RÉGIME OCCIDENTAL : Comment trop de graisse stresse aussi nos cellules

La recherche révèle ainsi que des centaines d'enzymes impliquées dans le métabolisme des sucres, des lipides et des protéines sont affectées par une alimentation riche en graisses, et que ces perturbations entraînent une augmentation de la résistance à l'insuline et une accumulation de molécules nocives appelées espèces réactives de l'oxygène. Les chercheurs du MIT ont cartographié certains de ces changements, en se concentrant sur la dysrégulation de ces enzymes métaboliques, associée à la prise de poids.

L’un des auteurs principaux, Tigist Tamir, ancien chercheur au MIT et professeur de biochimie et de biophysique à l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, explique : « En cas de stress métabolique, les enzymes peuvent être affectées et adopter un état plus nocif. Cependant,

certains antioxydants peuvent les ramener à un état plus sain, moins dysfonctionnel ».

L’alimentation riche en graisses stimule l'activation cellulaire de nombreuses voies de signalisation liées au stress chronique qui stimulent à leur tour, ma phosphorilation de certaines enzymes impliquées dans le métabolisme. 

La phosphorylation, ou l'ajout d'un groupe phosphate, peut activer ou désactiver l'activité enzymatique. Ce processus, contrôlé par des enzymes appelées kinases, permet aux cellules de réagir rapidement aux conditions environnementales en ajustant finement l'activité des enzymes présentes dans la cellule. La phosphorylation de ces enzymes peut les rendre plus ou moins actives. De nombreuses enzymes impliquées dans le métabolisme – la conversion des aliments en éléments constitutifs de molécules clés telles que les protéines, les lipides et les acides nucléiques – sont connues pour subir une phosphorylation.

L'étude : les chercheurs ont commencé par analyser des bases de données d'enzymes humaines phosphorylables, en se concentrant sur les enzymes impliquées dans le métabolisme. Ils ont découvert que de nombreuses enzymes métaboliques phosphorylées sont essentielles à des réactions métaboliques telles que la glycolyse, c'est-à-dire la dégradation du glucose en une molécule plus petite appelée pyruvate.

Parmi les centaines d'enzymes identifiées par les chercheurs figurent IDH1, impliquée dans la dégradation du sucre pour produire de l'énergie, et AKR1C1, nécessaire au métabolisme des acides gras.

De nombreuses enzymes phosphorylées jouent un rôle important dans la gestion des espèces réactives de l'oxygène, nécessaires à de nombreuses fonctions cellulaires, mais qui peuvent être nocives en cas d'accumulation excessive dans la cellule.

Explications, chez l’animal : les chercheurs comparent ici 2 groupes de souris, l'un recevant une alimentation riche en graisses et l'autre une alimentation normale. L’expérience montre, chez les souris nourries avec un régime riche :

• le développement d’un surpoids et d’une résistance à l'insuline ;
• une phosphorylation des enzymes métaboliques qui entraîne un dysfonctionnement cellulaire caractérisé par une production d'espèces réactives de l'oxygène par les cellules, supérieure à leur capacité de neutralisation ;
• ces effets apparaissent beaucoup plus prononcés chez les souris mâles que chez les souris femelles ;
• l'effet systémique global de ces événements de phosphorylation entraîne ainsi, en particulier chez les mâles, un déséquilibre accru de l'homéostasie et un dysfonctionnement métabolique.

Un traitement possible ? L'administration d'un antioxydant inverse bon nombre de ces effets. L’antioxydant ramène les cellules à un état plus équilibré, avec moins d'espèces réactives de l'oxygène, les enzymes métaboliques retrouvent un recâblage systémique et l'état de phosphorylation est réduit-toujours chez la souris.

Il reste à savoir si un tel traitement antioxydant pourrait être un moyen efficace de prévenir ou de traiter les troubles métaboliques liés à l'obésité, chez l'Homme, et quel serait le moment optimal d'une telle intervention.