Pourquoi le stress entraîne-t-il une prise de poids? L'étude éclaire
Nouvelle recherche, publiée dans la revue Métabolisme cellulaire, peut avoir trouvé la raison pour laquelle l'exposition chronique au stress est si intimement liée à l'obésité. La réponse réside dans la relation entre les cellules graisseuses et le moment des hormones de stress.
Les chercheurs dirigés par Mary Teruel, professeur adjoint de biologie chimique et des systèmes à la Stanford University School of Medicine en Californie, ont été intrigués par un processus par ailleurs naturel - et bien connu - par lequel notre corps produit des cellules graisseuses.
Dans le corps humain, les cellules dites précurseurs ou progénitrices - c'est-à-dire l'état intermédiaire entre une cellule souche indifférenciée et une cellule totalement différenciée - se transforment en cellules graisseuses, entraînant une prise de poids.
Une personne en bonne santé ne transforme pas plus de 1% de ses cellules précurseurs en cellules graisseuses, et ce, lorsqu'elle est déclenchée par des hormones appelées glucocorticoïdes.
Les glucocorticoïdes sont des hormones stéroïdes naturelles produites par le corps humain pour soulager l'inflammation. Comme l'expliquent Teruel et ses collègues dans leur article, les niveaux de glucocorticoïdes d'une personne augmentent et diminuent naturellement tout au long de la journée, un cycle régulé par nos rythmes circadiens.
Mais ces hormones peuvent également être stimulées par des stimuli externes, tels que le stress à court ou à long terme. Le chercheur principal de la nouvelle recherche, cependant, a trouvé cette dynamique intrigante.
"Pourquoi ne nous noyons-nous pas dans la graisse chaque fois que les niveaux de glucocorticoïdes augmentent le matin en raison de rythmes circadiens normaux ou lorsque nos niveaux de glucocorticoïdes augmentent lorsque nous faisons de l'exercice ou que nous passons d'un bâtiment chaud au froid?" Se demanda Teruel.
«Et pourquoi la perte du rythme normal de sécrétion de glucocorticoïdes - comme dans les conditions de stress chronique, de décalage horaire et de troubles du sommeil chez les travailleurs postés - est-elle si liée à l'obésité?»
Ces questions ont incité Teruel et ses collègues à se lancer dans la nouvelle recherche.
Comment les glucocorticoïdes affectent-ils les cellules graisseuses?
Pour trouver les réponses, les scientifiques ont mené plusieurs expériences. Dans le premier, l'équipe a baigné des cellules graisseuses précurseurs dans un cocktail de glucocorticoïdes en «pulsations rythmiques» sur une période de 4 jours.
Ils ont compté le nombre de cellules progénitrices transformées en cellules adipeuses et ont découvert qu'une impulsion de 48 heures des hormones provoquait la transformation de la plupart des cellules en cellules adipeuses, tandis que des impulsions plus courtes entraînaient une différenciation cellulaire minimale.
Teruel et ses collègues voulaient approfondir, ils se sont donc penchés sur les mécanismes moléculaires par lesquels les cellules progénitrices peuvent «dire» quand se transformer en cellules graisseuses. Les scientifiques ont été intrigués par ce qui fait que les cellules progénitrices ignorent les impulsions courtes mais répondent aux impulsions plus longues.
Pour résoudre le mystère, ils ont utilisé l'imagerie en direct unicellulaire pour suivre l'activité d'une protéine connue pour être en corrélation avec la différenciation et la maturité d'une cellule adipeuse: PPAR-gamma (PPARG).
Le suivi de cette protéine dans des milliers de cellules pendant plusieurs jours et l'utilisation de la modélisation informatique ont révélé qu'il existe deux types de rétroaction qui aident les cellules progénitrices à ignorer le cycle circadien normal des glucocorticoïdes et à filtrer uniquement les longues impulsions hormonales.
Plus précisément, les auteurs écrivent: «ce filtrage circadien nécessite une rétroaction positive rapide et lente vers PPARG.» S'appuyant sur leurs recherches précédentes, les scientifiques ont également découvert d'autres protéines qui assurent la médiation d'une boucle de rétroaction de 34 heures qui permet au PPARG de continuer à s'accumuler, conduisant à plus de cellules graisseuses.
«Nous connaissons maintenant le code circadien qui contrôle le commutateur et nous avons identifié les molécules clés impliquées», déclare Teruel.
Enfin, les scientifiques ont dû tester si ce code circadien nouvellement identifié fonctionnait de la même manière chez les mammifères. Ainsi, au cours de 21 jours, ils ont augmenté les taux de glucocorticoïdes dans un groupe de souris et ont comparé leur poids à celui d'un groupe témoin de rongeurs.
L'expérience a révélé que les souris boostées aux glucocorticoïdes gagnaient le double du poids du groupe de souris témoins. Les scientifiques ont découvert que cela était dû non seulement à la production de nouvelles cellules graisseuses, mais aussi à la croissance de cellules déjà existantes.
Un stress continu peut entraîner une prise de poids
Les résultats, dit Teruel, «[expliquent] pourquoi les traitements avec des médicaments glucocorticoïdes, qui sont souvent essentiels pour que les personnes atteintes de polyarthrite rhumatoïde et d'asthme fonctionnent même, sont si liés à l'obésité, et [suggèrent] des façons dont ces traitements peuvent être administrés en toute sécurité sans les effets secondaires courants de la prise de poids et de la perte osseuse. »
De plus, l'enquêteur principal note comment la recherche éclaire le processus de prise de poids induit par le stress chez les personnes, tout en offrant des indices sur la façon de le contrôler.
«Oui, le moment de votre stress est important», dit-elle. «Étant donné que [la] conversion des cellules précurseurs en cellules graisseuses se produit via un commutateur bistable, cela signifie que vous pouvez contrôler le processus avec des pulsations.
«Nos résultats suggèrent que même si vous êtes considérablement stressé ou que vous traitez votre polyarthrite rhumatoïde avec des glucocorticoïdes, vous ne prendrez pas de poids», poursuit Teruel, «tant que le stress ou le traitement aux glucocorticoïdes ne se produit que pendant la journée.
«Mais si vous ressentez un stress chronique et continu ou si vous prenez des glucocorticoïdes la nuit, la perte des oscillations normales des glucocorticoïdes circadiens qui en résultera entraînera un gain de poids significatif.»
Mary Teruel
