrétés
biologiquement actifs
Adipocytokines
Leptine
NOTION DE LIPOSTAT
• 1953: G.C. Kennedy
Les réserves de graisse « communiquent » avec le
cerveau
• 1978: expérience de parabiose
ob/ob
Leptine
SNC
?
• 1994, Zhang et al.
Gène Ob
Tissu adipeux
Tissu Adipeux
Leptine
16 KDa
Estomac
Placenta
LA LEPTINE (leptos = mincir)
Principales fonctions
Effets centraux
Effets locaux
(-)
Angiogenèse
Leptine
• Néo-vascularisation
• Développement du
tissu adipeux
Effets systémiques
(+)
Leptine: récepteurs et signalisation
LR
LRa, LRc, LRd, LRe: formes courtes (épissage alternatif)
Leptine
LRb: forme longue
Ob-Rb
• Jak: Janus Kinase
• STAT: Signal Transducers and Activators of Transcription
• CRPE: Cytokine-Responsive Promotor Element
Hypothalamus et comportement alimentaire
Expériences de lésions
Syndrome hypothalamique
latéral
Syndrome hypothalamique
ventromédian
•Diminution de la prise
alimentaire
•Perte de poids
•Anoréxie
•Augmentation de la
prise alimentaire
•Prise de poids /obésité
•Hyperphagie
Hypothalamus et comportement alimentaire
Hypothalamus latéral
Centre de la faim
Stimule la prise
alimentaire
Hypothalamus Ventromédian
Centre de la satiété
Diminue la prise
alimentaire
Hypothalamus
Noyaux ParaVentriculaires
Noyaux Dorso-médian
Noyaux Ventro-médian
Noyau Arqué
Noyau Arqué
• Le noyau arqué joue un rôle fondamental dans ces
processus, de part sa localisation et son accessibilité
(éminence médiane) par les messages circulants (eg.,
Leptine) qui ne peuvent pas franchir la barrière hématoméningée.
• Expression des récepteurs de la Leptine au niveau de l’EM
faciliterait le passage de l’hormone et donc la régulation de
l’appétit.
Le système porte hypothalamo-hypophysaire
Système porte : Liaison vasculaire entre deux systèmes capillaires.
Leptine: Régulation de la prise alimentaire
Hypothalamus
NPV
Y1R
MC4R
Prise alimentaire
Dépenses énergétiques
NPY
a-MSH
POMC
PC
Ob-Rb
NA
Anorexigène
POMC: pro-opiomélanocortine
a-MSH: mélanocortine
PC: pro-hormone Convertase
Orexigène NPY: neuropeptide Y
Leptine
Mutations associées à l’Obésité chez l’Homme
gènes mutés dans le système Leptine/Mélanocortine
1. mutation  Leptine tronquée non fonctionnelle (souris ob/ob)
1997, deux enfants Pakistanais et en 1999, trois membres d’une famille turc
 Obésité sévère, hyperphagie et hypogonadisme
5 yrs
2. Mutation  Ob-R tronqué (souris db/db)
1998, trois sœurs d’une famille Kabile
2008, quatre nouvelles mutations  adressage à la membrane/ perte de signalisation
Dérégulation du comportement alimentaire
Mécanismes moléculaires
Obésité
Hyperleptinémie
Leptinorésistance (centrale)
SOCS3: Suppressor Of Cytokine Signaling
PTP1B: Phospho-Tyrosine-Phosphatase1B
A
Contrôle (PBS)
Lep (1µg/g)
Lep (3µg/g)
B
C
B
Western-blot
Contrôle
C
RT-PCR
[Leptine]
1 µg
3 µg
Contrôle
Leptine(3 µg)
POMC
NPY