Hyperphagie, obésité et récepteurs de la dopamine (2010)

Allez à:

Abstract

La neurotransmetteur dopamine joue un rôle clé dans le circuit de récompense du cerveau. La consommation de drogues hautement addictives telles que la cocaïne entraîne une augmentation des niveaux de dopamine dans le cerveau limbique, y compris le noyau accumbens du striatum, ce qui conduit à un renforcement des comportements associés (1). Des études récentes ont également mis en lumière l'implication du striatum dans l'alimentation des humains obèses. Des études par tomographie par émission de positrons ont notamment montré que la dopamine D striatale₂ les récepteurs sont réduits chez les obèses par rapport à D₂ récepteurs de leurs homologues plus maigres (2). De plus, il a également été démontré que les personnes obèses ont tendance à trop manger pour compenser la sensibilité striatale émoussée (3). Des déficiences analogues de la signalisation striatale à la dopamine ont également été observées chez les toxicomanes. Parce que la surconsommation pathologique est également motivée par le plaisir et la contrainte de continuer malgré les effets négatifs connus, comme la toxicomanie, on pense qu’elle implique une neurotransmission de la dopamine. Cependant, si ces carences en D₂ L’obésité chez les récepteurs de signalisation ou si des personnes obèses développent des déficiences à la suite d’un dysfonctionnement de la récompense est une question ouverte.

Johnson et Kenny (4) entreprendre de comprendre la physiologie de l'alimentation compulsive en étudiant le comportement des rats ayant facilement accès à des aliments riches en graisses. Ils constatent maintenant que le circuit de récompense cérébrale impliqué dans la suralimentation compulsive est similaire au circuit associé à la toxicomanie (4).

Dans le premier ensemble d'expériences, des rats de taille à peu près égale ont été préparés pour les procédures de récompense de stimulation cérébrale. En bref, des électrodes de stimulation ont été implantées dans l'hypothalami latéral. Les rats ont été autorisés à se remettre des interventions chirurgicales et les niveaux de base de stimulation électrique requis pour permettre aux rats de faire tourner une roue ont été enregistrés. La quantité de stimulation, ou seuil de récompense stable, était pratiquement identique pour tous les rats. Ensuite, les auteurs ont divisé les animaux en trois groupes. Pendant les jours 40, le premier groupe de rats n’avait accès qu’aux aliments de laboratoire standard; la deuxième série avait accès à une nourriture et à une heure de nourriture savoureuse et riche en énergie, de style «cafétéria», comme du bacon, des saucisses et des gâteaux; et la troisième série offrait un accès étendu à la nourriture chow et aux aliments riches en graisse. Au fil du temps, les rats bénéficiant d'un accès étendu à des aliments riches en énergie ont pris environ deux fois plus de poids que les rats n'ayant accès qu'à des aliments chow ou chow et à des quantités limitées d'aliments riches en énergie. En outre, les rats bénéficiant d'un meilleur accès au régime appétent avaient besoin d'une plus grande stimulation pour faire tourner la roue, caractéristique du déficit de récompense du cerveau qui est également associée à des formes de toxicomanie.

Ensuite, les auteurs ont testé si la suralimentation avait un effet sur D₂ niveaux de récepteurs dans le striatum. Pour ce faire, les auteurs ont répété les expériences d'alimentation sans insertion d'électrodes. De nouveau, les rats ont été divisés en trois groupes qui n’avaient accès qu’à des aliments chow, et un accès limité aux aliments riches en graisses, et à un accès étendu à des aliments riches en graisses. Après avoir constaté des différences significatives de poids corporel entre les rats à accès unique et les rats à accès étendu, ils ont été sacrifiés afin d’examiner les niveaux de D₂ récepteurs dans le complexe striatal. Une analyse par immunoblot a révélé que le poids corporel des rats était corrélé négativement avec le niveau de D₂ récepteurs. En d'autres termes, plus le rat est gros, plus la densité de D est faible₂ récepteurs dans le striatum.

Etablir le lien entre les niveaux de D striatal₂ récepteurs et récompense du cerveau, dans un nouveau lot de rats, les auteurs ont utilisé un vecteur viral avec un ARN interférant en épingle à cheveux courte pour neutraliser l’expression du gène. Rats avec D réduit₂ les niveaux de récepteurs après le renversement avaient augmenté les seuils de récompense qui ressemblaient au scénario trouvé chez les rats soumis à un régime riche en énergie et à accès étendu. Fait intéressant, d’autres études récentes ont montré que des rats intrinsèquement impulsifs ont réduit le D₂/D₃ niveaux de récepteurs même en l'absence d'exposition au médicament (5). Inversement, il est possible que le D élevé₂ niveaux de récepteurs pourraient offrir une certaine protection contre la consommation de médicaments (2). Un problème sans réponse qui ressort de ces études est de savoir si l'impulsivité spontanée est corrélée à la suralimentation par réduction du D₂ niveaux de récepteur.

Dans une autre série d’expériences, des rats ont eu accès à l’un des trois régimes et, après quelques jours de traitement 40, ils étaient conditionnés à attendre un choc au pied correspondant à un signal lumineux (4). Les rats des trois groupes ont également été autorisés à manger des aliments riches en énergie pendant une brève période. Les rats ayant un accès précoce limité ou n'ayant pas accès à des aliments riches en énergie ont été pris au dépourvu une fois que l'accès aux aliments appétissants a été fourni. Ces rats ont cessé de manger lorsque le signal lumineux est apparu. Cependant, la crainte de chocs aux pieds ne pouvait empêcher l'alimentation des rats bénéficiant d'un accès généralisé à une nourriture savoureuse. Encore une fois, la suralimentation compulsive ressemblait à une auto-administration de drogue en ce sens que les conséquences négatives étaient un moyen de dissuasion insuffisant pour rechercher une récompense.

Prises ensemble, ces études plaident fortement en faveur de l’implication du circuit de récompense cérébrale dans la suralimentation compulsive. Un argument en faveur d'un rôle direct dans l'obésité est moins convaincant. Comme pour toutes les études comportementales menées sur des rongeurs de laboratoire, il faut être extrêmement prudent lors de l’extrapolation des observations à des populations humaines. Chez l'homme, l'acte de manger est profondément influencé par des facteurs sociaux, culturels et émotionnels qui peuvent ne pas être observables chez d'autres animaux (même chez d'autres primates). De plus, les comportements alimentaires sont beaucoup plus complexes que ceux associés à l'auto-administration de médicaments. Par exemple, manger un sandwich implique plusieurs niveaux d’implication sensorielle, contrairement à l’injection d’héroïne. En outre, les médicaments activent le circuit de récompense du cerveau par une intervention directe au niveau des récepteurs, tandis que les aliments le font indirectement via de nombreux produits chimiques tels que les hormones, les opioïdes et les cannabinoïdes. Il convient également de garder à l'esprit que le circuit de récompense du cerveau n'est pas le seul circuit impliqué dans le comportement alimentaire; d’autres circuits tels que l’apprentissage et la motivation jouent également un rôle important dans l’alimentation (2). Enfin, de nombreux facteurs génétiques et métaboliques prédisposent une personne à trop manger et influencent sa propension à devenir obèse. Au cours des deux dernières décennies, de nombreuses recherches ont été consacrées à la leptine et à la ghréline, des hormones qui influent sur l'appétit. On sait que la leptine influence l’activité du striatum et le comportement alimentaire (6). Comment la signalisation de la leptine dans l'hypothalamus et le D striatal₂ coordination de la signalisation des récepteurs pour la régulation de l'homéostasie d'énergie nécessite des études complémentaires (7).

Néanmoins, des questions intéressantes se posent. Existe-t-il un lien direct entre toxicomanie et suralimentation compulsive? L'un peut-il être considéré comme un facteur prédisposant pour l'autre en clinique? Et enfin, les agents thérapeutiques qui combattent la toxicomanie seront-ils efficaces pour traiter les excès alimentaires excessifs? Nul doute que les études s’appuieront sur les connaissances actuelles pour donner une image plus claire.

Bibliographie