Cette découverte du Georgetown University Medical Center explique comment une « simple » mutation sur un gène unique est responsable de l'incapacité des neurones à transmettre efficacement les signaux coupe-faim au bon endroit du cerveau. Cette recherche, publiée dans l'édition en ligne du 18 mars de la revue Nature Medicine apporte des indices sur la façon de redonner une sensibilité au cerveau aux hormones de la leptine et l'insuline, pour restreindre l'appétit et lutter contre cette obésité incontrôlée.
Ces scientifiques de Georgetown suggèrent qu'il pourrait y avoir un moyen de stimuler l'expression du ce gène pour traiter cette obésité causée par l'ingestion incontrôlée d'aliments. La mutation identifiée dans le gène brain-derived neurotrophic factor (BDNF), chez la souris, empêche en effet les neurones de transmettre efficacement les signaux chimiques de la leptine et de l'insuline au cerveau. Les auteurs rappellent que chez les humains, ces hormones libérées dans le corps après un repas, font signe au corps d'arrêter de manger. Mais si les signaux ne parviennent pas à la zone de traitement située dans l'hypothalamus pour signaler la satiété, le sujet continue à se nourrir.
Une variation identifiée comme majeure pour le contrôle du poids : "Il s'agit de la première synthèse protéique réalisée dans les dendrites, des extensions des neurones, à être identifiée comme majeure pour le contrôle du poids», résume l'auteur principal de l'étude, le Pr Baoji Xu, professeur agrégé de pharmacologie et physiologie à Georgetown. «Cette découverte pourra ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques pour aider le cerveau à contrôler le poids corporel ». Le Pr Xu est un spécialiste du gène BDNF et avait déjà démontré que BDNF produit un facteur de croissance qui contrôle la communication entre les neurones, car il contribue à la formation et la maturation des synapses, les structures qui permettent aux neurones de s'envoyer des signaux chimiques. Ce gène génère un brin court et un brin long. Lorsque la transcription longue de BDNF est absente, le facteur de croissance n'est pas synthétisé dans les dendrites du neurone qui produit alors un trop grand nombre de synapses immatures, ce qui entraîne des déficits dans l'apprentissage et la mémoire, chez la souris.
Les souris porteuses de cette mutation BDNF deviennent sévèrement obèses. De précédentes études d'association génomique ont également montré que certains variants de BDNF sont également liés à l'obésité. Mais, jusqu'à cette étude, comment BDNF contrôle le poids corporel, n'avait jamais été expliqué. Ici le Pr Xu montre que les deux hormones, leptine et insuline, stimulent la synthèse du BDNF dans les dendrites neuronales dans le but de faire passer leur message chimique d'un neurone à l'autre par l'intermédiaire des synapses vers les bonnes zones du cerveau où les hormones déclencheront un process qui supprime l'appétit. « Lorsqu'il y a un problème avec le gène BDNF, les neurones ne peuvent plus communiquer, les signaux de la leptine et l'insuline sont inefficaces, et l'appétit n'est pas régulé », résume l'auteur.
A ce stade de connaissance du rôle de BDNF, la question est de savoir si la transmission défectueuse, avec la variation de BDNF, peut être réparée. Les chercheurs envisagent la production de la forme longue de la transcription de BDNF par thérapie génique par virothérapie le problème étant de passer la barrière hémato-encéphalique. « Une approche pourrait consister à trouver un médicament qui peut stimuler l'expression de BDNF dans l'hypothalamus », suggère également le chercheur.
Source: Nature Medicine doi:10.1038/nm.2687 Dendritically targeted Bdnf mRNA is essential for energy balance and response to leptin
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