Alimentation: besoin ou plaisir, équilibre entre deux voies nerveuses
Publié par Adrien le 21/08/2015 à 00:00
Source: CNRS
Une équipe du laboratoire Biologie fonctionnelle et adaptative (CNRS/Université Paris Diderot) s'est intéressée à l'implication relative des besoins énergétiques et du "plaisir" à manger dans la prise alimentaire. En étudiant un groupe de neurones chez la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus,...), les chercheurs ont observé que lorsque leur activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) est compromise, le comportement alimentaire devient moins lié aux besoins métaboliques de l'organisme et plus dépendant des propriétés gustatives de la nourriture. Ces résultats pourraient permettre d'expliquer comment l'accès de plus en plus facile à des aliments appétissants peut contribuer à l'établissement de troubles alimentaires de type compulsif et favoriser le développement de l'obésité (L'obésité est l'état d'une personne, ou d'un animal, souffrant d'une hypertrophie de la masse adipeuse, qui se traduit par un excès de poids, réparti de façon généralisée dans les...). Ces travaux viennent d'être publiés dans la revue Cell Metabolism (Cell Metabolism (abrégé en Cell Metab.) est une revue scientifique à comité de lecture spécialisée dans la recherche sur la biologie métabolisme dans le champ...).


La prise alimentaire est régie par plusieurs réseaux neuronaux:

- le circuit de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de la prise alimentaire en réponse aux besoins énergétiques de l'organisme (en bleu) comprend le noyau paraventriculaire (PVN), l'hypothalamus latéral (LH), le noyau du tractus solitaire (NTS) et le noyau arqué (Arc). Les neurones d'Arc s'activent lorsque les niveaux d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) sont bas et sécrètent deux molécules (NPY et AgRP) afin de promouvoir la prise alimentaire.

- le circuit lié au "plaisir" associé à la nourriture (en rose) comprend l'aire tegmentale ventrale (VTA), siège des neurones dopaminergiques, le striatum et le noyau accumbens (Nacc). La libération de dopamine dans le circuit de récompense va promouvoir la prise de nourriture riche en graisses et sucres.

Lorsque l'activité des neurones NPY/AgRP est compromise, le contrôle de la prise alimentaire devient majoritairement tributaire du circuit de récompense. Le comportement alimentaire est alors moins lié aux besoins métaboliques et plus dépendant de facteurs environnementaux tels le stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis à des contraintes environnementales. Dans le langage courant, on parle de...) ou les propriétés gustatives de la nourriture.
© Serge Luquet

Le comportement alimentaire est régulé par différentes voies nerveuses et le fait de manger est ainsi contrôlé à la fois par les besoins énergétiques de l'organisme mais aussi par le plaisir associé à la nourriture. Dans le contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le...) actuel où les nourritures riches sont de plus en plus présentes dans nos régimes alimentaires et où les pathologies comme l'obésité, le diabète (Le diabète présente plusieurs formes, qui ont toutes en commun des urines abondantes (polyurie). Le mot « diabète » vient du grec ancien dia-baïno, qui signifie...) et les maladies cardio-vasculaires sont en pleine expansion, il est important de comprendre dans quelle mesure ces différents circuits nerveux sont impliqués et connectés entre eux. Connaître les contributions respectives du circuit qui maintient l'équilibre énergétique et du circuit de la récompense (ou du plaisir) permettrait de développer des traitements plus efficaces contre ces maladies.

Une équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) s'est intéressée à un groupe de neurones de l'hypothalamus, baptisés NPY/AgRP, connus pour leur rôle dans la prise alimentaire. Ces neurones font partie du circuit qui maintient l'équilibre énergétique: ils promeuvent la prise alimentaire lorsqu'ils sont activés, en cas de jeûne ou d'hypoglycémie (La définition de l'hypoglycémie ne saurait se limiter à la seule constatation d'une glycémie "trop" basse. La valeur de la glycémie n'a pas de signification propre lorsqu'elle est basse ; ce qui...) par exemple. Ils ont donc jusqu'ici été considérés comme des cibles de choix pour la mise au point (Graphie) de traitements contre l'obésité. En étudiant des souris privées de ces neurones, les chercheurs ont démontré que ceux-ci sont essentiels pour déclencher la prise alimentaire lorsque la nourriture n'a pas de valeur hédonique forte et constitue simplement une réponse aux besoins métaboliques. En revanche, ils contribuent moins à la prise alimentaire lorsque la nourriture est très appétente, riche en graisses et en sucres.

En effet, lorsque ces neurones sont absents ou inhibés, les souris consomment moins la nourriture standard, même après un jeûne. A l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x...), elles vont se nourrir normalement si on leur présente des aliments riches en graisses et en sucres. Une série d'expériences a montré que, lorsque l'activité des neurones NPY/AgRP est compromise, l'hormone (Une hormone est un messager chimique véhiculé par le système circulatoire qui agit à distance de son site de production par fixation sur des...) qui les stimulait va activer à la place des neurones impliqués dans le circuit de la récompense. Cette voie nerveuse fonctionnant à la dopamine prend donc le relai et dirige le comportement alimentaire. Il en résulte une façon de se nourrir perturbée, déconnecté des besoins énergétiques de l'organisme et essentiellement dépendante du plaisir provoqué par les aliments.

Les souris étudiées consomment alors les aliments gras et sucrés en plus grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un...) et prennent du poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la résultante...). Leur comportement alimentaire est aussi beaucoup plus sensible aux facteurs extérieurs comme le stress. Dans l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) elles constituent un bon modèle de ce que les anglophones appellent le "comfort feeding" ou le fait de manger pour se réconforter.

Dans le cas des souris de cette étude, l'activité des neurones NPY/AgRP est altérée suite à une intervention génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) mais une exposition continue à des nourritures riches pourrait avoir des conséquences similaires en induisant une désensibilisation de ces neurones au profit d'un contrôle par le circuit nerveux de la récompense. Les habitudes alimentaires qui en résultent, dissociées du métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un processus ordonné, qui fait...), contribuent à l'établissement de troubles de type compulsif et favorisent le développement de l'obésité. Ces résultats apportent donc un éclairage nouveau sur le rôle des neurones NPY/AgRP dans le maintien de l'équilibre énergétique. Ils indiquent également qu'agir au niveau pharmacologique sur ces neurones pour traiter l'hyperphagie pourrait se révèler contre-productif.
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