Cytokines et troubles nutritionnels

Cytokines and the anorexia of infection

EA 2972 Laboratoire des Régulations Neuroendocriniennes, Université Bordeaux 1, Avenue des Facultés, 33405 Talence, France

Résumé

Une forte diminution de la prise alimentaire, accompagnée d’une augmentation de la dépense énergétique, apparaît fréquemment lors d’une infection périphérique. Cette anorexie inflammatoire, qui est un signe de l’état de maladie, est souvent considérée comme une conséquence indésirable de l’infection. Elle constitue pourtant une stratégie adaptée que déploie l’individu malade afin d’éliminer les agents pathogènes responsables de l’apparition de la maladie. Les cytokines, qui sont synthétisées par les cellules immunocompétentes et qui orchestrent la réponse immunitaire, jouent également un rôle dans la médiation de l’anorexie inflammatoire. Ainsi l’administration d’un certain nombre de ces facteurs provoque d’importantes diminutions de prise alimentaire. La présente revue détaille les mécanismes d’action possibles des cytokines sur le comportement de prise alimentaire, en focalisant sur l’importance des cytokines au sein du cerveau, et plus particulièrement sur l’interleukine-1 (IL-1). Une synthèse de novo d’IL-1 a lieu dans un certain nombre de régions cérébrales en réponse à une infection périphérique mimée par l’administration de lipopolysaccharide (LPS). L’IL-1 peut agir sur ses récepteurs centraux qui sont fonctionnels pour provoquer une anorexie inflammatoire, comme le montrent des expériences utilisant des souris génétiquement modifiées ou l’antagoniste spécifique des récepteurs de l’IL-1. La neuroanatomie fonctionnelle a permis de mettre en évidence que l’hypothalamus, qui est impliqué dans le contrôle de la prise alimentaire et de l’homéostasie énergétique, est mis en jeu dans la réponse au LPS ou à l’IL-1. De plus, la leptine, un facteur anorexigène synthétisé par les adipocytes, agit en étroite interdépendance avec l’IL-1. L’implication dans l'anorexie inflammatoire des neuropeptides anorexigènes et orexigènes du noyau arqué de l'hypothalamus, connus pour être régulés par l’IL-1 et/ou la leptine, est discutée.

Abstract

During an infection, a decrease in food intake together with elevated energy expenditure appears. Anorexia is one of the most common signs of illness and is often considered as an undesirable manifestation of sickness. However, compelling data demonstrate that anorexia constitutes an adaptative strategy systematically organised for pathogens elimination. Microbial products stimulate the production by immunocompetent cells of cytokines, which orchestrate the immune response. Since the administration of cytokines reduces food intake, it has been suggested that these agents play a key role in mediating anorexia during infection. This review details the mechanisms of cytokine-induced anorexia, focusing on the role of endogenously produced brain cytokines and more particularly interleukin-1 (IL-1). De novo synthesis of IL-1 occurs in the brain during peripheral infection mimicked by the administration of bacterial endotoxin lipopolysaccharide (LPS). Centrally produced IL-1 acts on its receptors to mediate anorexia as demonstrated by the use of knockout mice and specific IL-1 receptor antagonist. Functional neuroanatomy demonstrates further that LPS or IL-1 specifically activates the hypothalamic neurons that control food intake. Leptin is tightly regulated by IL-1, suggesting the involvement of this hormone in the anorexia of infection. The mechanisms by which hypothalamic arcuate nucleus neuropeptides, which are regulated by IL-1 and leptin, could mediate anorexia during infection are discussed.