Moins un ver de l’espèce Caenorhabditis elegans (C. elegans ) mange , plus il perd lentement sa graisse.
Des scientifiques du Scripps Research ont maintenant découvert pourquoi il en est ainsi : une petite molécule produite par l’intestin du ver pendant le jeûne se rend au cerveau et bloque un signal de combustion des graisses pendant cette période.
Bien que la molécule exacte qu’ils ont identifiée chez les vers n’ait pas encore été étudiée chez l’homme, ces nouveaux travaux aident les scientifiques à mieux comprendre l’interaction complexe entre l’intestin et le cerveau.
Ils pourraient également permettre de comprendre pourquoi le jeûne, c’est-à-dire le fait de s’abstenir de manger pendant un certain temps, a des effets bénéfiques indépendants de la quantité de calories consommée par une personne.
La nouvelle étude a été publiée dans Nature Communications le 11 août2024.
Les chercheurs dirigés par Supriya Srinivasan, Scripps Research Professor of Neuroscience, PhD, auteur principal de la nouvelle étude, ont découvert pour la première fois que le jeûne transmet au cerveau des informations qui vont au-delà de la simple privation de calories. Ces résultats les amènent à se demander s’il existe des molécules produites dans les intestins d’autres animaux, y compris les mammifères, qui expliquent certains des effets sur la santé associés au jeûne.

La molécule d’insuline produite par les cellules intestinales affecte le métabolisme des graisses par l’intermédiaire du cerveau

Les chercheurs savent depuis longtemps que le cerveau contrôle la production et la décomposition des graisses chez l’homme, d’autres mammifères et des organismes modèles tels que C. elegans.
En 2017, le groupe de Srinivasan a identifié FLP-7, une hormone cérébrale qui stimule la combustion des graisses dans l’intestin du nématode.
Cependant, les C. elegans n’ont pas de nerfs sensoriels dans leur intestin, de sorte que les scientifiques ont eu du mal à déchiffrer la voie de communication inverse : comment l’intestin signale-t-il le cerveau ?
Les experts savaient qu’une modification du métabolisme dans l’intestin pouvait modifier les propriétés des neurones dans le cerveau, mais la manière dont cela se produisait restait très mystérieuse. Dans cette nouvelle étude, Srinivasan et ses collègues ont retiré plus de 100 molécules de signalisation de l’intestin de C. elegans, une par une, et ont mesuré leur impact sur la production de FLP-7 dans le cerveau.
Ils ont trouvé une molécule qui avait un impact majeur sur le FLP-7 : une forme d’insuline connue sous le nom d’INS-7.
Chez l’homme, l’insuline est principalement connue comme l’hormone produite par le pancréas qui contrôle le taux de sucre dans le sang.
Cependant, cette molécule d’insuline était plutôt produite par les cellules intestinales et avait également un effet sur le métabolisme des graisses par l’intermédiaire du cerveau.
Lorsque les chercheurs ont découvert qu’il s’agissait d’une insuline, ils ont pensé qu’il s’agissait d’un paradoxe.
L’insuline est si bien étudiée chez les mammifères et il n’y avait pas de précédent d’une molécule d’insuline jouant ce rôle.
Cependant, lorsque le groupe a étudié comment l’INS-7 affectait les cellules cérébrales productrices de FLP-7, il a découvert qu’il n’activait pas les récepteurs de l’insuline – comme toutes les molécules d’insuline précédemment découvertes – mais qu’il bloquait les récepteurs de l’insuline.
Ce blocage a, à son tour, déclenché une cascade d’autres événements moléculaires qui ont finalement conduit les cellules cérébrales à cesser de produire du FLP-7.
Selon Srinivasan, l’INS-7 est en fait un signal de l’intestin qui indique au cerveau de ne pas brûler davantage de réserves de graisse pour le moment, car il n’y a pas d’apport de nourriture.

Les signaux entre l’intestin et le cerveau contrôlent le métabolisme

Des études ont déjà montré que les périodes de jeûne peuvent affecter l’organisme de diverses manières, mais les mécanismes de ces changements n’étaient pas clairs jusqu’à présent.
La nouvelle étude met en évidence l’une des façons dont un intestin vide peut envoyer un signal au cerveau, ce qui pourrait entraîner une série d’effets sur la santé, au-delà de la graisse.
Selon M. Srinivasan, ces nouvelles découvertes permettent d’expliquer comment le cerveau et le système digestif communiquent dans les deux sens pour contrôler le métabolisme en fonction de la disponibilité des aliments.
D’autres recherches sont nécessaires pour déterminer quelles voies spécifiques chez les mammifères sont impliquées dans les nouveaux signaux entre l’intestin et le cerveau.
Les composés qui imitent les hormones intestinales – tels que le semaglutide, connu sous les noms de marque Ozempic, Wegovy et Rybelus – se sont récemment avérés populaires dans la lutte contre l’obésité et le diabète, de sorte que de nouveaux peptides intestinaux pourraient compléter cette classe de médicaments.
Srinivasan prévoit également des expériences pour étudier comment les cellules intestinales de C. elegans sont stimulées pour produire de l’INS-7 pendant le jeûne et quels types de cellules cérébrales sont affectées par la molécule.