Je mange, donc je transporte la leucine !

Comment un organisme ajuste-t-il sa prise alimentaire ? Une équipe du Centre des sciences du goût et de l'alimentation démontre que la petite mouche drosophile perçoit la présence de leucine (un acide aminé bien connu des bodybuilders) issue du bol alimentaire afin de libérer directement l'hormone insuline. Cet effet passe par la présence d'un transporteur d'acide aminé et d'une enzyme qui ont une incidence sur la glycémie et la croissance. Cette étude qui révèle une voie de signalisation originale dans le contrôle de la production d'insuline, est publiée dans la revue Cell Reports.


Se nourrir est indispensable à une bonne croissance, et aux nécessaires apports d'énergie et de nutriments de tout individu. Le dérèglement de cette activité vitale, notamment lorsque les aliments sont disponibles à volonté, peut avoir des conséquences dramatiques sur la santé. Une alimentation excessive entraine rapidement des problèmes de surpoids et tout un cortège de maladies associées. A l'inverse une prise alimentaire trop faible est également préjudiciable. La compréhension des phénomènes et voies biologiques qui gouvernent la prise alimentaire sont ainsi un enjeu très important de santé publique.

Pour atteindre cet objectif, les chercheurs utilisent divers modèles animaux et cellulaires. L'un d'entre eux est la drosophile, ou mouche du vinaigre, qui est utilisée comme modèle génétique depuis le début du XXème siècle. L'accès à son génome est précis et aisé, ce qui en fait l'un des modèles biologiques les plus puissants. Il est ainsi possible par exemple de modifier l'expression des gènes, ou d'exprimer des marqueurs fluorescents qui vont servir de révélateur de l'activité de cellules ciblées de manière spécifique.

Dans ce cadre, Gérard Manière et ses collaborateurs au sein de l'équipe de Neurobiologie de Yaël Grosjean au Centre des Sciences du Goût et de l'Alimentation à Dijon, montrent que cet insecte modèle détecte l'arrivée dans son organisme de nutriments, suite à un repas, par la présence d'un acide aminé, la leucine. La leucine va ainsi agir sur des cellules spécialisées localisées dans son cerveau pour déclencher la libération d'insuline dans l'organisme, qui va à son tour réguler sa glycémie et permettre sa bonne croissance. Les chercheurs mettent également en évidence que cet événement nécessite la mobilisation d'acteurs moléculaires indispensables. Le premier est la protéine Minidiscs. Il s'agit d'un transporteur de la leucine qui relaye son action au sein des cellules sécrétrices de l'insuline. Le second est la glutamate déshydrogénase, une enzyme qui permet de déclencher la libération d'insuline.

Ces résultats sont d'un grande importance car ils mettent en évidence une voie de signalisation originale dont il est possible qu'elle soit largement conservée dans l'ensemble du règne animal contrairement à ce qui était pensé jusqu'à maintenant. Notamment, l'effet direct de la leucine sur la sécrétion d'insuline au niveau des cellules b du pancréas des mammifères était connu depuis longtemps, mais n'était pas envisagé chez la drosophile.

Cette avancée permet de concevoir des développements spectaculaires par la compréhension fine des processus biologiques déterminant la prise alimentaire. Par exemple, il sera très intéressant d'établir si les mammifères peuvent avoir des cellules sécrétrices d'insuline dans leur cerveau et si elles mobilisent des voies de signalisation équivalentes. La présence de ces cellules est suspectée. Elle pourrait être réelle.

Les travaux réalisés sur la drosophile et leur confirmation chez l'Homme ouvrent ainsi de pistes passionnantes pour envisager de nouvelles stratégies de lutte contre les dysfonctionnements liés à l'alimentation humaine.