Rôle des acides gras dans le contrôle nerveux de la balance énergétique

Role of fatty acids in the nervous control of energy balance

¹ UniversitéParis Diderot, Sorbonne Paris Cité, CNRS UMR 8251, 75205 Paris, France
² Université Paris Diderot, case courrier 7126, Bâtiment Buffon, 5 e étage, 4 rue Marie-Andrée Lagroua Weill-Hallé, 75205 Paris Cedex 13, France

Auteur correspondant : Christophe Magnan, christophe.magnan@univ-paris-diderot.fr

Reçu : 18 Décembre 2015

Résumé

Des neurones sensibles aux acides gras (AG) sont présents dans le cerveau, en particulier l’hypothalamus, et jouent un rôle clé dans le contrôle nerveux de la balance énergétique et de l’homéostasie du glucose, incluant le comportement alimentaire ou encore la sécrétion et l’action de l’insuline. Parmi ces neurones, certains sont inhibés tandis que d’autres sont activés par les AG. La nature des AG (longueur de chaîne, degré de saturation) semble également jouer un rôle dans l’effet différentiel des AG sur ces neurones. Les effecteurs moléculaires de ces activités des AG comprennent des canaux ioniques tels que le chlorure, le potassium ou le calcium. En outre, au moins la moitié des réponses dans les neurones hypothalamiques sensibles aux AG nécessite la présence du transporteur des AG, FAT/CD36. Récemment, un rôle important de la lipoprotéine lipase dans la détection centrale des AG (via l’hydrolyse locale de lipoprotéines comme les VLDL) a également été démontrée non seulement dans l’hypothalamus, mais également dans l’hippocampe et le striatum. Dans une perspective physiopathologique, on peut également mentionner qu’une surcharge chronique en lipides pourrait déréguler ces mécanismes de détection centrale des variations quotidiennes de concentrations plasmatiques des lipides, notamment via une production anormalement élevée de céramides et l’apparition d’une neuro-inflammation. Ceci pourrait contribuer à la pathogénie du diabète de type 2 et/ou à la mise en place de l’obésité chez des sujets prédisposés.

Abstract

Fatty acid (FA)-sensitive neurons are present in the brain, especially the hypothalamus, and play a key role in the neural control of energy and glucose homeostasis including feeding behavior, insulin secretion and action. Subpopulations of neurons in the ventromedial and arcuate hypothalamic nuclei are selectively either inhibited or activated by FA. Molecular effectors of these FA effects include ion channels such as chloride, potassium or calcium. In addition at least half of the FA responses in ventromedial hypothalamic neurons are mediated by interaction with FAT/CD36, a FA translocator/receptor that does not require intracellular metabolism to activate downstream signaling. Recently, an important role of lipoprotein lipase in FA sensing has also been demonstrated not only in hypothalamus, but also in the hippocampus and striatum. Finally, FA overload might impair neural control of energy homeostasis through enhanced ceramide synthesis and may contribute to obesity and/or type 2 diabetes pathogenesis in predisposed subjects.