Le rôle insoupçonné d’une protéine kinase dans la régulation de l’appétit
L'homéostasie énergétique se définit comme un équilibre entre les apports nutritionnels et les dépenses énergétiques. Elle nécessite une régulation étroite pour permettre aux organismes de faire face aux changements de disponibilité de la nourriture. Dans une étude publiée dans Nature Metabolism, l’équipe de Roméo Ricci décrit un nouveau mécanisme de régulation de l’appétit par les neurones orexigènes hypothalamiques.
Le système nerveux central (SNC) orchestre un ensemble de processus complexes pour réguler les apports et les dépenses énergétiques. Les signaux hormonaux, neuronaux et nutritionnels atteignent le SNC et déclenchent l’adaptation du comportement alimentaire et du métabolisme.
La détection de l'état nutritionnel est principalement coordonnée par les neurones orexigènes qui stimulent l’appétit et les neurones anorexigènes qui stimulent la satiété. Ces derniers sont situés dans le noyau arqué de l’hypothalamus. La leptine, hormone de la satiété, et la ghréline, hormone de la faim, sont des acteurs clés dans ce contexte. Le dysfonctionnement de ces circuits neuronaux contribue à l'obésité qui est le principal facteur de risque du diabète de type 2 (DT2) et/ou des maladies cardiovasculaires.
L’obésité et le DT2 sont des pathologies à prédisposition génétique : si certains gènes prédisposent à la maladie, c'est l'environnement qui en conditionne le développement.
Dans cet article, l’équipe de Roméo Ricci décrit la fonction du gène codant pour CaMK1D, un gène fortement associé au DT2. Avec des souris dont le gène codant pour CaMK1D a été invalidé spécifiquement dans les neurones orexigènes, les chercheurs mettent en évidence son rôle dans la régulation de la prise alimentaire. Face à un régime riche en graisse, ces souris mangent moins et ont un poids inférieur à des souris témoins. Au niveau moléculaire, les scientifiques identifient un nouveau mécanisme de signalisation qui agit dans les neurones AgRP pour contrôler les niveaux d'AgRP et de NPY, les deux principaux neuropeptides orexigènes impliqués dans la stimulation de la prise alimentaire. Ainsi, ils mettent en lumière que la signalisation incontrôlée de CaMK1D dans les neurones AgRP représente un mécanisme important dans le développement de l'obésité et du DT2.
Les souris dont le gène codant pour CaMK1D a été invalidé spécifiquement dans les neurones orexigènes AgRP, sont résistantes à l'action de la ghréline, prennent moins de poids et sont protégées contre l'obésité induite par un régime riche en graisses. En réponse à la ghréline, l'absence de CaMK1D ne permet plus la phosphorylation du facteur de transcription (CREB) et ainsi la transcription CREB-dépendante des neuropeptides orexigènes AgRP et NPY. L’expression de ces deux neuropeptides est réduite dans les projections synaptiques hypothalamique du noyau arqué vers le noyau paraventriculaire.
Crédits : Karl Vivot, IGBMC