L’obésité a augmenté rapidement au cours des dernières décennies pour affecter plus de 2 milliards de personnes, ce qui en fait l’un des plus grands contributeurs à la mauvaise santé dans le monde. Malgré des décennies de recherche sur les régimes alimentaires et les traitements physiques, de nombreuses personnes continuent de lutter pour perdre du poids. Les chercheurs du Baylor College of Medicine et des institutions collaboratrices pensent maintenant qu’ils savent pourquoi, et disent que nous devons déplacer l’attention du traitement de l’obésité vers la prévention.
L’équipe rapporte dans le journal Avancées scientifiques que les mécanismes moléculaires du développement cérébral au début de la vie sont probablement un déterminant majeur du risque d’obésité. De précédentes études importantes chez l’homme ont laissé entendre que les gènes les plus fortement associés à l’obésité sont exprimés dans le cerveau en développement. Cette étude actuelle chez la souris s’est concentrée sur le développement épigénétique. L’épigénétique est un système de mise en signet moléculaire qui détermine quels gènes seront ou non utilisés dans différents types de cellules.
« Des décennies de recherche sur des humains et des modèles animaux ont montré que les influences environnementales pendant les périodes critiques du développement ont un impact majeur à long terme sur la santé et la maladie », a déclaré l’auteur correspondant, le Dr Robert Waterland, professeur de pédiatrie-nutrition et membre du Centre de recherche sur la nutrition des enfants de l’USDA à Baylor. « La régulation du poids corporel est très sensible à une telle » programmation de développement « , mais exactement comment cela fonctionne reste inconnu. »
« Dans cette étude, nous nous sommes concentrés sur une région du cerveau appelée le noyau arqué de l’hypothalamus, qui est un régulateur principal de l’apport alimentaire, de l’activité physique et du métabolisme », a déclaré le premier auteur, le Dr Harry MacKay, qui était associé postdoctoral au laboratoire Waterland. tout en travaillant sur le projet. « Nous avons découvert que le noyau arqué subit une maturation épigénétique étendue au début de la vie postnatale. Cette période est également extrêmement sensible à la programmation développementale de la régulation du poids corporel, ce qui suggère que ces effets pourraient être une conséquence d’une maturation épigénétique dérégulée. »
L’équipe a effectué des analyses à l’échelle du génome de la méthylation de l’ADN – une étiquette épigénétique importante – et de l’expression des gènes, avant et après la fermeture de la fenêtre critique postnatale pour la programmation développementale du poids corporel. « L’une des plus grandes forces de notre étude est que nous avons étudié les deux principales classes de cellules cérébrales, les neurones et la glie », a déclaré MacKays. « Il s’avère que la maturation épigénétique est très différente entre ces deux types de cellules. »
« Notre étude est la première à comparer ce développement épigénétique chez les hommes et les femmes », a déclaré Waterland. « Nous avons été surpris de trouver des différences sexuelles importantes. En fait, en termes de ces changements épigénétiques postnatals, les hommes et les femmes sont plus différents que similaires. Et, bon nombre des changements se sont produits plus tôt chez les femmes que chez les hommes, ce qui indique que les femmes sont précoce à cet égard. »
Le lien humain
La plus grande surprise est venue lorsque les chercheurs ont comparé leurs données épigénétiques chez la souris aux données humaines provenant de grandes études d’association à l’échelle du génome qui dépistaient les variantes génétiques associées à l’obésité. Les régions génomiques ciblées pour la maturation épigénétique dans le noyau arqué de la souris chevauchaient fortement les régions génomiques humaines associées à l’indice de masse corporelle, un indice d’obésité.
« Ces associations suggèrent que le risque d’obésité chez l’homme est déterminé en partie par le développement épigénétique dans le noyau arqué », a déclaré MacKay. « Nos résultats fournissent de nouvelles preuves que l’épigénétique du développement est probablement impliquée dans les influences environnementales et génétiques précoces sur le risque d’obésité. En conséquence, les efforts de prévention ciblant ces processus de développement pourraient être la clé pour arrêter l’épidémie mondiale d’obésité. »
D’autres contributeurs à ce travail incluent Chathura J. Gunasekara, Kit-Yi Yam, Dollada Srisai, Hari Krishna Yalamanchili, Yumei Li, Rui Chen et Cristian Coarfa. Les auteurs sont affiliés à une ou plusieurs des institutions suivantes : Baylor College of Medicine, Vanderbilt University, Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute du Texas Children’s Hospital et Baylor’s Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center.
Ce travail a été soutenu par des subventions de l’USDA (CRIS 3092-5-001-059), le NIH (5R01DK111831, S10OD023469, CA125123 et 1159 RR024574), NIEHS (P30 ES030285) et CPRIT (CPRIT-RP180672).
Source de l’histoire :
Matériel fourni par Collège de médecine Baylor. Original écrit par Homa Shalchi. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
