Les animaux possèdent plusieurs types de tissus adipeux : un tissu adipeux blanc, qui stocke des graisses, et un tissu adipeux brun, qui produit de la chaleur. Le tissu adipeux brun, ou graisse brune, doit sa couleur à la grande quantité de mitochondries présentes. La graisse « beige » correspond à un mélange de cellules de tissus adipeux brun et blanc. À l’origine, les cellules de graisse brune servent à protéger les nouveau-nés des températures fraîches.

La mitochondrie correspond à l`usine énergétique de la cellule : c`est là qu`a lieu la respiration cellulaire qui, à partir du glucose, produit de l`adénosine triphosphate (ATP) qui fournit l’énergie nécessaire à la cellule pour accomplir ses fonctions. Cependant, dans la graisse brune, les cellules consomment du glucose sans produire d’ATP : la respiration est « découplée ». Au lieu de produire de l’ATP, les adipocytes bruns utilisent l’énergie pour brûler des calories, tout en libérant de la chaleur en même temps.

Du point de vue moléculaire, ce découplage énergétique est permis grâce à la protéine mitochondriale UCP1 (uncoupling protein 1). Celle-ci se trouve uniquement dans des cellules de graisse brune ou beige. Toutefois, les chercheurs pensaient qu’il pouvait y avoir d’autres voies de production de chaleur indépendantes de la protéine UCP1.

Une perte de poids favorisée par le découplage de la respiration cellulaire

Dans un article paru dans Cell, les chercheurs du Dana-Farber Cancer Institute et de l’université de Californie (Berkeley) décrivent un nouveau mécanisme découvert dans des cellules de graisse brune ou beige de souris. Ils ont identifié une enzyme, appelée PM20D1 (peptidase M20 domain containing 1), sécrétée par les cellules, qui favorise la production de certains composés : les acides aminés N-acylés.

Quand les chercheurs ont injecté des acides aminés N-acylés chez des souris obèses qui suivaient un régime riche en graisse, ils ont observé une perte significative de poids après huit jours de traitement. La perte de poids concernait le tissu graisseux. Comme l’administration des acides aminés N-acylés augmente la dépense énergétique, elle facilite la perte de poids.

De plus, des souris qui avaient plus de PM20D1 dans leur sang avaient aussi une respiration augmentée et plus d’acides aminés N-acylés dans le sang. Il existe donc bien d’autres voies moléculaires indépendantes d’UCP1 par lesquelles de l’énergie est brûlée par découplage de la respiration cellulaire.

Chez les souris obèses, la perte de poids obtenue avec les acides aminés N-acylés était considérée comme « spectaculaire », d`après Bruce Spiegelman, professeur de biologie cellulaire et de médecine à la Harvard Medical School, qui imagine déjà des applications : « Ces données suggèrent que PM20D1 ou les acides aminés N-acylés eux-mêmes peuvent être utilisés en thérapeutique pour le traitement de l`obésité et d`autres troubles associés à l`obésité ».

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