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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
LV207: PHYSIOLOGIE CELLULAIRE ET INTEGREE
Mme Khadija EL HADRI-ZEGOUAGH
UR4, UPMC; Jussieu
Apport alimentaire
Besoins énergétiques
METABOLISME ENERGETIQUE ANIMAL
Permanent
discontinu
Problème Réponse adaptative Économie de substrats
énergétiques
Compartiment stockage
Compartiment circulant
Composition + constante
BILAN ENERGETIQUE
Réserves
Dépenses
Apports = 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).
BILAN ENERGETIQUE
Apports énergétiques
Substrats énergétiques
Compartiment de réserve
• Une grande et unique vacuole lipidique (uniloculaire) • Noyau périphérique • Localisation, superficielle (sous cutanée) et profonde (viscérale)
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!
Adipoblaste
Adipocyte mature
Jeune adipocyte
Fonctions métaboliques:
Lipogenèse
Lipolyse
Fonction endocrine
• Pathologies • Nutrition • Développement (petite enfance, puberté)
DIFFERENTIATION ADIPOCYTAIRE IN VIVO
Stroma vasculaire
Dépôts adipeux
LE TISSU ADIPEUX: GLANDE ENDOCRINE
Adipocytokines
Tissu adipeux: conditions physiologiques
Leptine
Facteurs sécrétés biologiquement actifs
30% des gènes exprimés
NOTION DE LIPOSTAT
• 1994, Zhang et al.
Gène Ob
• 1953: G.C. Kennedy Les réserves de graisse « communiquent » avec le cerveau
• 1978: expérience de parabiose
ob/ob
Leptine
16 KDa
Tissu adipeux
Estomac
Placenta
Lept
ine
Tissu Adipeux
SNC
?
LA LEPTINE (leptos = mincir)
Principales fonctions
Leptine
Angiogenèse (-) (+)
Effets centraux Effets locaux
Effets systémiques
• Néo-vascularisation
• Développement du tissu adipeux
Leptine: récepteurs et signalisation
LR LRa, LRc, LRd, LRe: formes courtes (épissage alternatif)
LRb: forme longue
Ob-Rb
Leptine
• 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
•Diminution de la prise alimentaire •Perte de poids •Anoréxie
•Augmentation de la prise alimentaire •Prise de poids /obésité •Hyperphagie
Syndrome hypothalamique ventromédian
Hypothalamus et comportement alimentaire
Hypothalamus latéral
Centre de la faim
Stimule la prise alimentaire
Hypothalamus Ventro-médian
Centre de la satiété
Diminue la prise
alimentaire
Hypothalamus
Noyaux ParaVentriculaires
Noyau Arqué
Noyaux Dorso-médian
Noyaux Ventro-médian
• 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 hémato-méningée.
• Expression des récepteurs de la Leptine au niveau de l’EM faciliterait le passage de l’hormone et donc la régulation de l’appétit.
Noyau Arqué
Le système porte hypothalamo-hypophysaire
Système porte : Liaison vasculaire entre deux systèmes capillaires.
Leptine
NA
NPV
POMC: pro-opiomélanocortine a-MSH: mélanocortine
Hypothalamus
Y1R MC4R
Prise alimentaire
Dépenses énergétiques
PC: pro-hormone Convertase
Leptine: Régulation de la prise alimentaire
NPY a-MSH
POMC PC
Ob-Rb
Anorexigène
Orexigène NPY: neuropeptide Y
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
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
Mutations associées à l’Obésité chez l’Homme
Obésité sévère, hyperphagie et hypogonadisme
5 yrs
Dérégulation du comportement alimentaire
Mécanismes moléculaires
Obésité Hyperleptinémie Leptinorésistance (centrale)
SOCS3: Suppressor Of Cytokine Signaling
PTP1B: Phospho-Tyrosine-Phosphatase1B
Contrôle (PBS)
Lep (1µg/g)
Lep (3µg/g)
A
B C
1 µg 3 µg Contrôle [Leptine]
Contrôle Leptine(3 µg)
NPY
B C RT-PCR Western-blot
POMC