La vue et l’odeur des aliments relancent l’activité hépatique

Résumé: Le simple fait de voir et de sentir la nourriture peut activer les adaptations des mitochondries hépatiques chez la souris en quelques minutes. Cette réponse est motivée par l’activation des neurones POMC dans le cerveau, signalant au foie de se préparer au traitement des nutriments en modifiant la protéine mitochondriale par phosphorylation.

Ces changements améliorent la sensibilité du foie à l’insuline, suggérant de nouvelles voies potentielles de traitement pour le diabète de type 2. La rapidité et la nature de ces adaptations soulignent l’interaction complexe entre les apports sensoriels et les processus métaboliques.

Faits marquants:

1. Adaptation mitochondriale rapide: L’exposition aux signaux alimentaires entraîne des changements immédiats dans les mitochondries du foie, les préparant à une augmentation du métabolisme des sucres.
2. Communication cerveau-foie: La vue et l’odeur des aliments déclenchent les neurones POMC dans l’hypothalamus, qui à leur tour signalent au foie de s’adapter, même sans apport alimentaire réel.
3. Sensibilité à l’insuline: L’étude identifie une nouvelle voie de signalisation qui améliore la sensibilité du foie à l’insuline, éclairant potentiellement les traitements contre la résistance à l’insuline et le diabète de type 2.

Source: Institut Max Planck

Que se passe-t-il dans le corps lorsque nous avons faim et que nous voyons et sentons de la nourriture ? Une équipe de chercheurs de l’Institut Max Planck de recherche sur le métabolisme a pu montrer chez la souris que les adaptations des mitochondries hépatiques se produisent après seulement quelques minutes.

Stimulées par l’activation d’un groupe de cellules nerveuses du cerveau, les mitochondries des cellules hépatiques se modifient et préparent le foie à l’adaptation du métabolisme des sucres.

Les résultats, publiés dans la revue Sciencepourrait ouvrir de nouvelles voies pour le traitement du diabète de type 2.

Les chercheurs ont nourri des souris affamées qui ne pouvaient que voir et sentir la nourriture sans la manger. Après seulement quelques minutes, les chercheurs ont analysé les mitochondries du foie et ont découvert que les processus normalement stimulés par la prise alimentaire étaient activés.

Les mitochondries du foie se préparent

Les études montrent qu’il suffit aux souris de voir et de sentir la nourriture pendant quelques minutes pour influencer les mitochondries des cellules hépatiques. Ceci est dû à une phosphorylation jusqu’alors non caractérisée dans une protéine mitochondriale. La phosphorylation est une modification importante pour la régulation de l’activité des protéines.

Les chercheurs montrent également que cette phosphorylation affecte la sensibilité du foie à l’insuline. Les chercheurs ont ainsi découvert une nouvelle voie de signalisation qui régule la sensibilité à l’insuline dans l’organisme.

Cellules nerveuses de l’hypothalamus

L’effet sur le foie est médié par un groupe de cellules nerveuses appelées neurones POMC. Ces neurones sont activés en quelques secondes par la vue et l’odeur des aliments, signalant au foie de se préparer aux nutriments entrants. Les chercheurs ont également montré que l’activation des neurones POMC suffit à elle seule à adapter les mitochondries du foie, même en l’absence de nourriture.

« Lorsque nos sens détectent de la nourriture, notre corps se prépare à la prise alimentaire en produisant de la salive et de l’acide digestif. Nous savions grâce à des études antérieures que le foie se prépare également à la prise alimentaire.

« Nous avons maintenant examiné de plus près les mitochondries des cellules hépatiques, car ce sont des organites cellulaires essentiels au métabolisme et à la production d’énergie, et nous avons réalisé à quelle vitesse cette adaptation se produit étonnamment », explique Sinika Henschke, premier auteur de l’étude.

Jens Brüning, responsable de l’étude et directeur de l’Institut Max Planck de recherche sur le métabolisme : « Notre étude montre à quel point la perception sensorielle des aliments, les processus adaptatifs dans les mitochondries et la sensibilité à l’insuline sont liés. Comprendre ces mécanismes est également important car la sensibilité à l’insuline est altérée dans le diabète sucré de type 2 ».

Jens Brüning est également chef de groupe de recherche au sein du pôle d’excellence CECAD en recherche sur le vieillissement de l’université de Cologne et directeur du département d’endocrinologie, de diabétologie et de médecine préventive de l’hôpital universitaire de Cologne.

A propos de cette actualité de la recherche en neurosciences

Auteur: Maren Berghoff
Source: Institut Max Planck
Contact: Maren Berghoff – Institut Max Planck
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès fermé.
« La perception alimentaire favorise la phosphorylation de MFFS131 et la fragmentation mitochondriale dans le foie» de Jens Brüning et al. Science

Abstrait

La perception alimentaire favorise la phosphorylation de MFFS131 et la fragmentation mitochondriale dans le foie

Les mitochondries hépatiques jouent un rôle central dans les adaptations métaboliques aux changements d’état nutritionnel, mais leur régulation dynamique en fonction des changements anticipés dans la disponibilité des nutriments n’a pas été abordée.

Ici, nous avons constaté que la perception sensorielle des aliments induisait rapidement une fragmentation mitochondriale dans le foie via la phosphorylation dépendante de la protéine kinase B/AKT (AKT) de la sérine 131 du facteur de fission mitochondriale (MFFS131).

Cette réponse a été médiée par l’activation des neurones hypothalamiques exprimant la pro-opiomélanocortine (POMC).

Un MFF non phosphorylable^S131G La mutation knock-in a abrogé la fragmentation mitochondriale induite par l’AKT in vitro. In vivo, MFF^S131G Les souris knock-in présentaient une dynamique mitochondriale hépatique altérée et une suppression altérée de la production hépatique de glucose, stimulée par l’insuline.

Ainsi, l’activation rapide d’un axe hypothalamus-foie peut adapter la fonction mitochondriale aux changements anticipés de l’état nutritionnel dans le contrôle du métabolisme hépatique du glucose.