La construction d’une nouvelle voie métabolique empêche les souris de grossir

souris_obeseL’obésité a pris ces dernières années de proportions épidémiques. Elle a été reconnue comme une maladie en 1997 par l’Organisation Mondiale de la Santé. Selon le CDCP (Centers for Disease Control and Prevention), au moins un quart des américains adultes et plus de 15% des enfants et adolescents souffrent d’obésité. La prévention de cette maladie représente un problème de santé publique majeur dans les pays développés en raison des conséquences graves qu’elle peut avoir sur la santé de l’individu.

Il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement pour lutter contre l’obésité. Les recherches récentes sur le sujet ont en effet donné peu de résultats quand à la mise en place d’une stratégie de lutte efficace contre ce fléau. Des chercheurs américains de UCLA (Californie) ont imaginé une approche tout à fait originale pour prévenir l’obésité ouvrant de nouvelles perspectives dans la lutte contre cette maladie. Leurs travaux ont fait l’objet d’une publications dans le dernier numéro de revue spécialisée Cell Metabolism.

La biologie synthétique

L’approche utilisé par ces chercheurs fait partie de la biologie synthétique, une discipline émergente de la biologie qui s’appuie sur les principes et les moyens du génie génétique pour créer des molécules informatives différentes de celles qui existent dans la nature, visant à construire des systèmes et des fonctions biologiques nouveaux (génome artificiel, nouveaux acides nucléiques).
Dans cette études, les chercheurs ont été capable de construire une nouvelle voie métabolique chez la souris qui augmente le métabolisme des acides gras et empêche la survenue de l’obésité.

S’inspirer des plantes et des bactéries

Ils se sont pour cela inspiré des plantes et des bactéries. En effet, ces organismes digèrent les graisses d’une manière différente des animaux. Les graines des plantes stockent naturellement beaucoup de graisse et lors de la germination, elles transforment les lipides en glucides nécessaires pour la croissance. Ces organismes en sont capables grâce à des enzymes spécifiques qui n’existent pas chez l’homme. Ces enzymes font partie du cycle de glyoxylate ou shunt glyoxylique.

Pour étudier les effets de ces enzymes sur le métabolisme des acides gras chez la souris, les scientifiques ont clonés les gènes responsables chez la bactérie Escherichia coli et les ont introduits dans les mitochondries de cellules du foie de souris, lieu d’oxydation des acides gras. L’expression de ces enzymes dans les cellules a permis de couper en deux la voie génératrice d’énergie de la cellule ce qui s’est traduit par une digestion des acides gras beaucoup plus rapide. Les chercheurs ont aussi observé qu’ecoupant en deux cette voie métabolique ils avait créé une voie voie métabolique supplémentaire impliqué dans la conversion des acides gras en dioxyde de carbone. La digestion des acides gras avait de ce fait été rendu beaucoup plus effective.

Les chercheurs ont aussi observé que cette nouvelle voie diminuait le taux de Melonyl-CoA, une molécule régulatrice. En effet, quant le niveau de Melonyl-CoA est élevé (comme après un repas) un signal est envoyé à l’organisme pour qu’il arrête d’utiliser la graisse et commence à en fabriquer. Le métabolisme des acides gras est ainsi bloqué. La nouvelle voie métabolique permettait la dégradation des acides gras même lorsque l’organisme était plein.

Les souris, même soumises à un régime hypercalorique, ne grossissent pas

Ainsi, les souris génétiquement modifiées pour synthétiser ces enzymes spécifiques et soumises à un régime gras pendant 6 mois, ne développent pas de masse adipeuse contrairement aux souris normales ayant suivi le même régime alimentaire.

Cette étude apporte la preuve de concept qu’une voie métabolique peut être modifiée au niveau du foie en ayant des répercussions sur l’adiposité au niveau de tout l’organisme. Cette nouvelle approche pourrait permettre, à terme, de mieux comprendre l’obésité et les maladies associées, comme le diabète et les maladies cardiaques. Elle montre également l’impact que peut avoir dans le futur des approches thérapeutiques utilisant la biologie synthétique.


Référence :
Article :
Resistance to Diet-Induced Obesity in Mice with Synthetic Glyoxylate Shunt
Auteurs : Jason T. Dean, Linh Tran, Simon Beaven, Peter Tontonoz, Karen Reue, Katrina M. Dipple et James C. Liao
Journal de publication : Cell Metabolism
DOI : 10.1016/j.cmet.2009.04.008

Source : Bulletins électroniques

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